JPH0540078A - 材料分析装置 - Google Patents

材料分析装置

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JPH0540078A
JPH0540078A JP3146950A JP14695091A JPH0540078A JP H0540078 A JPH0540078 A JP H0540078A JP 3146950 A JP3146950 A JP 3146950A JP 14695091 A JP14695091 A JP 14695091A JP H0540078 A JPH0540078 A JP H0540078A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】サンプルの分析レイトが向上し、且つ、釣り合
いおもりを必要とすることなくカラセルの重心の変化が
生じない材料分析装置を提供する。 【構成】コンテナ１０と、このコンテナに内蔵された放
射線源１２と、この放射線源からの放射線によって活性
部２８内のサンプル材料３０に衝撃が加えられたときに
放射される放射線を検出し、対応した信号を発生するデ
ィテクタ１４と、信号を処理してサンプル材料を規定す
るコンピュータ２０と、コンテナから活性部内にサンプ
ル材料を搬送するカラセル１６と、を備える。このカラ
セルは、受取部４０と活性部との間を移動するサンプル
収容チャンバ４２、４４を備えており、これらの側周に
放射線シールド１８を備えている。これらチャンバ内に
は、バケット４９が配置可能であり、バケットは、一対
の外部くぼみと、これらくぼみに挿入可能なトングと、
このトングに連結された収縮ハンドルと、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、材料分析装置に関し、
特に、サンプル材料を材料分析装置の活性部に搬送して
分析するように制御する材料分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】材料分析装置は、サンプル材料の内容の
規定及び測定に常用されている。従来の材料分析装置
は、Thomas L.Atwell,James F.Miller,Ernesto Corte,R
ichard L.Conwell及びClinton L.Lingren 等によって、
ＵＳＬＰ(Unitde States LettersPatent)第４、５８
２、９９２号及びその中に引用された刊行物に開示され
ている。
【０００３】一般的な従来の材料分析装置において、サ
ンプル材料は、放射線源と放射線検出用のディテクタと
の間に設けられた活性部内に配置される。ディテクタ
は、サンプル材料が放射線源からの放射線によって衝撃
が加えられたとき、前記活性部内のサンプル材料から従
属的に放射される放射線を検出する機能を有する。この
ディテクタは、従属的に放射される放射線に対応した信
号を発生し、その信号は、コンピュータ処理され、サン
プル材料の内容が規定される。放射線源及びディテクタ
は、コンテナに内蔵され、放射線源によって派生される
放射線からコンテナの外面をシールドするためにコンテ
ナに内蔵された放射線シールド部材によってシールドさ
れている。
【０００４】バケットサイズのサンプル材料を分析する
ために構成された従来の分析装置において、サンプル材
料は、サンプル収容チャンバを備えた引き出しを利用す
ることによって、コンテナから活性部内に搬送される。
引き出しが、コンテナから引き出され、サンプル材料
が、サンプル収容チャンバに配置される。次に、引き出
しが、コンテナ内に戻され、サンプル材料が、活性部内
に配置される。サンプル材料が分析された後、引き出し
は、コンテナから引き出され、サンプル材料が、サンプ
ル収容チャンバから取り除かれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、使用
時において余分なスペースを必要とせず、且つ、サンプ
ルの分析レイトを向上させ、且つ、サンプルがコンテナ
から活性部内に搬送される間、カラセルの重心の変化を
生じず、且つ、引き出しを使用したときには必要であっ
た釣り合いおもりを必要としない材料分析装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の材料分
析装置は、コンテナと、このコンテナに内蔵された放射
線源と、サンプル材料が放射線源からの放射線によって
衝撃が加えられたとき、放射線源とディテクタとの間に
設けられた活性部内のサンプル材料によって従属的に放
射される放射線を検出し、前記従属的に放射された放射
線に対応した信号を発生するためにコンテナに内蔵され
たディテクタと、放射線源から活性部に派生される放射
線からコンテナの外面をシールドするためにコンテナに
内蔵された放射線シールドと、サンプル材料の内容を規
定するために前記信号を処理する手段と、コンテナから
前記活性部内にサンプル材料を搬送する手段と、を備え
ている。搬送手段は、活性部とコンテナの外部に設けら
れた受取部との間の回転軸の回りに配置されたカラセル
(carrousel) を備えている。このようなカラセルは、こ
のカラセルが前記回転軸を中心に回転したとき、受取部
と活性部との間を移動する少なくとも１つのサンプル収
容チャンバを備えている。
【０００７】サンプル材料をコンテナから活性部内に搬
送するために、引き出しの代りにカラセルを用いること
によって、本発明の装置は、使用時において余分なスペ
ースを必要としない。このため、サンプル材料が採掘さ
れ又は生産される場所に材料分析装置を搬送するために
用いられる車両の積み荷区画のような比較的小さなスペ
ースで、本装置を使用することができる。
【０００８】カラセルの他の利点は、このカラセルに更
に第２のサンプル収容チャンバを備えることが可能な点
である。この第２のサンプル収容チャンバは、上述した
収容チャンバに対してカラセルの反対側に配置される。
このため、１つのサンプル収容チャンバ内の１つのサン
プル材料は、活性部内に配置され、分析される。先のサ
ンプル材料は、第２のサンプル収容チャンバから取り除
かれ、次のサンプル材料が第２のサンプル収容チャンバ
内に配置される。この結果、サンプルの分析レイトが向
上する。また、カラセル内にサンプル収容チャンバを対
向して配置することによって、サンプルがコンテナから
活性部内に搬送される間、カラセルの重心に変化は生じ
ない。このため、引き出しを使用したときには必要であ
った釣り合いおもりが、不要となる。
【０００９】具体的には、サンプル収容チャンバが活性
部内にあるとき、放射線源はサンプル収容チャンバの下
方に配置される。また、サンプル収容チャンバが活性部
内にあるとき、ディテクタはサンプル収容チャンバの上
方に配置される。更に、サンプル材料、及び／又は、デ
ィテクタが、サンプル収容チャンバの側に設けられたカ
ラセル内の材料から従属的に放射される放射線によって
衝撃されないように、カラセルは、サンプル収容チャン
バの側周に、放射線シールドを備えている。
【００１０】他の例として、本発明は、サンプル収容チ
ャンバ内に配置可能な大きさに形成された移動可能なバ
ケットを備えている。このバケットは周辺側壁を備えて
いる。この周辺側壁の対向側には、主表面領域が形成さ
れており、この主表面領域には、外部くぼみが設けられ
ている。また、本発明は、外部くぼみ内に挿入可能な形
状で配置された一対のトングと、これらトングに連結し
た収縮ハンドルと、を有したハンドルを備えている。こ
の結果、一対のトングは、バケットを把持するように互
いに接近して外部くぼみに係合し、ハンドルを介してバ
ケットを搬送させることができ、また、バケットが搬送
された後、これらトングは、バケットからハンドルを移
動させるため、互いに離間させることができる。
【００１１】更に他の例として、本発明は、サンプル混
合機を備えている。このサンプル混合機は、１本の中空
レッグと、この中空レッグに連通した２本の中空アーム
と、を有したＹ字状コンテナを備えている。中空アーム
は、各々、閉鎖された延出端を備えている。中空レッグ
は、開口し且つバケットの開口端付近の開口縁に高精度
に整合する大きさの延出端を備えている。また、サンプ
ル混合機は、中空レッグの延出端に取り付けられたシャ
ッタを備えている。このシャッタは、開口位置と閉鎖位
置との間を移動可能であり、シャッタが閉鎖位置にある
とき、サンプル材料が、中空レッグの延出端からコンテ
ナ外に流出することを防止し、また、シャッタが開口位
置にあるとき、サンプル材料が、中空レッグの延出端を
通ってコンテナ内又は外に流すことができる。また、サ
ンプル混合機は、中空レッグに垂直な軸線を中心に回転
可能なアクスルを備えており、このアクスルには、コン
テナが設けられている。このため、シャッタが閉鎖位置
にあるとき、アクスルを中心にコンテナを回転させるこ
とよって、コンテナ内のサンプル材料は混合される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る材料分析装置
ついて、図１ないし図４を参照して説明する。
【００１３】本実施例の材料分析装置は、コンテナ１
０、放射線源１２、ディテクタ１４、カラセル１６、放
射線シールド部材１８及びコンピュータ２０を備えてい
る。放射線源１２、ディテクタ１４、カラセル１６及び
放射線シールド部材１８は、少なくとも部分的にコンテ
ナ１０内に配置されている。
【００１４】放射線源１２は、３つのロッド２２の端部
に設けられた中性子源１２を包含している。これらロッ
ド２２は、コンテナ１０の外壁に取り付けられたブラケ
ット２４に装着されている。このようなロッド２２は、
放射性を有しない。これらブラケット２４は、ロックカ
バー２６によって覆われている。このロックカバー２６
は、ロッド２２及び中性子源１２がコンテナ１０から取
り出され又はコンテナ１０内に挿入されるとき、開放及
び取り除かれる。
【００１５】ディテクタ１４は、放射線源１２の上方に
設けられている。活性部２８は、放射線源１２とディテ
クタ１４との間に設けられている。このディテクタ１４
は、サンプル材料３０が放射線源１２からの放射線によ
って衝撃が加えられたとき、活性部２８内のサンプル材
料３０から従属的に放射される放射線を検出するために
設けられている。ディテクタ１４は、前記従属的に放射
される放射線に対応した信号を発生する。この信号は、
コンピュータ２０で処理され、サンプル材料３０の内容
が規定される。コンピュータ２０によって処理された結
果は、モニタ（図示しない）に表示され、プリンタ（図
示しない）によって印刷される。
【００１６】放射線シールド部材１８は、放射線源１２
から派生される放射線をコンテナの外部でシールドする
ためにコンテナ内に配置されている。この放射線は、放
射線源１２から派生する放射線と、サンプル材料３０か
ら活性部２８内に従属的に派生される放射線と、を包含
する。
【００１７】カラセル１６は、アクスル３２の回りを回
転可能に設けられている。カラセル１６は、モータ３４
（図３参照）及びラバー車輪３６によって回転される。
ラバー車輪３６は、モータ３４と共にモータ３４のシャ
フトに設けられており、ラバー車輪３６は、カラセル１
６の下面３８に連続的に接触するように、カラセル１６
の下方に設けられている。アクスル３２は、回転軸を規
定しており、活性部２８とコンテナ１０の外側に配置さ
れた受取部４０との間に設けられている。
【００１８】他の実施例（図示しない）において、カラ
セル１６は、アクスル３２に設けられ、アクスルを駆動
させることによって、あるいは、カラセル１６の周囲を
駆動させることによって回転される。
【００１９】カラセル１６が回転して、１つのサンプル
収容チャンバ４２が活性部２８内に配置されると同時に
他のサンプル収容チャンバ４４がコンテナ１０の外側の
受取部４０に配置されるように、カラセル１６は、カラ
セル１６の対向側に配置された２つのサンプル収容チャ
ンバ４２、４４を備えている。
【００２０】また、サンプル材料３０及び／又はディテ
クタ１４が、サンプル収容チャンバ４２、４４に配置さ
れたカラセル１６内の材料から、従属的に放射される放
射線によって衝撃が加えられないように、カラセル１６
は、サンプル収容チャンバ４２、４４の夫々の側周に配
置された放射線シールド４６を備えている。
【００２１】図２に示すように、カラセル１６の幅は、
ほぼ４フィート（１．２ｍ）であり、一般的な戸口(doo
rway) の幅よりかなり大きい。即ち、約３０インチ（７
５ｃｍ）である。この結果、水平位置から傾けることな
く、かなり重量のあるカラセル１６を戸口を通って移動
させるため、カラセル１６の対向側にはサンプル収容チ
ャンバ４２、４４を包含しない外側部４７が設けられ、
これら外側部は、カラセルの中央部４８から容易に移動
可能であり、この中央部の幅は、３０インチを越えな
い。
【００２２】サンプル材料が、粒状部材のような流動性
の材料である場合、サンプル材料３０は、バケット４９
に配置され、サンプル収容チャンバ４２、４４の１つに
配置される。一般的に複数のバケット４９には、一連の
サンプル分析が始まる前に、サンプル材料３０が充填さ
れる。一般的にバケット４９は、かなり重量があり、バ
ケット４９の操作中に振り落とされるサンプル材料３０
の機会を習得するために、ハンドル５０と共に持ち上げ
る必要がある。バケットにハンドルを備えたことによ
り、１人で同時に２つのバケットを運ぶことができる。
【００２３】図５に示すように、バケット４９は、主表
面領域を有した周辺側壁５２を備えている。この主表面
領域は、側壁の対向面に形成されており、外部くぼみ５
４を備えている。なお、このようなバケット４９は、プ
ラスチック材料で形成されることが好ましい。バケット
４９がサンプル収容チャンバ４２、４４内に配置された
とき、バケットは、サンプル収容チャンバを越えて延出
することはなく、また、バケットの主表面領域は、サン
プル収容チャンバ内に正確に係合する。ハンドル５０
は、一対のトング５６を備えており、これらトング５６
は、外部くぼみ５４内に挿入可能な形状を有して設けら
れている。ハンドル５０は、２つの収縮セクション５
８、５９を備えており、これら収縮セクション５８、５
９は、一対のトング５６に連結されている。この結果、
これらトング５６は、バケット４９を把持するように、
互いに接近して外部くぼみ５４に係合し、ハンドル５０
を介してバケット４９を搬送させることができ、また、
バケット４９が搬送されて、サンプル収容チャンバ４
２、４４のいずれか一方に配置された後、これらトング
５６は、バケット４９からハンドル５０を離脱させるた
め、互いに離間させることができる。カラセル１６とシ
ールド部材１８との間の間隙部が極めて狭いので、ハン
ドル５０を、取り除く必要がある。仮に、ハンドル５０
が、サンプル収容チャンバ４２、４４内に配置されたバ
ケット４９に取り付けられたままでは、カラセル１６を
回転させることができなくなる。
【００２４】図６に示すように、サンプル混合機６０
は、粒状サンプル材料を混合するために用いられる。サ
ンプル混合機６０は、１本の中空レッグ６４とこの中空
レッグ６４に連通した２本の中空アーム６６とを有する
Ｙ字状コンテナ６２を備えている。中空アーム６６は、
各々、閉鎖された延出端７０を備えている。中空レッグ
６４は、開口し且つバケット４９の開口縁７３に高精度
に係合するような大きさの延出端７２を備えている。こ
の結果、中空レッグ６４の開口した延出端７２は、ま
た、サンプル収容チャンバ４２、４４の開口端内に係合
される。なお、Ｙ字状コンテナ６２は、プラスチック材
料で形成されることが好ましい。
【００２５】中空レッグ６４の延出端７２には、ナイフ
ブレードシャッタ７４が設けられており、開口位置と閉
鎖位置との間を移動可能である。シャッタ７４が開口位
置にあるとき、粒状材料が、中空レッグ６４の延出端７
２を通ってコンテナ内又は外に流される。シャッタ７４
が閉鎖位置にあるとき、シャッタ７４は、粒状材料がコ
ンテナ６２の中空レッグ６４の延出端から流出すことを
防止する。
【００２６】Ｙ字状コンテナ６２は、中空レッグ６４に
垂直な軸線を中心に回転可能なアクスル７６に設けられ
ている。このため、シャッタ７４が閉鎖位置にあると
き、アクスル７６を中心にしてコンテナ６２を回転させ
ることによって、コンテナ６２内のサンプル材料を混合
させることができる。
【００２７】サンプル混合機６０によってサンプル材料
３０を混合した後、コンテナは、バケット４９の開口縁
７３に対して係合された中空レッグ６４の延出端７２と
共にバケット４９の上方に配置される。次に、シャッタ
７４が開放され、サンプル材料３０をバケット４９内に
流し込む。バケット４９が、その開口縁７３まで満たさ
れたとき、ナイフブレードシャッタ７４が閉鎖され、バ
ケット４９の開口縁まで満ちるように調節されて完全に
混合されたサンプル材料が提供される。なお、過剰材料
はコンテナ６２内に残留する。
【００２８】本発明は、例えば、包み又はかばん等の流
体又は粒状以外のサンプル材料の分析にも用いられる。
本発明の図示しない実施例において、複数のサンプル収
容チャンバは、かばんを収容するように構成されてお
り、本発明の装置は、爆発材料用のかばんを分析するた
めに空港で用いられ得る。
【００２９】
【発明の効果】本発明の装置は、使用時において余分な
スペースを必要としなため、比較的小さなスペースで、
本装置を使用することができる。また、本発明の装置
は、カラセルにサンプル収容チャンバが設けられている
ため、サンプルの分析レイトが向上する。また、サンプ
ルがコンテナから活性部内に搬送される間、カラセルの
重心に変化は生じない。このため、従来、引き出しを使
用したときには必要であった釣り合いおもりが、不要と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の材料分析装置の一部を切欠してカラセ
ル、放射線源及びディテクタを示した斜視図。
【図２】図１の材料分析装置のカラセル直上部を示す平
面図。
【図３】図１の材料分析装置の放射線源付近の垂直面に
沿う側面図。
【図４】図１の材料分析装置の活性部付近の垂直面に沿
う正面図。
【図５】図１の材料分析装置に設けられたサンプルバケ
ットの斜視図。
【図６】図５のバケットに設けられたサンプル混合機の
斜視図。
【符号の説明】
１０…コンテナ、１２…放射線源、１４…ディテクタ、
１６…カラセル、１８…放射線シールド、２０…コンピ
ュータ、２８…活性部、３０…サンプル材料、４０…受
取部、４２、４４…サンプル収容チャンバ、４９…バケ
ット。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド・ジエイ・プロクター アメリカ合衆国、カリフオルニア州 92122、サン・デイエゴ、リツプマン・ス トリート 7125 (72)発明者 リチヤード・エル・コンウエル アメリカ合衆国、カリフオルニア州 92014、デル・マー、ボキタ・ドライブ 13684

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンテナ（１０）と、 前記コンテナ内に配置された放射線源（１２）と、 サンプル材料が前記放射線源からの放射線によって衝撃
    が加えられたとき、前記放射線源とディテクタとの間に
    設けられた活性部（２８）内のサンプル材料によって従
    属的に放射される放射線を検出し、この従属的に放射さ
    れた放射線に対応した信号を発生するために前記コンテ
    ナに内蔵されたディテクタ（１４）と、 前記放射線源から前記活性部に派生される放射線から前
    記コンテナの外面をシールドするために前記コンテナに
    内蔵された放射線シールド（１８）と、 前記サンプル材料の内容を規定するために前記信号を処
    理する手段（２０）と、前記コンテナから前記活性部内
    に前記サンプル材料を搬送する手段（１６）と、を具備
    し、 前記搬送手段は、前記活性部と、前記コンテナの外部に
    設けられた受取部（４０）と、の間の回転軸の回りに配
    置されたカラセル（１６）を備え、前記カラセルは、こ
    のカラセルが前記回転軸を中心に回転したとき、前記受
    取部と前記活性部との間を移動する少なくとも１つのサ
    ンプル収容チャンバ（４２）を有する材料分析装置。
  2. 【請求項２】 前記カラセル（１６）は、このカラセル
    の前記サンプル収容チャンバ（４２）に対向して第２の
    サンプル収容チャンバ（４４）を備える請求項１に記載
    の材料分析装置。
  3. 【請求項３】 前記カラセル（１６）は、その直径が３
    ０インチより大きく、また、前記カラセルの対向側に
    は、サンプル収容チャンバ（４２、４４）を包含しない
    外側部（４７）が設けられ、これら外側部は、その幅が
    ３０インチを越える前記カラセルの中央部（４８）から
    容易に移動可能である請求項１に記載の材料分析装置。
  4. 【請求項４】 前記放射線源（１２）は、前記活性部
    （２８）の上方及び下方のいずれか一方に配置され、前
    記ディテクタ（１４）は、前記活性部に対して前記放射
    線源の反対側に配置されており、前記カラセル（１６）
    は、前記サンプル収容チャンバ（４２、４４）の側周に
    配置された放射線シールド（４６）を備える請求項１に
    記載の材料分析装置。
  5. 【請求項５】 前記サンプル収容チャンバ（４２、４
    ４）内に配置可能な大きさの移動可能なバケット（４
    ９）を具備しており、 このバケットは、主表面領域を有した周辺側壁（５２）
    を備え、前記主表面領域は、前記周辺側壁の対向面に形
    成され、前記主表面領域内には、夫々、外部くぼみ（５
    ４）が設けられており、 また、前記バケットは、ハンドル（５０）を備え、この
    ハンドルは、前記外部くぼみに挿入可能な形状を有して
    設けられた一対のトング（５６）と、これらトング（５
    ６）に連結した収縮ハンドル（５８、５９）と、を有
    し、これらトングは、前記バケットを把持するように、
    互いに接近して前記外部くぼみに係合し、前記ハンドル
    を介して前記バケットを搬送させ、また、前記バケット
    が搬送された後、前記ハンドルを前記バケットから移動
    させるように、これらトングは、互いに離間する請求項
    １に記載の材料分析装置。
  6. 【請求項６】 前記バケット（４９）は、このバケット
    が前記サンプル収容チャンバ内に配置されたとき、前記
    サンプル収容チャンバ（４２、４４）を越えて延出する
    ことはない請求項５に記載の材料分析装置。
  7. 【請求項７】 前記カラセル（１６）は、前記サンプル
    収容チャンバ（４２、４４）の側周に配置された放射線
    シールド（４６）を備え、前記バケット（４９）の前記
    周辺側壁（５２）は、前記バケットが前記サンプル収容
    チャンバ内に配置されたとき、前記サンプル収容チャン
    バ内に係合される請求項５又は６に記載の材料分析装
    置。
  8. 【請求項８】 サンプル混合機（６０）を備えており、
    このサンプル混合機は、１本の中空レッグ（６４）とこ
    の中空レッグに連通した２本の中空アーム（６６）とを
    有したＹ字状コンテナ（６２）を備え、 前記中空アームは、閉鎖された延出端（７２）を有し、
    前記中空レッグは、開口し且つ前記サンプル収容チャン
    バ（４２、４４）又は前記バケット（４９）の開口端付
    近の開口縁（７３）に整合する大きさの延出端を有し、 また、前記サンプル混合機は、前記中空レッグの延出端
    に設けられたにシャッタ（７４）を備え、 前記シャッタは、このシャッタが閉鎖位置にあるとき、
    サンプル材料が、前記中空レッグの延出端から前記Ｙ字
    状コンテナの外に流出しないように、開口位置と閉鎖位
    置との間を移動可能であり、また、前記シャッタが開口
    位置にあるとき、サンプル材料を、前記中空レッグの延
    出端を通って前記Ｙ字状コンテナの内又は外に流し、 また、前記サンプル混合機は、前記中空レッグに垂直な
    軸線を中心に回転可能なアクスル（７６）を備え、 このアクスルには、前記Ｙ字状コンテナが設けられ、前
    記シャッタが閉鎖位置にあるとき、前記アクスルを中心
    に前記Ｙ字状コンテナを回転させることよって、前記Ｙ
    字状コンテナ内のサンプル材料が混合される請求項１又
    は５に記載の材料分析装置。
  9. 【請求項９】 バケット（４９）は、主表面領域を有す
    る周辺側壁（５２）を備えており、前記主表面領域は、
    前記周辺側壁の対向面に形成され、前記主表面領域に
    は、夫々、外部くぼみ（５４）が設けられており、 また、前記バケットは、ハンドル（５０）を備えてお
    り、このハンドルは、前記外部くぼみに挿入可能な形状
    を有して設けられた一対のトング（５６）と、これらト
    ング（５６）に連結した収縮ハンドル（５８、５９）
    と、を有し、これらトングは、前記バケットを把持する
    ように、互いに接近して前記外部くぼみに係合し、前記
    ハンドルを介して前記バケットを搬送させ、また、前記
    バケットが搬送された後、前記ハンドルを前記バケット
    から移動させるように、これらトングは、互いに離間す
    る材料分析装置。
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