软X线屏蔽结构、软X线除静电装置及电离空气放出方法.pdf

本发明是一种软X线除静电装置(1)，其是向所输送的空气照射软X线并电离该空气，并容许电离的所述空气的通过且屏蔽所述软X线的软X线屏蔽结构，其中具备：收容体(20)，其具有网状(22)的流入口(23)以及网状(22)的流出口(24)、并由软X线屏蔽材构成；和多个块状部件(21)，其填充在所述收容体(20)内、并由屏蔽电磁波的物质所构成。

1、  一种屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线而电离该空气的软X线除静电装置中，容许电离的所述空气的通过且屏蔽所述软X线，其中具备：
收容体，其具有网状的流入口以及网状的流出口，并由软X线屏蔽材构成；和
多个块状部件，其填充在所述收容体内、由屏蔽电磁波的物质构成。

2、  根据权利要求1中所述的软X线屏蔽结构，其特征在于：
所述各块状部件，形成为球形。

3、  根据权利要求1或2中所述的软X线屏蔽结构，其特征在于：
所述各块状部件，由高原子密度的物质所构成。

4、  根据权利要求1至3中任一项所述的软X线屏蔽结构，其特征在于：
所述各块状部件，由聚氯乙烯所构成。

5、  一种屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线而电离该空气的软X线除静电装置中，容许电离的所述空气的通过且屏蔽所述软X线，其中具备：
收容体，其具有流入口以及流出口，并由软X线屏蔽材构成；和
多个隔板，其将从所述流入口到所述流出口的空气流路分割为多个，而且由屏蔽电磁波的物质构成；
所述多个隔板，配置为相互平行，而且从所述流入口向着所述流出口分别延伸为波状。

6、  一种屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线而电离该空气的软X线除静电装置中，容许电离的所述空气的通过且屏蔽所述软X线，其中具备：
收容体，其具有流入口以及流出口，并由软X线屏蔽材构成；和
多个圆柱状部件，其横断从所述流入口到所述流出口的空气流路，而且由屏蔽电磁波的物质构成；
所述多个圆柱状部件是相互平行、且沿所述空气流路呈交错状地配设的。

7、  一种软X线除静电装置，其中具备：
根据权利要求1至6中任一项所述的软X线屏蔽结构；
具有导入所述空气的导入口以及放出所述空气的放出口的框体；和
设置在所述框体上、向流过所述框体的所述空气照射所述软X线的软X线照射机构；
在所述放出口上直接连结有所述流入口。

8、  根据权利要求7中所述的软X线除静电装置，其特征在于：
所述收容体的周壁部和所述框体的周壁部形成为一体。

9、  根据权利要求7或8中所述的软X线除静电装置，其特征在于：
所述软X线照射机构，以和所述空气的流动方向相同的方向照射所述软X线。

10、  根据权利要求7至9中任一项所述的软X线除静电装置，其特征在于：
在所述框体的所述导入口侧，以装卸自如地安装有输送所述空气的风扇。

11、  根据权利要求7至9中任一项所述的软X线除静电装置，其特征在于：
在所述框体内，面向所述导入口设置有输送所述空气的风扇。

12、  一种软X线除静电装置的电离空气放出方法，向所输送的空气照射软X线后将该空气电离而放出，其中：
使电离的所述空气，通过由屏蔽电磁波的物质所构成的多个块状部件的堆积体而进行放出。

软X线屏蔽结构、软X线除静电装置及电离空气放出方法
技术领域
本发明涉及带电体的除静电中所使用的软X线屏蔽结构、软X线除静电装置以及电离空气放出方法。
背景技术
以往，作为软X线除静电装置，公知的装置具备：用于供给空气的管道(duct)；与管道连接而且还具有通风口(outlet)的腔室；由设置在通风口上的2块凸模固定板(punching plate)构成的屏蔽部；和设置在腔室内、并向通过腔室内的空气照射软X线的软X线照射机构(参照特开2001-257096号公报)。
由管道供给的空气，在腔室内通过软X线照射机构而被电离。也就是说，如果向气体分子照射软X线，则气体分子的电子获得能量而逸出气体分子，失去电子的气体分子成为阳离子分子。另一方面，放出(emitted)的电子与气体分子碰撞，气体分子获取电子而成为阴离子分子。由此，空气被电离。此后，电离的空气通过气流被搬送到带电体，而持有和带电体相反的电极性的电离分子通过被吸引到带电体从而消去静电。这时，构成屏蔽部的2块凸模固定板，不仅配设为存在微小间隙，而且配设为以使其穿孔(punching hole)相互错开(shift)位置。由此，电离空气能贯穿屏蔽部，而且，照射腔室内的软X线也不会泄漏到软X线除静电装置的外部。
但是，根据上述的屏蔽部的构成，则在软X线以连通前后的凸模固定板的穿孔的角度进行入射的情况下，软X线会泄漏到外部。即，存在着不能确实地屏蔽软X线等的电磁波的问题。
发明内容
本发明，其课题为：提供一种对电离空气的送风不产生影响，能提高软X线等的电磁波的屏蔽性的软X线屏蔽结构、软X线除静电装置及电离空气放出方法。
本发明的软X线屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线而电离该空气的软X线除静电装置中，容许电离空气通过且屏蔽软X线，其特征在于，其中具备：收容体，其具有网状的流入口以及网状的流出口、并由软X线屏蔽材构成；和多个块状部件，其填充在收容体内、由屏蔽电磁波的物质构成。
根据该构成，软X线等的电磁波，在被照射到多个块状部件时，一部分反射，但是大多数碰撞到块状部件并被块状部件所吸收。另一方面，被软X线所电离的空气，如果要从流入口流动到流出口，则迂回通过各块状部件的空隙，并从流出口输送。由此，能从流出口圆滑地使电离输送空气，并能确实地屏蔽软X线等的电磁波。
这时，各块状部件，优先形成为球形。
根据该构成，即使将多个块状部件填充在收容体中，也能获得电离空气通过的充分的间隙。
这时，各块状部件，优先为由高原子密度的物质所构成。
根据该构成，电磁波的质量吸收系数，依存于原子密度、和电磁波行进距离。也就是说，原子密度越高，能使屏蔽电磁波的物质的厚度越薄。因此，通过由高原子密度的物质来构成块状部件，则比块状部件的大小更能提高电磁波的吸收率。而且同时，能使收容体小型化。还有，作为高原子密度的物质，有：氮化硼、炭化硅、硅、碳、富勒烯(fullarene)、碳纳米管(carbon nano tube)、丙烯(acryl)、丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯等。
这时，各块状部件，优先由聚氯乙烯来构成。
根据该构成，能获得高屏蔽性而且小型化的结构。再有，因为聚氯乙烯为低价的材料、也易加工，所以还能抑制制造成本。
再有，本发明的另一软X线屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线而电离该空气的软X线除静电装置中，容许电离的所述空气的通过且屏蔽所述软X线，其特征在于，其中具备：收容体，其具有流入口以及流出口、并由软X线屏蔽材构成；和多个隔板，其将从流入口到流出口的空气流路分割为多个，而且由屏蔽电磁波的物质构成；多个隔板，配置为相互平行，而且从流入口向着流出口分别延伸为波状。
根据该构成，软X线等的电磁波，在被照射到多个隔板上时，一部分反射，但是大多数碰撞到隔板并被隔板所吸收。另一方面，被软X线所电离的空气，从流入口贯通各隔板间，并从流出口输送。由此，能从流出口顺利地使电离输送空气，且能确实地屏蔽软X线等的电磁波。
再有，本发明的另一软X线屏蔽结构，在向所输送的空气照射软X线并电离该空气的软X线除静电装置中，是在容许电离空气通过的同时屏蔽软X线的软X线屏蔽结构，其特征在于，其中具备：收容体，其具有流入口以及流出口，并由软X线屏蔽材构成；和多个圆柱状部件，其横断从流入口到流出口的空气流路，而且由屏蔽电磁波的物质构成；多个圆柱状部件是相互平行、且沿空气流路呈交错状地配设的。
根据该构成，软X线等的电磁波，在被照射到多个圆柱状部件上时，一部分反射，但是多数碰撞到圆柱状部件并被圆柱状部件所吸收。另一方面，被软X线所电离的空气，从流入口贯通各圆柱状部件间，并从流出口输送。由此，能从流出口顺利地使电离输送空气，且能确实地屏蔽软X线等地电磁波。
本发明的软X线除静电装置，其特征在于具备：上述的软X线屏蔽结构；具有导入空气的导入口以及放出空气的放出口的框体；和设置在框体上、向流过框体的空气照射软X线的软X线照射机构；且在放出口上直接连结着流入口。
根据该构成，因为在软X线除静电装置的放出口上直接连结着流入口，所以软X线以及电磁波，不会从放出口或收容体的流入口漏出，而能从流出口将电离空气进行输送。再有，因为装置构成也能为小型化，所以搬运容易且设置的自由度也较高，能成为非常便利的装置。
这时，收容体的周壁部和框体的周壁部，优先形成为一体。
根据该构成，能获得软X线除静电装置和软X线屏蔽结构成为一体的装置构成。因此，能谋求结构的简单化，并能构成为小型化。
这时，软X线照射机构，优先以和空气的流动方向相同的方向照射软X线。
根据该构成，因为以和空气的流动方向相同的方向照射软X线，所以软X线照射机构，成为可朝放出口照射软X线。如果将软X线放出机构靠近放出口，则软X线的照射光的投影面积变小，由此，不仅能高效地进行空气的电离化，而且软X线屏蔽结构也符合投影面积，故能构成为小型化。
这时，作为优先，在框体的导入口侧上，装卸自如地安装输送空气的风扇。
根据该构成，利用风扇而能使空气强制地送出，并能通过装置单体输送电离空气。即，能由装置单体作为除静电装置进行使用。另外，在利用管道等供给空气的情况下，能卸下风扇而使用。也就是说，能进行如由单体使用时那样需要风扇时、和如与通风口连成一体时那样不需要风扇时分开使用。
这时，作为优先，在框体内面向导入口设置有输送空气的风扇。
根据该构成，能通过在框体内将风扇连为一体而将装置构成为一体。因此，能谋求结构的简单化，并能构成为小型化。
本发明的电离空气放出方法，是向所输送的空气照射软X线并将该空气电离化而放出的软X线除静电装置的电离空气放出方法，其特征在于：使电离空气通过由屏蔽电磁波的物质所构成的多个块状部件的堆积体而放出。
根据该构成，软X线以及由空气的电离所产生的电磁波，不会从收容体的流出口而漏出，并能从流出口顺利地输送电离空气。
附图说明
图1是模拟表示实施方式涉及的软X线除静电装置的结构图。
图2A和图2B分别是、第1实施方式涉及的屏蔽单元的外观立体图、A-A线中的屏蔽单元的截面图。
图3A和图3B分别是、PVC、PC以及PET的软X线屏蔽率的图表、质量吸收系数和软X线屏蔽率的图表。
图4是对除静电时间以及软X线泄漏量进行比较的表格。
图5A和图5B分别是、第2实施方式涉及的屏蔽单元的外观立体图、B-B线中的屏蔽单元的截面图。
图6A和图6B分别是、第3实施方式涉及的屏蔽单元的外观立体图、C-C线中的屏蔽单元的截面图。
图7A～图7C分别是、实施方式涉及的软X线除静电装置的使用例1、实施方式涉及的软X线除静电装置的使用例2、实施方式涉及的软X线除静电装置的使用例3。
图中：1-软X线除静电装置，2-风扇单元，3-软X线照射单元，4-屏蔽单元，9-软X线照射装置，17-空气流动方向，20-收容体，21-球形部件，22-网状物(mesh)，23-流入口，24-流出口，26-带电体(charge body)，30-屏蔽单元，31-收容体，32-隔板，33-流入口，34-流出口，35-空气流路，40-屏蔽单元，41-收容体，42-圆柱状部件，43-流入口，44-流出口。
实施方式
以下，基于附图，对运用了本发明的一实施方式涉及的软X线屏蔽结构的软X线屏蔽单元以及软X线除静电装置进行说明。该软X线除静电装置，是从装置的后方取进空气，并向该空气照射软X线而将空气电离，面向带电体将电离空气输送到前方，并进行除静电。
图1，是模拟表示软X线除静电装置的结构图。如图1所示，软X线除静电装置1，备有：配设在后部的风扇单元2，配设在中间部、并向由风扇单元2送来的空气照射软X线的软X线照射单元3，和配设在前部、并屏蔽软X线照射单元3的软X线的屏蔽单元4。
风扇单元2，具有送气风扇5，其由向前方输送空气的轴流式风扇等所构成；和风扇外壳6，其收容送气风扇5并呈箱体状；在该风扇外壳6上，设置有吸外气(空气)的吸气口7、以及将吸入的空气送进软X线照射单元3中的送气口8。风扇外壳6，由其前部与软X线照射单元3的后部相连结，并在该状态下用螺钉固定在软X线照射单元3上。即，风扇单元2，装卸自如地安装在软X线照射单元上。
软X线照射单元3，具有：软X线照射装置9，其以包含屏蔽单元4的照射角度向前方照射软X线；和框体10，其收容软X线照射装置9。框体10，利用作为屏蔽材的聚氯乙烯等形成为箱体状，并具有将由送气口8所送来的空气直接接受的导入口11、和使空气通过并朝屏蔽单元4放出的放出口12。另外，在框体10上，以一体化地形成有从导入口11位置向后方延伸的后部连接部13、以及从放出口12位置向前方延伸的前部连接部14。在后部连接部13上连接着风扇单元2；而在前部连接部14上连接着屏蔽单元14，并在该状态下都用螺钉进行固定。即，在软X线照射单元3上，以装卸自如地安装有风扇单元2和屏蔽单元4。
软X线照射装置9，内置照射软X线的软X线管15，并在将照射窗16置于前方、即面向屏蔽单元4的状态下，配置在框体10的后部中央。
从软X线管15所照射的软X线，通过透过照射窗16，以其照射角度和放出口12的大小几乎一致地进行限制。这样进行，向通过软X线照射单元3的空气照射软X线，但是根据该软X线照射，空气被电离为阳离子和阴离子，空气被电离。由此，从放出口12将电离空气送进到屏蔽单元4。这样，因为在放出口12全域上照射着软X线，所以能高效地进行空气的电离。还有，因为软X线以和空气的流动方向17相同的方向进行照射，所以软X线的投影面积，便由软X线照射装置9和放出口12之间的距离来决定。即，在利用市场上出售的软X线照射装置9的情况下，应使其照射角度和放出口12相一致，便要调节放出口12和软X线照射装置9之间的距离。
而且，通过放出口12的电离空气，被送进屏蔽单元4。还有同时，软X线也透过放出口12而入射到屏蔽单元4。而且，虽然使之在软X线照射单元3的前后，通过螺钉固定分别安装风扇单元2以及屏蔽单元4，但是代替螺钉固定也可以利用扣夹(catch clip)等、以能迅速进行装卸。再有，应防止空气或软X线，作为优先，将各单元间进行密封(seal)。
接着，参照图2A以及2B，对第1实施方式的屏蔽单元4详细地进行说明。屏蔽单元4，具有屏蔽从软X线照射单元3入射的软X线的屏蔽材，和填充屏蔽材的收容体20，该屏蔽材，由多个球形部件21所构成。收容体20，利用聚氯乙烯等的高屏蔽性的材质构成为箱体状，并在其后面设置有网状的流入口23，且在其前面设置有网状的流出口24(参照图2A)。通过该网状体(mesh)，不仅容许空气的通过，而且还将多个球形部件21保持在收容体20内。还有，代替网状体，也可以利用穿孔(punching)材。
多个球形部件21的每一个也能同样地由聚氯乙烯(vinyl ball)来构成，其直径形成为大约15mm左右(参照图2B)。详细内容将后述，但是该球形部件21的直径，为了屏蔽软X线已是充分的直径。多个球形部件21，以在收容体20内不流动的方式，而且以由多个球形部件21所构成的空隙不排列在直线上的方式进行填充。由此，从流入口23到流出口24直进的软X线，必然和填充的多个球形部件21相碰撞并被吸收。再有，多个球形部件21，因为相互之间是点接触，所以必然产生空隙。因此，电离空气，以迂回穿过该空隙，到达流出口24。
在此，对作为软X线的屏蔽材所利用的聚氯乙烯的有效性，利用图3A以及3B、还有以下的式子进行说明。所谓μ＝-{Log_e(I/Ia)/ρd}的式子，是透过前的软X线Ia(μSv/h)如果在原子密度ρ(g/cm³)的障碍物中行进距离d(cm)，则软X线被障碍物吸收，由此，将所谓衰减了的透过后的软X线量I(μSv/h)的式子进行变形的式子。在此，μ(cm²/g)是指质量吸收系数。
图3A是将纵轴设为距离d，将横轴设为软X线的屏蔽率，对聚氯乙烯(PVC)、和聚碳酸酯(PC)、和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行比较的图。如果对PVC、PC以及PET进行比较，则PVC和其他的物质相比，能在缩短一位数的距离d而屏蔽软X线。由此，可知为了由PVC确实地屏蔽软X线，只要其厚度是1/Ecm、即大约是4mm则已经很充分。也就是，PC以及PET若其厚度不是大约为2.8cm则不能进行屏蔽。
另外，图3B，是将左纵轴设为质量吸收系数μ，将右横轴设为软X线的屏蔽率，对PVC、PC以及PET进行比较的图。根据此图，可知PVC的质量吸收系数μ以及屏蔽率最高，而且质量吸收系数μ越大其屏蔽率越高。
从而，鉴于上述的式子中，若距离d变大，则质量吸收系数μ变大的事实来看，若能推测原子密度ρ也变大，则质量吸收系数μ也变大的情况。正如证实该推测，因为在PVC上，具有PC以及PET上不包含的原子密度大的氯元素，所以能说PVC的屏蔽性高。由此，通过利用由高原子密度的物质所构成的聚氯乙烯，则能使聚氯乙烯的厚度变薄(直径变小)，并能对框体10、收容体20、球形部件21、和后述的隔板27以及圆柱状部件42进行小型化。再有，因为聚氯乙烯是低价的材料，且易于加工所以能抑制制造成本。还有，作为高原子密度的物质，具有氮化硼、炭化硅等。
在以上的装置构成中，进行了对除静电性能以及软X线泄漏量进行比较的实验，其结果表示在图4中。作为比较对照，利用电晕放电式(coronadischarge-type)除静电装置、没有屏蔽材的软X线除静电装置以及运用了第1实施方式的软X线屏蔽单元4的软X线除静电装置1。还有，电晕放电式除静电装置，是在前端尖起的电极上施加高电压，在引起电晕放电并电离空气的同时，将电离空气搬送到带电体26(参照图1)并进行除静电的装置。
关于除静电性能，是使带电到+1000V的带电体26，从离开60cm的位置碰撞电离空气，并测量进行除静电到+100V为止的时间；与此相同，还测量从-1000V进行除静电到-100V为止的时间。关于软X线泄漏量，是利用测量仪(survey meter)测量离60cm位置中的泄漏量。其结果，本实施方式的软X线除静电装置1的除静电时间，比电晕放电式除静电装置的除静电时间要早大约1/4，而和没有屏蔽材的软X线除静电装置的除静电时间几乎相同。再有，针对没有屏蔽材的软X线除静电装置的软X线泄漏量为10mSv/h，如果观察本实施方式的软X线除静电装置1的软X线泄漏量，则可无限地逼近0。从而，可以说并没有降低没有屏蔽材的软X线除静电装置的除静电性能，而能几乎确实地屏蔽软X线。
如以上那样，在第1实施方式涉及的屏蔽单元4中，因为通过多个聚氯乙烯球以对软X线进行屏蔽，所以在能确实地屏蔽软X线的同时，能将电离空气顺利地输送，故不损坏除静电性能，还能在有人的区域中安心进行使用。再有，通过利用高原子密度的物质，能将装置构成小型化，并能提供高便利性的装置。还有，在本实施方式中，虽然将风扇单元2、软X线照射单元3以及屏蔽单元4作为独立个体，但是也可以将软X线照射单元3和风扇单元2形成为一体(外壳一体)，或将软X线照射单元3和屏蔽单元4形成为一体(外壳一体)。这是因为，也可以将风扇单元2、软X线照射单元3、以及屏蔽单元4形成为一体(外壳一体)。若这样进行，则能将结构简单化。再有，在本实施方式中，虽然利用了球状的屏蔽材，但也可以将屏蔽材形成为多面体等。
接着，参照图5A以及5B，对第2实施方式涉及的屏蔽单元30进行说明。本实施方式的屏蔽单元30，都具有聚氯乙烯制的收容体31以及与此一体形成的多个隔板32。收容体31，以和第1实施方式相同的方式构成为箱体状，并在其后面设置有流入口33、在其前面设置有流出口34(参照图5A)。多个隔板32，配设为相互平行，以便隔开从流入口33到流出口34所流动的收容体31内的空气流路35(参照图5B)。由此，构成了朝向为从流入口33到流出口34的多个部分空气流路36，并与此对应而使流入口33以及流出口34也呈狭缝(slit)状。再有，多个隔板32，顺着空气的流动方向17形成为波状，伴随于此而被隔开为多个的部分空气流路36也延伸为波状。这时，因为多个部分空气流路36，以软X线不直进的方式形成为波状，所以如果软X线朝流出口34流动，则与隔板32相碰撞并被隔板吸收。另一方面，电离空气，则通过各隔板32间的部分空气流路36，并朝流出口34流动。
这样，根据第2实施方式，因为通过多个隔板32，以使软X线屏蔽，所以在能确实地屏蔽软X线的同时，还能将电离空气顺利地进行输送。再有，因为收容体31和多个隔板32构成为一体，所以制造简单。
参照图6A以及6B，对第3实施方式涉及的屏蔽单元40进行说明。本实施方式的屏蔽单元40，任一个都具有聚氯乙烯制的收容体41以及多个圆柱状部件42。因为收容体41和第2实施方式的构成相同所以省略其说明。多个圆柱状部件42，在垂直于空气流路35的方向上延伸(参照图6A)。延伸方向中的多个圆柱状部件42的配置，是配设为交错状，而且各圆柱状部件42间相互隔开(参照图6B)。还有，因为多个圆柱状部件42，以软X线不直进间隙的方式进行配置，所以软X线不会透过屏蔽单元40。由此，软X线和多个圆柱状部件42相碰撞并被部件42吸收。另一方面，电离空气，则从流入口43闯入间隙并朝流出口44流动。
这样，根据第3实施方式，因为通过多个圆柱状部件42，以使软X线屏蔽，所以在能确实地屏蔽软X线的同时，能将电离空气顺利地进行输送。再有，因为收容体41和多个圆柱状部件42构成为一体，所以能简单地制造。
在此，参照图7A～图7C，对本实施方式的软X线除静电装置1的使用例进行说明。如上述那样，该软X线除静电装置1，相对于软X线照射单元3，风扇单元2以及屏蔽单元4以装卸自如的方式进行构成。在图7A中，将软X线除静电装置1纵向配置，例如，不仅设置在天花板上，而且安装风扇单元2，并从此处朝位于下方的带电体26输送电离空气。这时，带电体26，即使采用了配置在没有气流的环境中，因为也能获得气流，所以能对带电体26高效地除静电。在图7B中，将软X线除静电装置1纵向配置，配置为以不仅拆卸风扇单元2，而且将从天花板送来的空气送入到软X线照射单元3的导入口11。从此处，因为能朝带电体26输送空气，所以能高效地除静电。在图7C中，将软X线除静电装置1横向配置，并由使用者保持。这时，从使各单元成一体的软X线除静电装置1所输送的空气，能朝期望的带电体26输送。这样，根据使用状态，通过装卸自如地拆卸各单元，则能对如由单体使用时那样需要风扇的情况、和如气流被确保时那样不需要风扇的情况的分别进行使用。