无人飞行器制造技术

本发明专利技术提供一种无人飞行器，能够在空中移动并对规定的测量对象进行荧光X射线分析，所述无人飞行器的特征在于包括：飞行器主体；荧光X射线分析装置，具有：X射线照射装置，与所述飞行器主体连接，向所述测量对象照射X射线；以及荧光X射线检测装置，检测通过所述X射线的照射从所述测量对象产生的荧光X射线；以及测距装置，测量所述测量对象与所述荧光X射线检测装置之间的距离。

Unmanned aerial vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无人飞行器
本专利技术涉及一种能够在空中移动并对规定的测量对象进行荧光X射线分析的无人飞行器。
技术介绍
以往，作为用于进行试样分析的装置利用向试样照射一次X射线来对组成进行分析的荧光X射线分析装置。荧光X射线分析装置利用检测器检测向试样照射一次X射线时产生的荧光X射线(二次X射线)，能够根据检测到的荧光X射线的光谱分布等，进行包含在试样中的元素的确定和该元素的浓度计算等。作为荧光X射线分析装置例如开发并普及了在专利文献1中公开的可移动的荧光X射线分析装置，用于应对如下需求：想要由荧光X射线分析装置分析不能进入试样室的大型试样或不能进行取样的试样，以及想要在制造现场或发掘现场等现场容易地对工业产品或考古学试样等多种试样进行荧光X射线分析。但是，尽管开发并普及了这种可移动的荧光X射线分析装置，但是例如在海拔高的山的地表面或放射线量高的地域，操作员难以直接前往现场来进行荧光X射线分析。在引用文献2中公开了在气球或飞机等飞行器中搭载荧光X射线分析装置等测量装置，但是其捕获悬浮在空中的颗粒状物质并进行元素分析，而不能精度良好地进行地表面等的元素分析。现有技术文献专利文献1：日本专利公开公报特开2010-197229号专利文献2：日本专利公开公报特开2003-315244号
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种无人飞行器，即使在人难以进入的场所也能够精度良好地进行荧光X射线分析。本专利技术提供一种无人飞行器，能够在空中移动并对规定的测量对象进行荧光X射线分析，所述无人飞行器的特征在于包括：飞行器主体；荧光X射线分析装置，具有：X射线照射装置，与所述飞行器主体连接，向所述测量对象照射X射线；以及荧光X射线检测装置，检测通过所述X射线的照射从所述测量对象产生的荧光X射线；以及测距装置，测量所述测量对象与所述荧光X射线检测装置之间的距离。按照这种结构，即使例如海拔高的山的地表面，也能够使该无人飞行器接近并容易进行荧光X射线分析。此外，由于该无人飞行器的使用者自身不需要接近调查现场，所以即使在放射线量高的地域的调查中，也能够通过使不存在由暴露产生的健康危害风险的无人飞行器接近，进行精度更高的荧光X射线分析，而不存在使用者接近调查现场时产生的时间限制。此外，在荧光X射线分析中，根据产生荧光X射线的测量对象与荧光X射线检测器之间的距离变动，检测的荧光X射线的光谱强度变动，但是在本专利技术中，由于能够利用测距装置来取得测量对象与荧光X射线检测装置之间的距离，所以能够基于取得的距离信息，对由荧光X射线分析得到的荧光X射线的光谱强度的变动进行修正。此外，能够基于取得的距离信息，将荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离保持为固定。由此能够进行更准确的定量分析。另外，在本说明书中，“测量对象与荧光X射线检测装置之间的距离”是指：为了通过运算来计算从测量对象产生的荧光X射线在大气中移动直到被荧光X射线检测装置检测为止的期间的荧光X射线的强度的衰减量所需要的距离。测量对象与荧光X射线检测装置之间的距离可以由测距装置直接测量，或者可以通过对测量对象与荧光X射线检测装置之间的距离以外的距离进行换算来间接测量。作为测距装置的方式可以是激光测距仪或超声波测距仪等非接触式。测距装置也可以是接触式。在这种情况下可以列举的是，具备能够与测量对象接触的接触部，通过使该接触部与测量对象接触，对测量对象与荧光X射线检测装置之间的距离进行测量。本专利技术的无人飞行器优选的是，将荧光X射线分析装置测量的表示荧光X射线的光谱的测量数据以及测距装置测量的表示距离的距离数据相对应地存储。按照这种结构，即使在多个地点进行荧光X射线分析来得到测量数据时，由于存储有分别与该测量数据对应的距离数据，所以也能够在后续基于该距离数据来修正对应的测量数据。本专利技术的无人飞行器优选的是，利用测距装置测量的距离数据来修正与该距离数据相对应地存储的测量数据。按照这种结构，能够利用取得的距离数据，考虑测量的荧光X射线的光谱的大气中的衰减量来进行修正，因此能够进行更高精度的定量分析。本专利技术的无人飞行器优选的是，还具有GPS接收装置，将荧光X射线分析装置测量的测量数据、测距装置测量的表示距离的距离数据、以及由GPS接收装置取得的位置数据相对应地存储。按照这种结构，能够制作记录了由荧光X射线分析得到的光谱数据与由GPS装置得到的测量位置的关系的映射。本专利技术的无人飞行器优选的是，还具有距离调整装置，所述距离调整装置基于测距装置测量的距离，将荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离调整为规定的范围内。具体地说优选的是，将荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离调整为1cm以上、10cm以下。按照这种结构，通过将荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离调整为规定的范围内，能够降低能量小的荧光X射线的检测泄漏，能够进行更高精度的定性分析。作为距离调整装置的方式可以具备连结构件，所述连结构件将飞行器主体和荧光X射线分析装置以距离可变的方式连结。按照这种结构，通过具有响应性良好的连结构件，与由螺旋桨等飞行装置来调整飞行器主体的高度从而调整荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离相比，能够迅速且准确地调整距离。因此，在无人飞行器边飞行、边进行荧光X射线分析的期间，即使因突风等的影响而使无人飞行器(飞行器主体)的高度产生微小的变动，也能够将荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离保持为大体固定，从而能够进行高精度的定量分析。作为距离调整装置的方式可以还具备着地用脚部，所述着地用脚部设置于飞行器主体，并且能够调节飞行器主体与测量对象之间的距离。按照这种结构，在飞行器主体在地面上着地后，通过调整飞行器主体与测量对象的距离，能够使荧光X射线检测装置与测量对象之间的距离大体固定，因此能够进行高精度的定量分析。按照以上述方式构成的本专利技术，能够提供一种即使在人难以进入的地域也能够进行荧光X射线分析的无人飞行器。附图说明图1是表示本专利技术一种实施方式的无人飞行器的整体结构的示意图。图2是表示本专利技术一种实施方式的无人飞行器的结构的框图。图3是表示本专利技术一种实施方式的荧光X射线分析装置的结构的示意图。图4是表示本专利技术其他实施方式的无人飞行器的整体结构的示意图。图5是表示本专利技术其他实施方式的荧光X射线分析装置的结构的示意图。图6是表示本专利技术其他实施方式的荧光X射线分析装置的结构的示意图。图7是表示本专利技术其他实施方式的无人飞行器的整体结构的示意图。附图标记说明100....无人飞行器10....无人机主体12....螺旋桨14....控制装置14a....距离取得部14b....距离控制部14c....位置信息取得部14d....存储部20....荧光X射线分析装置22....箱体24....X射线管26....X射线检测器28....分析部30....激光测距仪40....连结构件50....着地用脚部S....GPS卫星。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的无人飞行器的一种实施方式进行说明。<无人飞行器100的结构>本实施方式的无人飞行器100例如用于通过远程操作或自主飞行在空中移动而前往进行地质调查的现场，接近作为调查对象(或测量对象)的地表面来进行荧光X射线分析。如图1所示，无人飞行器100具备：无人机主体(飞行器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人飞行器，能够在空中移动并对规定的测量对象进行荧光X射线分析，所述无人飞行器的特征在于包括：飞行器主体；荧光X射线分析装置，具有：X射线照射装置，与所述飞行器主体连接，向所述测量对象照射X射线；以及荧光X射线检测装置，检测通过所述X射线的照射从所述测量对象产生的荧光X射线；以及测距装置，测量所述测量对象与所述荧光X射线检测装置之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.11 JP 2017-0949331.一种无人飞行器，能够在空中移动并对规定的测量对象进行荧光X射线分析，所述无人飞行器的特征在于包括：飞行器主体；荧光X射线分析装置，具有：X射线照射装置，与所述飞行器主体连接，向所述测量对象照射X射线；以及荧光X射线检测装置，检测通过所述X射线的照射从所述测量对象产生的荧光X射线；以及测距装置，测量所述测量对象与所述荧光X射线检测装置之间的距离。2.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述测距装置是激光测距仪或超声波测距仪。3.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述测距装置具备能够与所述测量对象接触的接触部，通过使所述接触部与所述测量对象接触，测量所述测量对象与所述荧光X射线检测装置之间的距离。4.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，将所述荧光X射线分析装置测量的表示荧光X射线的光谱的测量数据以及所述测距装置测量的表示距离的距离数据相对应地存储。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：青山朋树，中村龙人，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP