BG63177B1 - Screening device of x-ray or gamma-rays - Google Patents

Screening device of x-ray or gamma-rays Download PDF

Info

Publication number
BG63177B1
BG63177B1 BG102734A BG10273498A BG63177B1 BG 63177 B1 BG63177 B1 BG 63177B1 BG 102734 A BG102734 A BG 102734A BG 10273498 A BG10273498 A BG 10273498A BG 63177 B1 BG63177 B1 BG 63177B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
shielding
ray
channel
wall
gamma
Prior art date
Application number
BG102734A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG102734A (en
Inventor
Yoshitaka Iizuka
Masahiro Izutsu
Original Assignee
Ebara Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP8081906A external-priority patent/JPH09243794A/en
Priority claimed from JP8190596A external-priority patent/JPH09243793A/en
Application filed by Ebara Corporation filed Critical Ebara Corporation
Publication of BG102734A publication Critical patent/BG102734A/en
Publication of BG63177B1 publication Critical patent/BG63177B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00Shielded cells or rooms
    • G21F7/005Shielded passages through walls; Locks; Transferring devices between rooms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

The device shall be used for the prevention of the release of X-ray of gamma-rays through an aperture in a screening channel, for example produced in irradiation with an electron beam. It includes a screening wall (2) forming a screened channel (3) with inlet and outlet hole. A source (1) generating X-ray or gamma-rays is fitted in wall (2). Multiple partition walls (7-1, 7-2 & 7-3) are fitted in channel (3) and are folded at least once between its inlet and outlet hole. 9 claims, 15 figures

Description

Изобретението се отнася до екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, поспециално до екраниращо устройства за спиране на рентгенови или гамалъчи, които са генерирани например от облъчване с електронен сноп от изпускането на отвор през екраниран канал.The invention relates to a screening device for x-ray or gamma-ray, in particular to screening devices for stopping x-ray or gamma-ray, which are generated, for example, by electron beam irradiation from the discharge of an opening through a shielded channel.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

За екраниране на рентгенови или гамалъчи, излъчени от източник на лъчение, обикновено се използва екраниращо устройство, което обхваща източника чрез екраниращи стени от бетон, олово или желязо. По този начин се намалява интензитетът на излъчените рентгенови или гамалъчи при преминаването им през екраниращите стени и се предотвратява изпускането им. Но в случаите, когато се поставя или се извежда вещество или материал от устройството, вътрешността на екраниращото устройство се вентилира или е необходим достъп до вътрешността на екраниращото устройство, което трябва да има отвор. Поради това източникът на лъчение не може да бъде изцяло уплътнен.A shielding device is generally used to screen X-ray or gamma ray radiation emitted from a radiation source, which encloses the source by screening walls of concrete, lead or iron. This reduces the intensity of the emitted X-rays or hammocks as they pass through the shielding walls and prevents them from leaking. However, where a substance or material is inserted or removed from the device, the inside of the shielding device is ventilated or access to the interior of the shielding device is required, which must have an opening. Therefore, the radiation source cannot be completely sealed.

Например, когато източникът на лъчение е част от производствена линия, материалът, който се облъчва, се поставя във вътрешността на екраниращото устройство, а обработените от източника продукти се изваждат през отвор на екраниращото устройство.For example, when the radiation source is part of a production line, the material to be irradiated is placed inside the shielding device and the treated articles are removed through an opening of the shielding device.

В друг пример във вътрешността на екраниращото устройство се въвеждат отработени газове (димни газове) или отпадъчни води, които се облъчват от източника и се извеждат от екраниращото устройство. Възможно е отработените газове или отпадъчни води да се поставят в съд за обработка в екраниращото устройство, да се облъчат с електронен сноп и да се изведат. По-специално, когато се облъчва с електронен сноп, когато електроните се сблъскват с бомбардирания газ или подобен, се генерират вторични рентгенови лъчения, при което съдът за обработка и отработените газове и отпадъчни води, облъчвани с електронен сноп, стават източник на рентгеново лъчение.In another example, flue gases (flue gases) or wastewater are introduced inside the shielding device and are emitted from the source and discharged from the shielding device. Exhaust gases or waste water may be placed in a treatment vessel in the shielding device, irradiated with an electron beam and discharged. In particular, when electron beam is irradiated, when electrons collide with the bombarded gas or the like, secondary X-rays are generated, whereby the treatment vessel and the exhaust gases and waste water irradiated with the electron beam become a source of X-ray radiation.

В този случай е необходимо да се използва някаква конструкция за екраниране на рентгеновите или гамалъчи, така че те да не се изпускат през отвора.In this case, it is necessary to use some design for screening x-rays or hammers so that they do not protrude through the opening.

Обикновено рентгеновите или гамалъчите, които са от електромагнитните вълни, затихват при преминаване през вещество. С увеличаване на разстоянието до източника на лъчението те стават по-слаби и интензитетът им намалява при отразяване от повърхността на веществото. Поради това, за да се предотврати изпускането на рентгенови или гамалъчи през отвор, обикновено каналът се обгражда от източника до отвора с екраниращи стени, които са с голяма устойчивост срещу пропускането на рентгенови или гамалъчи, увеличават дължината на канала и го нагъват. В настоящото описание каналът, който е ограден от екраниращи стени с посочените по-горе свойства, се нарича “екраниран канал”.Typically, X-ray or gamma-ray electromagnetic waves diminish when passing through a substance. As the distance to the source of radiation increases, they become weaker and their intensity decreases upon reflection from the surface of the substance. Therefore, in order to prevent the discharge of X-ray or gamma-ray through an opening, the channel is usually surrounded from the source to the opening by screening walls which are highly resistant to the transmission of X-ray or gamma-ray, increasing the length of the channel and folding it. In the present description, the channel enclosed by shielding walls with the above properties is referred to as a "shielded channel".

На фигура 14А от приложените фигури е показано едно известно екраниращо устройство, което има външни екраниращи стени 22, оформящи централна камера, в която се намира източникът на рентгеново или гамалъчение 21. Една от стените 22 има отвор 26, покрит с врата 27. Отворът 26 се използва главно за достъп до вътрешността на екраниращото устройство. Поради необходимостта вратата да има практически същата екранираща способност, както тази на екраниращата стена, за предотвратяване на пропускането и изпускането през нея на рентгенови или гамалъчи, тя е неизгодно скъпа. Освен това, тъй като при този тип екраниращи устройства вратата може да се отваря само когато не се излъчват рентгенови или гамалъчи, те не могат да се използват, когато в тях се внася или изнася вещество или материал при наличие на рентгеново или гамалъчение, както и в случай на вентилация на устройството.Figure 14A of the accompanying drawings shows a known shielding device having external shielding walls 22 forming a central chamber housing an X-ray or gamma ray source 21. One of the walls 22 has an opening 26 covered with a door 27. The opening 26 is mainly used to access the inside of the shielding device. Due to the need for the door to have virtually the same screening capability as that of the screening wall, to prevent the passage and release of X-ray or gamma-ray through it, it is not costly. Moreover, since in this type of screening device the door can only be opened when no X-ray or gamma-ray radiation is emitted, they cannot be used when a substance or material is imported or exported in the presence of X-ray or gamma ray radiation, and in case of ventilation of the device.

На фигура 14В от приложените фигури е показано друго известно екраниращо устройство с начупен екраниран канал, ограден от екраниращи стени. Устройството има външни екраниращи стени 22, оформящи камера, в която се намира източникът на рентгеново или гамалъчение 21. Екраниращите стени 22 оформят извит екраниран канал 23, който се простира от камерата до отвор 28 в една от екраниращите стени 22 и се затваря с врата 29. Вратата 29 е стандартна и когато не се генерират рентгенови или гамалъчи, тя може да се отвори, при което през екраниращия канал се осъществява достъп до вътрешността на екраниращото устройство. Освен това екраниращото устройство може да се вентилира и при генериране на рентгенови или гамалъчи, като вратата се остави отворена.Figure 14B of the accompanying figures shows another known shielding device with a broken shielded channel surrounded by shielding walls. The device has external shielding walls 22 forming a chamber housing the source of X-ray or gamma ray 21. The shielding walls 22 form a curved shielded channel 23 that extends from the chamber to an opening 28 into one of the shielding walls 22 and closes with a door 29 Door 29 is standard and when no X-ray or hammer is generated, it can be opened, allowing access to the inside of the screening device through the shielding channel. In addition, the shielding device can also be ventilated when generating x-rays or hammers, leaving the door open.

На приложената фигура 15 е показано друго известно екраниращо устройство с начупен екраниран канал, ограден от екраниращи стени. Екраниращите канали 23А и 23В са оформени от външните екраниращи стени 22. Източникът на рентгеновото или гамалъчение 21 е поместен в централна камера с екраниращите стени 22. Екраниращите канали 23А и 23В имат в противоположните си краища отвори, съответно 24 и 25. Когато се генерират рентгенови или гамалъчи, веществото или материалът се внасят във вътрешността на екраниращия канал през екранирания канал 23В.The accompanying figure 15 shows another known shielding device with a broken shielded channel enclosed by shielding walls. The shielding channels 23A and 23B are formed by the outer shielding walls 22. The source of the X-ray or gamma ray 21 is placed in a central chamber with the shielding walls 22. The shielding channels 23A and 23B have at their opposite ends openings 24 and 25. respectively. or hamlets, substance or material are introduced into the inside of the shielding channel through shielded channel 23B.

При преминаването на рентгеновите или гамалъчи през екранирания канал те затихват в зависимост от разстоянието, което са изминали, т.е. от дължината на екранирания канал, както и от броя на отраженията, на които са били подложени. Ако интензитетът на рентгеновите или гамалъчите на изхода на екранирания канал е 1/100 от интензитета им на входа му, степента на затихване е 100. За пресмятане на степента на затихване и за конструиране на екранни канали се използва следното емпиричното уравнение:When X-rays or hammocks pass through the screened channel, they diminish depending on the distance they have traveled, ie. the length of the screened channel, and the number of reflections they were subjected to. If the intensity of the X-ray or gamma-ray at the output of the screened channel is 1/100 of their intensity at its input, the attenuation rate is 100. The following empirical equation is used to calculate the degree of attenuation and to construct the screen channels:

I=Iox L2x RN (1), в което 2 О е интензитетът на рентгеновите или гамалъчи в точки, които са отдалечени на единица разстояние от центъра на източника, 2 е интензитетът им на изходния отвор на екранирания канал, L е разстоянието от центъра на източника до изходния отвор, R е степента на затихване за едно отражение на лъчите, N е броят на отраженията на лъчите за разстоянието от източника до изходния отвор. Поради това степента на затихване η за рентгеновите или гамалъчите при отвора е пропорционална на квадрата на разстоянието (L) от източника и на N степен от броя на отраженията. Следователно степента на затихване η се извежда от следното уравнение:I = I o x L 2 x R N (1), in which 2 O is the intensity of the X-ray or gamma-ray at points that are one unit distance from the center of the source, 2 is their intensity at the outlet of the screened channel, L is the distance from the center of the source to the outlet, R is the degree of attenuation for one reflection of the rays, N is the number of reflections of the rays for the distance from the source to the outlet. Therefore, the degree of attenuation η for x-ray or gamma-ray at the opening is proportional to the square of the distance (L) from the source and to the N-degree of the number of reflections. Therefore, the decay rate η is derived from the following equation:

η -L2x RN (2)η -L 2 x R N (2)

Както е показано в уравнение (2), степента на затихване зависи от разстоянието и броя на отраженията, поради което екраниращо устройство с екраниран канал с отвор трябва да има по-голям обем и повече материал за екраниране на рентгенови или гамалъчи, отколкото устройство, което е напълно затворено. Това се вижда при сравняване на фигура 14А и 14В. При получаване на рентгенови или гамалъчи в по-голямо количество и с повече енергия за екраниране са необходими по-голямо разстояние и по-голям брой отражения, а следователно са необходими по-голям обем и повече материал. При по-голямо количество вещество или материал, внесен или изнесен от екраниращото устройство, напречното сечение на екранирания канал расте, което води до увеличаване на обема и количеството на екраниращия материал при описаните примери на известни устройства. По-специално при третиране на отработен газ, който се облъчва в екраниращото устройство с електронен сноп, площта на екранирания канал варира от няколко квадратни метра до няколко десетки квадратни метра. Увеличеният обем налага ограничения върху конструкцията на устройството, а голямото количество екраниращ материал води до увеличаване на цената и теглото му. Това води до нарастване на цената на фундамента, върху който се инсталира устройството.As shown in equation (2), the degree of attenuation depends on the distance and the number of reflections, which is why a screening device with a screened channel with an opening must have a larger volume and more material for screening X-ray or gamma ray than a device that is completely closed. This can be seen when comparing Figures 14A and 14B. When receiving x-rays or hammers in larger quantities and with more screening energy, more distance and more reflections are required, and therefore more volume and more material are needed. With a greater amount of substance or material introduced into or removed from the shielding device, the cross section of the shielded channel increases, resulting in an increase in the volume and quantity of the shielding material in the described examples of known devices. In particular, when treating exhaust gas that is irradiated in an electron beam screening device, the area of the shielded channel varies from several square meters to several tens of square meters. The increased volume imposes restrictions on the design of the device, and the large amount of shielding material increases its price and weight. This leads to an increase in the cost of the foundation on which the device is installed.

От публикация JP 62-274300А е известен екраниращ канал срещу радиоактивни лъчи, съдържащ корпус във формата на цилиндричен канал и винт, направен от екраниращ радиоактивно лъчение материал и закрепен към корпуса. Винтът образува нагънат проход за циркулация на течение на флуид във вътрешността на корпуса и има ос, която се простира по аксиалната ос на корпуса. Винтът е монтиран чрез въртене в корпуса и може да бъде завъртан и от задвижващо устройство. За да се постигне задоволително екраниране на рентгеновите или гамалъчите, вътрешната повърхност на цилиндричния корпус и външната периферия на винта са свързани чрез заваряване, така че да се избегне образуването на междина между цилиндричния канал и външната периферия на винта.Publication JP 62-274300A discloses a radioactive radiation shielding channel comprising a cylindrical channel housing and a screw made of radioactive radiation shielding material and secured to the housing. The screw forms a folded passage for circulation of fluid flow inside the housing and has an axis extending along the axial axis of the housing. The screw is mounted by rotating in the housing and can also be rotated by a drive unit. In order to obtain satisfactory shielding of the X-ray or hammock, the inner surface of the cylindrical body and the outer periphery of the screw are connected by welding, so as to avoid the formation of a gap between the cylindrical channel and the outer periphery of the screw.

Този начин на избягване на образуването на междина обаче не е ефективен, защото контактната линия между винта и цилиндричния канал е спирала и е много трудно да се фиксира винтът към цилиндричния канал чрез заваряване, без да се образува някаква междина.However, this method of avoiding gap formation is not effective because the contact line between the screw and the cylindrical channel is helix and it is very difficult to secure the screw to the cylindrical channel by welding without forming any gap.

Това известно решение не може да отговори на изискванията при използване за система за газова обработка с електронен сноп. За да се постигне задоволително екраниране в такава система, известното устройство трябва да има много големи габарити, като е много трудно да се изработи винт с много голям размер и още повече да се фиксира към цилиндричния корпус.This known solution cannot meet the requirements for use for an electron beam gas treatment system. In order to achieve satisfactory shielding in such a system, the known device must have very large dimensions, making it very difficult to make a very large screw and to attach it even more to the cylindrical housing.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се създаде екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, което да е със значително намален обем и количество материал на направения в него канал.It is an object of the invention to provide a screening device for x-rays or hammers that has a substantially reduced volume and amount of material in the channel made therein.

Задачата е решена съгласно първи аспект от изобретението, като е създадено екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, съдържащо екранираща стена, оформяща в него поне един екраниран канал с входен и изходен отвор. Екраниращата стена създава възможност за поместване на източник на рентгеново или гамалъчение, при което тя е разположена откъм страната на входния отвор на екранирания канал. Поне една вътрешна плоча или стена е разположена в поне част от екраниращия канал. Вътрешната плоча или стена се простира в посока от входния към изходния отвор на екранирания канал и е поставена така, че изходящият отвор е визуално скрит от входящия отвор. При това вътрешната плоча или стена е огъната поне един път в екраниращия канал и съдържа разделителна плоча или преградна стена, чрез която екраниращият канал е разделен на множество проходи.The problem is solved according to a first aspect of the invention by creating a screening device for x-rays or hammers containing a shielding wall forming in it at least one screened channel with an inlet and outlet. The shielding wall allows the placement of an X-ray or gamma ray source, at which point it is located on the side of the inlet of the shielded channel. At least one inner panel or wall is located in at least a portion of the shielding channel. The inner plate or wall extends in a direction from the inlet to the outlet of the screened channel and is positioned such that the outlet is visually hidden from the inlet. Moreover, the inner plate or wall is bent at least once in the shielding channel and comprises a dividing plate or partition wall through which the shielding channel is divided into multiple passages.

Целесъобразно е разделителната плоча или преградната стена да е във формата на нагънат екран с поне една прегьвка.It is appropriate that the partition plate or partition wall be in the form of a folded screen with at least one fold.

Възможно е екраниращо устройство да съдържа поне една втора разделителна плоча или стена, разположена в поне част от екраниращия канал за разделяне на прохода на множество вторични проходи.The shielding device may comprise at least one second dividing plate or wall located in at least a portion of the shielding channel to divide the passage into multiple secondary passages.

Рентгеновите или гамалъчите могат да се генерират от облъчване с електронен сноп.X-rays or hammocks can be generated from electron beam irradiation.

Възможно е електронният сноп да е предназначен за обработване на димни газове.The electron beam may be designed to handle flue gas.

Съгласно втори аспект на изобретението е създадено екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, съдържащо екранираща стена, оформяща в него поне един екраниран канал с входен и изходен отвор, като в стената е поместен източник на рентгеново или гамалъчение, при което тя е разположена откъм страната на входния отвор на екранирания канал, който е нагънат. При това поне една разделителна плоча или преградна стена е разположена в поне част от екранирания канал, като го разделя на множество проходи.According to a second aspect of the invention, an X-ray or gamma-ray screening device is provided, comprising a screening wall forming at least one screened channel with an inlet and outlet opening, wherein an X-ray or gamma-ray source is placed in the wall, at which side it is located. the inlet of the shielded channel that is folded. The at least one dividing plate or partition wall is located in at least part of the screened channel, dividing it into multiple passages.

Според втория вариант на устройството е възможно рентгеновите или гамалъчите да са генерирани също от облъчване с електронен сноп.According to the second embodiment of the device, it is possible that x-rays or hammocks may also be generated by electron beam irradiation.

Електронният сноп според втория вариант на устройството може също да е предназначен за обработка на димни газове.The electronic beam according to the second embodiment of the device may also be intended for flue gas treatment.

Целесъобразно е разделителната плоча или преградната стена да бъде по същество с дебелина най-малко една двадесета и най-малко десет пъти от дебелината на слоя на полузатихване на материала на разделителната плоча или преградната стена.It is appropriate that the partition plate or partition wall be substantially at least one-twentieth and at least ten times the thickness of the half-attenuation layer of the material of the partition plate or partition wall.

Досега се считаше, че съгласно процедурата на изработване на екраниращо устройство съгласно уравнение (1) степента на затихване за рентгеновите или гамалъчите не се променя дори ако екранираният канал е разделен, тъй като разстоянието до източника и броят на отраженията остават непроменени.Until now, it was considered that according to the screening device manufacturing procedure according to equation (1), the attenuation rate for X-ray or gamma ray does not change even if the shielded channel is separated, since the distance to the source and the number of reflections remain unchanged.

Изобретението има следните предимства. Степента на затихване за рентгенови или гамалъчи се увеличава, като се разделя каналът чрез разделителна плоча или преградна стена на множество проходи. Степента на затихване се увеличава дори ако разделителната плоча е с дебелина, която сама по себе си не е достатъчна за екраниране на рентгеновите или гамалъчите. По този начин се постига екраниращ ефект при намален обем и количество на използвания материал.The invention has the following advantages. The attenuation rate for x-rays or hammers is increased by dividing the duct by a dividing plate or partition wall into multiple aisles. The degree of attenuation increases even if the separation plate is of a thickness that is not sufficient by itself to screen X-rays or hammocks. In this way a shielding effect is achieved with a reduced volume and amount of material used.

Пояснение за приложените фигуриAn explanation of the attached figures

На фиг. 1 е показано хоризонтално напречно сечение на екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи съгласно първо решение според първи аспект от изобретението;In FIG. 1 shows a horizontal cross-section of an X-ray or gamma-ray screening device according to a first embodiment according to a first aspect of the invention;

На фиг. 2 е показан увеличен аксонометричен изглед на разделителните плочи или преградни стени на екраниращо устройство съгласно първото решение от първия аспект от изобретението;In FIG. 2 is an enlarged axonometric view of the partition plates or partitions of a shielding device according to the first embodiment of the first aspect of the invention;

На фиг. 3 е показано хоризонтално напречно сечение на екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи съгласно второ решение на първи аспект от изобретението;In FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of an X-ray or gamma-ray screening device according to a second embodiment of a first aspect of the invention;

На фиг. 4 е представена графика, показваща съотношението на степента на затихване на рентгеновите лъчи в зависимост от съотношението на дебелината към размера на слоя на полузатихване;In FIG. 4 is a graph showing the ratio of the degree of X-ray attenuation as a function of the ratio of thickness to the size of the half-attenuation layer;

На фиг. 5 е представена графика, показваща степента на затихване на рентгеновите лъчи в зависимост от броя на блоковете разделителни плочи или преградни стени;In FIG. 5 is a graph showing the degree of X-ray attenuation depending on the number of partition blocks or partitions;

На фиг. 6 е показано хоризонтално напречно сечение на екраниран канал, използвано за пояснение на уравнения (2) и (3), посочени по-нататък;In FIG. 6 is a horizontal cross-section of a shielded channel used to explain Equations (2) and (3) below;

На фиг. 7 схематично е представен пример за използване на екраниращо устройство съгласно изобретението при система за обработка на газ с електронен сноп;In FIG. 7 schematically illustrates an example of the use of a shielding device according to the invention in an electron beam gas treatment system;

На фиг. 8 е представен аксонометричен изглед на екраниращо устройство, чийто екраниран канал е разделен с преградни стени съгласно едно решение на втори аспект от изобретението.In FIG. 8 is an axonometric view of a shielding device whose shielded channel is divided by partitions according to one embodiment of a second aspect of the invention.

На фиг. 9 е представено хоризонтално напречно сечение на примерно решение на екраниращо устройство;In FIG. 9 is a horizontal cross-sectional view of an exemplary solution of a shielding device;

На фиг. 10 е показано вертикално сечение на част от примерното решение от фиг. 9;In FIG. 10 is a vertical sectional view of part of the exemplary solution of FIG. 9;

На фиг. lie представена графика, показваща степента на затихване на рентгеновите лъчи в зависимост от съотношението на дебелината към размера на слоя полузатихване;In FIG. lie is a graph showing the degree of X-ray attenuation as a function of the ratio of thickness to the size of the half-attenuation layer;

На фиг. 12 е представена графика, показваща степента на затихване на рентгеновите лъчи в зависимост от стойността на отношението LI/S;In FIG. 12 is a graph showing the X-ray attenuation rate depending on the value of the LI / S ratio;

На фиг. 13 е показан увеличен аксонометричен изглед на разделителни плочи или преградни стени на екраниращото устройство съгласно едно решение, което е комбинация от първия и втория аспект от изобретението.In FIG. 13 is an enlarged axonometric view of the separation plates or partitions of the shielding device according to one embodiment, which is a combination of the first and second aspects of the invention.

На фиг. 14А е показано хоризонтално напречно сечение на конвенционално екраниращо устройство срещу рентгенови или гамалъчи;In FIG. 14A shows a horizontal cross-section of a conventional screening device against X-ray or gamma ray;

На фиг. 14В е показано хоризонтално напречно сечение на друго конвенционално екраниращо устройство срещу рентгенови или гамалъчи; иIn FIG. 14B shows a horizontal cross-section of another conventional screening device against X-ray or gamma ray; and

На фиг. 15 е показано хоризонтално напречно сечение на трето конвенционално екраниращо устройство срещу рентгенови или гамалъчи.In FIG. 15 shows a horizontal cross-section of a third conventional screening device against X-ray or gamma ray.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Описание на решения на първия аспект на настоящото изобретение с позоваване на фиг. от 1 до 6.Description of the solutions of the first aspect of the present invention with reference to FIG. from 1 to 6.

На фиг. 1 е показано екраниращо устройство срещу рентгенови или гамалъчи съгласно първо решение на първия аспект от изобретението. В екраниращото устройство е поместен източник на лъчение 1, например вещество или материал, облъчван с електронен сноп, който излъчва вторични рентгенови лъчи. Устройството има външни екраниращи стени 2, оформящи в него екраниран канал 3. В екраниращите стени 2 са разположени блокове разделителни плочи или преградни стени 4-1 и 4-2. Екраниращият канал 3 има входен отвор А за рентгенови лъчи, намиращ се в края му, в близост до източника 1, и изходен отвор В за рентгенови лъчи, разположен в противоположния му край, който е отдалечен от източника 1. Обикновено изходният отвор В се затваря с екранираща врата 2d. Блокоевте разделителни плочи или преградни стени 4-1 и 4-2 са разположени така в екранирания канал 3, че входният отвор А е скрит визуално от изходния отвор В.In FIG. 1 shows an X-ray or gamma ray screening device according to a first embodiment of the first aspect of the invention. The shielding device houses a radiation source 1, for example, a substance or material irradiated with an electron beam that emits secondary X-rays. The device has external shielding walls 2 forming in it a shielded channel 3. The shielding walls 2 contain blocks of partition plates or partitions 4-1 and 4-2. The shielding channel 3 has an X-ray inlet A at its end near the source 1 and an X-ray outlet B at its opposite end that is away from the source 1. Typically, the exit hole B closes with shield door 2d. The partition plates or partitions 4-1 and 4-2 are arranged so in the screened channel 3 that the inlet A is visually hidden from the outlet B.

На фиг. 2 е показан в увеличен мащаб изглед на всеки от блоковете разделителни плочи или преградни стени 4-1 и 4-2. Всеки блок се състои от горен панел 5, долен панел 6, разположен на разстояние под него, и множество разделителни плочи или вертикални преградни стени 7-1, 7-2 и 7-3, които се намират между горния и долния панел 5 и 6 и са разделени хоризонтално в посока, перпендикулярна на надлъжната ос на екраниращия канал 3 (фиг. 1). Екраниращите стени 2 се допират плътно до горния 5 и долния панел 6, така че се предотвратява пропускането на рентгенови лъчи през контактните участъци на екраниращите стени 2 с горния 5 и с долния панел 6. Разделителната плоча или преградна стена 7-1, 7-2 или 7-3 се състои от вътрешна плоча или стена и разделя екранирания канал 3 на множество проходи, разположени странично един от друг, както е показано на фиг. 2. Всяка от разделителните плочи или преградни стени 71, 7-2 и 7-3 е във формата на нагънат екран и 5 е прегъната на 90° с централна вертикална линия на прегъване, простираща се между горния и долния й край, които са фиксирани съответно към горния 5 и долния панел 6. Прегьвките може да са една или повече, въпреки 10 че на фиг. 2 всяка от тези разделителни плочи или преградни стени 7-1, 7-2 и 7-3 има една прегъвка 7f.In FIG. 2 is an enlarged view of each of the partition blocks or partitions 4-1 and 4-2. Each block consists of an upper panel 5, a lower panel 6 spaced below it, and a plurality of dividing plates or vertical partition walls 7-1, 7-2 and 7-3, which are located between the upper and lower panels 5 and 6 and are separated horizontally in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the shielding channel 3 (Fig. 1). The shielding walls 2 touch the upper 5 and the lower panel 6 so that the X-rays through the contact portions of the shielding walls 2 with the upper 5 and the lower panel 6 are prevented. The dividing plate or partition wall 7-1, 7-2 or 7-3 consists of an inner slab or wall and divides the shielded channel 3 into multiple passages positioned laterally from one another, as shown in FIG. 2. Each of the partition plates or partitions 71, 7-2 and 7-3 is in the form of a folded screen and 5 is folded 90 ° with a central vertical fold line extending between its upper and lower ends, which are fixed respectively, to the upper 5 and the lower panel 6. The folds may be one or more, although 10 in FIG. 2 each of these dividing plates or partitions 7-1, 7-2 and 7-3 has a single fold 7f.

На фиг. 3 е показано екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи съгласно 15 второ решение от изобретението. При това изпълнение екраниращото устройство има спираловидна преградна стена 8, разполжена в екранирания канал 3 и простираща се между входния отвор А и изходния отвор В. Прег- 20 радиата стена 8 е навита около централна линия CL и се простира в надлъжно направление на екранирания канал 3 в постоянно променяща се последователност от равнини. Другите елементи на екраниращото устройство от фиг. 3 25 са идентични на тези от фиг. 1. Тези части и компоненти на устройството съгласно фиг. 3, които са конструктивно и функционално идентични с показаните на фиг. 1, са обозначени с еднакви номера.In FIG. 3 shows an X-ray or gamma ray screening device according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the shielding device has a spiral partition wall 8 disposed in the shielded channel 3 and extending between the inlet A and the outlet B. The radius wall 8 is wound around the center line C L and extends longitudinally to the shielded channel. 3 in a constantly changing sequence of planes. The other elements of the shielding device of FIG. 3 25 are identical to those of FIGS. 1. These parts and components of the apparatus according to FIG. 3, which are structurally and functionally identical to those shown in FIG. 1 are denoted by the same numbers.

Описание на експеримент с екраниращото устройство, показано на фиг. 1.Description of an experiment with the shielding device shown in FIG. 1.

Две разделителни плочи или преградни стени на блока от фиг. 2 се поставят в екраниращото устройство съгласно фиг. 1. Проведен е тест за екраниране на вторични рентгенови лъчи, получени чрез облъчване с електронен сноп. При този тест рентгеновите лъчи се излъчват от облъчен материал и имат максимална енергия 0.5 MeV и 0.8 MeV. Преградните стени са от различни материали, вкл. желязо и олово, и имат различни дебелини, както е показано в таблица 1, по-долу. Съотношението дебелина към размер на слой полузатихване в таблица 1 се дефинира като съотношението на дебелините на преградните стени към слоя на полузатихване, показан в таблица 2, а слой на полузатихване се дефинира като дебелината на лист от материал, при който интензитетът на рентгеновите лъчи, минаващи през него, се намалява наполовина от първоначалната си стойност. Слоят на полузатихване зависи от вида на материала и от максималната енергия на рентгеновите лъчи.Two dividing plates or partitions of the block of FIG. 2 are inserted into the shielding device according to FIG. 1. A screening test for secondary X-rays obtained by electron beam irradiation. In this test, X-rays are emitted from irradiated material and have a maximum energy of 0.5 MeV and 0.8 MeV. Partition walls are of different materials, incl. iron and lead, and have different thicknesses, as shown in Table 1 below. The thickness-to-size ratio of the half-attenuation layer in Table 1 is defined as the ratio of the thicknesses of the partition walls to the half-attenuation layer shown in Table 2, and the half-attenuation layer is defined as the thickness of a sheet of material in which the intensity of X-ray fluxes through it, it is halved from its original value. The half-attenuation layer depends on the type of material and the maximum energy of the X-rays.

Таблица 1.Table 1.

(Преградни стени, използвани в експеримента)(Partition walls used in the experiment)

Материал за преградната стена Partition wall material Дебелина на преградната стена (mm) Partition wall thickness (mm) Отношение на дебелина към слой на полузатихване The ratio of thickness to the half-attenuation layer 0,5 MeV 0.5 MeV 0.8 MeV 0.8 MeV 1 1 0.10 0.10 0.08 0.08 Желязо Iron 3 3 0.29 0.29 0.23 0.23 10 10 0.95 0.95 0.76 0.76 20 20 1.91 1.91 1.52 1.52 10 10 2.49 2.49 1.42 1.42 Олово Lead 20 20 4.97 4.97 2.83 2.83 40 40 9.95 9.95 5.67 5.67

Таблица 2. ’ (Слой полузатихване за рентгенови лъчи)Table 2. '(Semi-attenuation layer for X-rays)

Материал за преградната стена (плътност) Partition wall material (density) Енергия на рентгеновите лъчи (MeV) X-ray Energy (MeV) Слой на полузатихване (mm) Half-attenuation layer (mm) Бетон Concrete 0.5 0.5 34.2 34.2 (2.4) (2.4) 0.8 0.8 42.3 42.3 Желязо Iron 0.5 0.5 10.5 10.5 (7.86) (7.86) 0.8 0.8 13.2 13.2 Олово Lead 0.5 0.5 4.0 4.0 (11.34) (11.34) 0.8 0.8 7.1 7.1

Коефициентите на пълно поглъщане на материалите, използвани при пресмятане на слоевете полузатихване, са цитирани от “Radiation”, издадено от Kyoritsu Shuppan, а плътностите на материалите'- от “Rika Nenpyo” (Scientific Almanac), издадено от Maruzen.The total absorption coefficients of the materials used in the calculation of the half-attenuation layers are quoted by "Radiation" by Kyoritsu Shuppan and the material densities by "Rika Nenpyo" (Scientific Almanac) by Maruzen.

Ако се приеме, че интензитетите на рентгеновите лъчи на входа А и на изхода В на екранирания канал са съответно 1А и 1в, степента на затихване η на екраниращото устройство се дефинира като η - ΙΑΒ. На фиг. 4 е показана степента на затихване в зависимост от съотношението на дебелината към слоя на полузатихване, измерени за различни материали и дебелини на разделителните плочи и преградни стени, както и различни енергии на подаваните рентгенови лъчи. На фиг. 4 се потвърждава, че преминалите рентгенови лъчи се потискат, ако преградните стени имат дебелина 2.5 пъти (при степен на затихване 22·3 = 5.7) спрямо слоя на полузатихване. Потвърждава се също и това, че дори ако дебелината на преградните стени е по-малка от тази стойност, се получава по-голям ефект на затихване, отколкото при липса на преградна стена. Например, дори при съотношение на дебелина към слой на полузатихване 0.1, се получава степен на затихване от 50 до 100, което означава значителен ефект на затихване. Увеличаването на дебелината на преградните стени не променя ефекта на затихване, а намалява предимствата на екраниращото устройство от гледна точка на процеса на инсталиране или от съображения за икономичност. Поради това дебелината на преградните стени може да бъде практически най-много няколко десетки пъти по-голяма от слоя полузатихване.If the X-ray intensities at the input A and the output B of the shielded channel are assumed to be 1 A and 1 c , respectively, the attenuation rate η of the shielding device is defined as η - Ι Α / Ι Β . In FIG. 4 shows the degree of attenuation, depending on the ratio of thickness to the half-attenuation layer, measured for different materials and thicknesses of the partition plates and partitions, as well as different energies of the X-rays transmitted. In FIG. 4 confirms that the passed X-rays are suppressed if the partition walls have a thickness of 2.5 times (at a decay rate of 2 2 · 3 = 5.7) relative to the half-attenuation layer. It is also confirmed that even if the thickness of the partition walls is less than this value, a greater attenuation effect is obtained than in the absence of a partition wall. For example, even at a thickness-to-semi-attenuation ratio of 0.1, an attenuation degree of 50 to 100 is obtained, which means a significant attenuation effect. Increasing the thickness of the partition walls does not alter the damping effect, but diminishes the benefits of the shielding device in terms of the installation process or for cost-efficiency reasons. Therefore, the thickness of the partition walls may be practically at most several tens of times greater than the half-attenuation layer.

При друг тест за екраниране на рентгенови лъчи се увеличава броят на блоковете разделителни плочи или преградни стени (включва се допълнителен блок разделителни плочи или преградни стени, както е показано с пунктирана линия на фиг. 1), без да бъде променяна дебелината на преградните стени. Рентгеновите лъчи се генерират от източник на рентгеново лъчение 1 с максимална енергия на лъчите 0.5 MeV, преградните стени от олово имат дебелина 20 mm, като се измерват степените на затихване съответно за първия, втория и третия блок разделителни плочи или преградни стени. Резултатите са показани на фиг. 5. Тъй като преградните стени от олово са с де белина 20 mm, на фиг. 5 е показан ефектът на затихване само на отразените рентгенови лъчи, които не се влияят от преминалите рентгенови лъчи. Потвърждава се, че зависимостта между броя на блоковете разделителни плочи или преградни стени и степента на затихване удовлетворява не уравнение (1), а следното уравнение (3), изведено съгласно изобретението:In another X-ray screening test, the number of partition blocks or partitions is increased (an additional partition or partition block is included, as shown by the dashed line in Fig. 1) without changing the partition wall thickness. The X-rays are generated from an X-ray source 1 with a maximum beam energy of 0.5 MeV, the lead barrier walls are 20 mm thick, measuring the attenuation rates for the first, second and third blocks of partition plates or partitions respectively. The results are shown in FIG. 5. Because the lead walls are 20 mm thick, in FIG. 5 shows the attenuation effect of only the reflected X-rays which are not affected by the X-rays transmitted. It is confirmed that the relationship between the number of blocks of partition plates or partitions and the degree of attenuation does not satisfy equation (1) but the following equation (3) derived according to the invention:

In=In lx [(a х Ln 2/Sn) + β]’1 I n = I nl x [(a x L n 2 / S n ) + β] ' 1

Съгласно изобретението ако интензитетите на рентгеновите лъчи от източника на лъчение 1 се обозначат съответно с 2,,22,.~, 2П в съответните нагънати участъци Ρ,,Ρ^..., Рп на екранирания канал 3, формирани от външните екраниращи стени 2, както е показано на фиг. 6, интензитетът 2п в участък Рп може да се пресметне от интензитета 2о1 в предишния участък Рп, съгласно посоченото уравнение (3). В това уравнение Sn е площта на напречното сечение на екранирания канал от участъка Рп_, до участъка Pn, Ln е разстоянието от нагънатия участък Р до участъка Рп, а и β са константи, зависещи от формата на сечението на канала. В уравнението (3) членът [a х Ln 2/Sn) + β] обозначава степента на затихване за един нагънат участък. Уравнение (3) показва, че степента на затихване за един нагънат участък на екранирания канал е пропорционална на квадрата на разстоянието от точка на отражение и е обратно пропорционален на площта на напречното сечение на канала. Следователно ефектът на затихване на екранирания канал може да се увеличи чрез намаляване на площта на напречното му сечение, например чрез намаляване на стъпката (разстоянието между) на преградните стени, както и чрез увеличаване на броя на отраженията и на разстоянието.According to the invention, if the intensities of X-rays from the radiation source 1 are denoted respectively by 2 ,, 2 2 ,. ~, 2 M in the respective folded portions Ρ ,, Ρ ^ ..., P n of the shield passage 3 formed by the external shielding walls 2, as shown in FIG. 6, the intensity of 2 n in the section Pn can be calculated from the intensity 2 o1 in the previous section R n, according to the above equation (3). In this equation S n is the cross-sectional area of the screened channel from section P n _, to section P n , L n is the distance from the folded section P to section P p , and a and β are constants that depend on the shape of the section of the channel . In Equation (3), the term [a x L n 2 / S n ) + β] denotes the attenuation rate for a single folded section. Equation (3) shows that the attenuation rate for a single folded section of the screened channel is proportional to the square of the distance from the point of reflection and is inversely proportional to the cross-sectional area of the channel. Therefore, the damping effect of the shielded channel can be increased by reducing its cross-sectional area, for example, by reducing the step (distance between) of the partition walls, as well as by increasing the number of reflections and distance.

Екраниращото устройство от фиг. 3 също е подложено на тест за екраниране на рентгенови лъчи чрез облъчване с електронен сноп. Спираловидната преградна стена е направена от желязо и има дебелина 10 mm. Рентгеновите лъчи се генерират от източник на рентгеново лъчение 1 и имат максимална енергия 0.5 MeV и 0.8 MeV. При този тест степента на затихване η (= 2а/2в) е 2000 при 0.5 MeV и 1500 при 0.8 MeV. Поради това екраниращото устройство съгласно фиг. 3 имаше същия ефект на затихване, както този на устройството от фиг. 1.The shielding device of FIG. 3 is also subjected to an X-ray screening test by electron beam irradiation. The spiral partition wall is made of iron and has a thickness of 10 mm. X-rays are generated from an X-ray source 1 and have a maximum energy of 0.5 MeV and 0.8 MeV. In this test, the attenuation rate η (= 2 a / 2 c) is 2000 at 0.5 MeV and 1500 at 0.8 MeV. Therefore, the shielding device according to FIG. 3 had the same damping effect as that of the device of FIG. 1.

Тъй като екраниращото устройство за рентгенови или гамалъчи съгласно първи ас пект от изобретението има разделителни плочи или преградни стени, разположени в екранирания канал, ефективността на екраниране на устройството за рентгенови или гамалъчи се увеличава, а пространството за инсталиране и цената на производство на устройството могат значително да се намалят.Since the first X-ray screening device according to the first aspect of the invention has dividing plates or partitions located in the screened duct, the screening efficiency of the X-ray or screening device is increased, and the installation space and the cost of manufacturing the device can significantly to reduce.

На фиг. 7 е показан пример, при който екраниращото устройство за рентгенови и гамалъчи съгласно изобретението се прилага в система за обработка на газове с електронен сноп. Газът, който трябва да се обработва, се подава през входен въздуховод 31 в съд за обработка, където се облъчва с електронен сноп. Електроните се получават от генератор на електронен сноп и енергията им е от 10 keV до няколко MeV. След облъчване газът се освобождава през изходен въздуховод 34. Вторичните рентгенови лъчи, чиято максимална енергия е равна на енергията на електронния сноп, се получават при удари на електронния сноп с бомбардирания газ. Поради това за предотвратяване на изпускане на вторични рентгенови лъчи екраниращото устройство се монтира така, че екраниращите стени 2 да обхващат съда за обработка 32, входния въздуховод 31 и изходния въздуховод 32. За предотвратяване на изпускането на вторични рентгенови лъчи от отворите на входния 31 и изходния въздуховод 34 в тях са осигурени преградните стени 7-1, 7-2 и 7-3 с множество прегъвки, така че входните отвори 31А и 32А за рентгенови лъчи визуално са скрити от съответните изходни отвори 31В и 32В. Преградните стени 7-1, 7-2 и 7-3 са направени от екраниращ материал от бетон, желязо или олово, а дебелината им е от няколко десети до няколко десетки от слоя за полузатихване на екраниращия материал. Дебелината на преградната стена се определя на базата на състава на екраниращия материал и максималната енергия на генерираните рентгенови лъчи. Генераторът на електрони 33 е от самоекраниращ тип, като получените рентгенови лъчи са защитени от изпускане през преминаващия накрайник 37.In FIG. 7 shows an example in which the X-ray and gamma-ray shielding device of the invention is applied to an electron beam gas treatment system. The gas to be treated is fed through an inlet duct 31 into a treatment vessel where it is irradiated with an electron beam. The electrons are obtained from an electron beam generator and their energy ranges from 10 keV to several MeV. After irradiation, the gas is released through an outlet duct 34. Secondary X-rays whose maximum energy is equal to the energy of the electron beam are obtained by the impact of the electron beam with the bombed gas. Therefore, to prevent secondary X-rays from escaping, the shielding device is mounted so that the shielding walls 2 enclose the treatment vessel 32, the inlet duct 31, and the outlet duct 32. To prevent the discharge of secondary X-rays from the outlets of the inlet 31 and air ducts 34 are provided with a plurality of folds 7-1, 7-2 and 7-3, so that the inlet openings 31A and 32A for X-rays are visually hidden from the corresponding outlet openings 31B and 32B. Partition walls 7-1, 7-2 and 7-3 are made of a screen material of concrete, iron or lead, and their thickness ranges from a few tens to several tens of the layer for the damping of the screening material. The thickness of the partition wall is determined on the basis of the composition of the shielding material and the maximum energy of the x-rays generated. The electron generator 33 is of the self-shielding type, with the obtained X-rays being protected from being passed through the passing tip 37.

Описание на друго решение на втория аспект от изобретението.Description of another solution of the second aspect of the invention.

На фиг. 8 е показано в аксонометрия екраниращо устройство за рентгенови лъчи или гамалъчи съгласно едно решение на втория аспект от изобретението. Както се вижда от фигурата, екарниращото устройство включва ек раниран канал с вход 11 и изход 12 за рентгенови или гамалъчи, оформен от външни екраниращи стени 13. Екранираният канал е огънат под ъгъл 90°. Входът 11 и изходът 12 са разположени в противоположните му краища. В екранирания канал на екраниращото устройство също има разделителни плочи или преградни стени, които включват вертикални и хоризонтални разделителни плочи или преградни стени, комбинирани за разделяне на екранирания канал на множество успоредни проходи 18, всеки от които е с правоъгълно сечение.In FIG. 8 is an axonometric screening device for X-rays or hammers according to one embodiment of the second aspect of the invention. As can be seen from the figure, the shielding device includes a shielded channel with an inlet 11 and an outlet 12 for x-rays or hammers formed by external shielding walls 13. The shielded channel is bent at an angle of 90 °. Inlet 11 and outlet 12 are located at opposite ends thereof. The shielding channel of the shielding device also has dividing plates or partitions, which include vertical and horizontal dividing plates or partitions, combined to divide the shielded channel into multiple parallel passages 18, each of which has a rectangular section.

Както е посочено по-горе, уравнение (3) показва, че степента на затихване в прегьвката на екранирания канал е пропорционална на квадрата на разстоянието до точката на отражение и е обратно пропорционална на площта на напречното сечение на екранирания канал. При това положение следва, че ефектът на затихване на екранирания канал може да се увеличи чрез намаляване на площта на сечението на канала, както и чрез увеличаване на броя на отраженията и на разстоянието.As indicated above, Equation (3) shows that the degree of attenuation in the fold of the shielded channel is proportional to the square of the distance to the point of reflection and is inversely proportional to the cross-sectional area of the shielded channel. It therefore follows that the damping effect of the shielded channel can be increased by reducing the cross-sectional area of the channel, as well as by increasing the number of reflections and the distance.

Например, ако преградната стена 14 разделя екранирания канал на девет еднакви успоредни прохода 18, както е показано на фиг. 8, то ефектът на затихване за една прегъвка е около 9 пъти по-голям, отколкото ефекта на затихване, който би се получил без преградните стени 14. Поради това, ако екранираният канал има пет прегъвки и е разделен на девет еднакви успоредни прохода, ефектът на затихване е около 60 000 (=9J) пъти по-голям, въпреки че обемът на екранирания канал остава практически непроменен. Експериментално е установено, че този ефект на затихване се получава, когато дебелината на всяка от преградните стени 14 е поне една двадесета (1/20) от слоя за полузатихване за рентгеновите или гамалъчи, преминаващи през преградните стени 14. Следователно, преградните стени 14 могат да бъдат с много малка дебелина. Това е друг много важен факт, установен съгласно изобретението.For example, if the partition wall 14 divides the shielded channel into nine identical parallel passages 18, as shown in FIG. 8, the attenuation effect for one fold is about 9 times greater than the attenuation effect that would be obtained without partition walls 14. Therefore, if the shielded channel has five folds and is divided into nine identical parallel passages, the effect the attenuation is about 60,000 (= 9 J ) times larger, although the volume of the shielded channel remains virtually unchanged. It has been experimentally found that the attenuation effect is obtained when the thickness of each of the partition walls 14 is at least one-twentieth (1/20) of the half-attenuation layer for X-rays or hammers passing through the partition walls 14. Therefore, partition walls 14 may be of very small thickness. This is another very important fact established according to the invention.

По-долу е описан експеримент, проведен с екраниращото устройство съгласно изобретението.The following is an experiment conducted with a screening device according to the invention.

На фиг. 9 е показано екраниращо устройство за рентгенови лъчи с външни екраниращи стени 13, оформящи екраниран канал, в който е разположен източник на рентгеново лъчение 15 (вещество или материал, облъчва ни с електронен сноп). Както се вижда от фиг. 10, в областта 16 на екранирания канал, показана защрихована на фиг. 9, е поставена преградна стена 14, успоредна на пода на екранирания канал. На фиг. 9 изходният отвор е обозначен с номер 17. Екранираният канал е с ширина 900 mm и височина 3000 mm, а преградната стена 14 е разположена на 1000 mm над пода за разделяне на екранирания канал на два прохода 18 при съотношение на площите на сеченията 2:1. Рентгеновите лъчи са генерирани от източник на рентгеново лъчение 15 и са с максимални енергии 0.5 MeV и 0.8 MeV. Преградната стена 14 е изградена от различни 5 материали, вкл. алуминий, желязо и олово, и е с различни дебелини, както е показано в таблица 3 по-долу. Съотношението дебелина към слой за полузатихване в таблица 3 означава отношението на дебелината на преградните стени към слоя за полузатихване, даден в таблица 4.In FIG. 9 shows an X-ray shielding device with external shielding walls 13 forming a shielded channel in which an X-ray source 15 (an electron beam or material) is located. As can be seen from FIG. 10, in the area 16 of the shielded channel shown shaded in FIG. 9, a partition wall 14 is arranged parallel to the floor of the screened channel. In FIG. 9, the outlet is numbered 17. The shielded channel is 900 mm wide and 3000 mm high, and the partition wall 14 is positioned 1000 mm above the floor for dividing the shielded channel into two passages 18 at a 2: 1 cross-sectional area ratio. . X-rays are generated from an X-ray source 15 and have maximum energies of 0.5 MeV and 0.8 MeV. The partition wall 14 is made of various 5 materials, incl. aluminum, iron and lead, and is of different thicknesses, as shown in Table 3 below. The thickness-to-semi-attenuation ratio in Table 3 indicates the ratio of the thickness of the partition walls to the semi-attenuation layer given in Table 4.

Таблица 3, (Преградни стени, използувани при експеримента)Table 3, (Partition walls used in the experiment)

Материал за преградната стена Partition wall material Дебелина на преградната стена (mm) Partition wall thickness (mm) Отношение на дебелина към слой на полузатихване The ratio of thickness to the half-attenuation layer 0,5 MeV 0.5 MeV 0.8 MeV 0.8 MeV 5 5 0.16 0.16 0.13 0.13 Алуминий Aluminum 10 10 0.33 0.33 0.27 0.27 1 1 0.10 0.10 0.08 0.08 Желязо Iron 3 3 0.29 0.29 0.23 0.23 10 10 0.95 0.95 0.76 0.76 20 20 1.91 1.91 1.52 1.52 10 10 2.49 2.49 1.42 1.42 Олово Lead 20 20 4.97 4.97 2.83 2.83 40 40 9.95 9.95 5.67 5.67

Таблица 4.Table 4.

(Слой за полузатихване на рентгеновите лъчи)(X-ray half-attenuation layer)

Материал за Material for Енергия на Energy of Слой на полузатихване Semi-attenuation layer преградната стена (плътност) partition wall (density) рентгеновите лъчи (MeV) x-rays (MeV) (mm) (mm) Бетон Concrete 0.5 0.5 34.2 34.2 (2-4) (2-4) 0.8 0.8 42.3 42.3 Алуминий Aluminum 0.5 0.5 305 305 (2.69) (2.69) 0.8 0.8 37.7 37.7 Желязо Iron 0.5 0.5 10.5 10.5 (7.86) (7.86) 0.8 0.8 13.2 13.2 Олово Lead 0.5 0.5 4.0 4.0 (11.34) (11.34) 0.8 0.8 7.1 7.1

Коефициентите на пълно поглъщане на материалите, използвани при пресмятане на слоя за полузатихване, са цитирани от “Radiation”, издадена от Kyoritsu Shuppan, а плътностите на материалите - “Rika Nanpyo” (Scientific Almanac), издадена от Maruzen.The total absorption coefficients of the materials used in calculating the half-attenuation layer are quoted by "Radiation" by Kyoritsu Shuppan and the material densities by "Rika Nanpyo" (Scientific Almanac) by Maruzen.

Бяха измерени интензитетите I,/13 на рентгеновите лъчи (виж фиг. 9) на входа и на изхода на екраниращия канал и са пресметнати степените на затихване η (ш1(/13), за да се сравнят ефектите на затихване на екраниращия канал съгласно изобретението и екраниращия канал без преградна стена.X-rays intensities I, / 1 3 (see Fig. 9) at the inlet and outlet of the shielding duct were measured and the attenuation rates η ( w 1 ( / 1 3 ) were calculated to compare the attenuation effects of the shielding a channel according to the invention and a screening channel without a partition wall.

На фиг. 11 са показани степените на затихване на рентгеновите лъчи в зависимост от съотношението на дебелината към слоя за полузатихване. Точка (а) обозначава степента на затихване за слой на полузатихване за екраниращия канал (с площ на сечението 2.7 т2) без преградна стена, о представлява степените на затихване на рентгеновите лъчи за слой на полузатихване за горния проход (с площ на сечението 1.8 т2) на екранирания канал с преградна стена, а Δ - степените на затихване за слой на полузатихване за долния преход (площ на сечението 0.9 ш2) в екранирания ка нал с преградна стена. Един анализ на представеното на фиг. 11 показва, че степента на затихване е по-голяма при по-малка площ на сечението, при еднакво разстояние от източника на рентгеново лъчение и при еднакъв брой отражения, а също така и че ефектът на затихване се увеличава, когато екранираният канал е разделен с преградна стена.In FIG. 11 shows the degrees of X-ray attenuation depending on the ratio of thickness to the half-attenuation layer. Point (a) indicates the attenuation rate for the half-attenuation layer for the screening duct (with a cross-sectional area of 2.7 m 2 ) without a partition wall, o represents the attenuation rates of the X-rays per half-attenuation layer for the upper passage (with a cross-sectional area of 1.8 m 2 ) on the screened channel with a partition wall and Δ - the degrees of attenuation for the half-attenuation layer for the lower transition (cross-sectional area 0.9 w 2 ) in the screened mud with a partition wall. An analysis of what is presented in FIG. 11 shows that the attenuation rate is greater with a smaller cross-sectional area, with the same distance from the X-ray source and with the same number of reflections, and also that the attenuation effect increases when the shielded channel is separated by partition wall.

На фиг. 12 са показани степените на затихване (1,/13) за едно отражение в екранирания канал съгласно фиг. 9. Уравнение (3), описано по-горе, може да бъде изведено от данните, показани на фиг. 12. От фиг. 11 се потвърждава, че ефектът на затихване не се променя дори когато дебелината на преградната стена се намали до една десета от слоя за полузатихване (преградна стена от желязо с дебелина 1 mm при максимална енергия на рентгеновите лъчи 0.5 MeV). При намаляване на дебелината на преградната стена 0.08 пъти от слоя за полузатихване (преградна стена от желязо с дебелина 1 mm, при максимална енергия на рентгеновите лъчи 0.8 MeV), ефектът на затихване леко се намалява, но все още се получава такъв ефект при увеличаване на ефективността на затихване без промяна на формата на екранирания канал. По-нататъшни увеличения на дебелината на преградната стена не променят ефекта на затихване, а намаляват предимствата на екраниращото устройство от гледна точка на процеса на инсталиране и от съображения за икономичност. Поради това дебелината на преградната стена може да бъде практически най-много десет пъти спрямо размера на слоя на полузатихване.In FIG. 12 show the attenuation rates (1, / 1 3 ) for a single reflection in the shielded channel according to FIG. 9. Equation (3) described above can be deduced from the data shown in FIG. 12. From FIG. 11 confirms that the attenuation effect does not change even when the thickness of the partition wall is reduced to one-tenth of the half-attenuation layer (1 mm thick iron partition wall with a maximum X-ray energy of 0.5 MeV). By reducing the thickness of the partition wall 0.08 times from the half-attenuation layer (a 1-mm-thick partition wall with a maximum X-ray energy of 0.8 MeV), the attenuation effect is slightly reduced, but such an effect is still obtained by increasing the the attenuation efficiency without changing the shape of the shielded channel. Further increases in the thickness of the partition wall do not alter the damping effect, but diminish the advantages of the shielding device in terms of the installation process and for cost-efficiency reasons. Therefore, the thickness of the partition wall can be practically no more than ten times the size of the half-attenuation layer.

Съгласно втория аспект от изобретението, тъй като екраниращото устройство за рентгенови или гамалъчи има екраниран канал, разделен от разделителни плочи или преградни стени, ефективността на екраниране на устройството за рентгенови или гамалъчи се увеличава, а устройството се нуждае от сравнително малко пространство за инсталиране и конструктивната му стойност може да бъде относително ниска.According to the second aspect of the invention, since the screening device for x-ray or hammock has a shielded channel separated by dividing plates or partitions, the screening efficiency of the device for x-ray or hammock is increased, and the device needs relatively small space for installation and structural its value may be relatively low.

Описание на решение на комбинация от първия и втория аспект от изобретението съгласно фиг. 13. Тази комбинация осигурява значителен ефект на затихване на рентгеновите или гамалъчите.Description of a solution of a combination of the first and second aspects of the invention according to FIG. 13. This combination provides a significant damping effect for X-rays or hammocks.

На фиг. 13 е показан в увеличен мащаб блок разделителни плочи или преградни стениIn FIG. 13 is an enlarged block of dividing plates or partitions

4-1 (или 4-2). Тази фигура съответства на фиг. 2. Блокът 4-1 (или 4-2), показан на фиг. 13, е идентичен на блока 4-1 (или 4-2), показан на фиг. 2, с изключение на това, че включва множество разделителни плочи или преградни стени 9, простиращи се между преградните стени 7-1 и 7-3 на разстояние във вертикална посока в надлъжно направление на екранирания канал 3 (виж фиг. 1). Разделителната плоча или преградната стена 9 представлява втора преградна стена. Както е показано на фиг. 13, екранираният канал 3 (виж фиг. 1) е разделен от разделителната плоча или преградна стена 7-1, 7-2 или 7-3 на множество проходи, разположени един до друг странично, а горният проход е разделен от разделителната плоча или преградна стена 9 на множество вторични проходи, всеки с правоъгълно сечение, разположени един до друг вертикално. В резултат на това степента на затихване на рентгеновите лъчи може да бъде допълнително увеличена.4-1 (or 4-2). This figure corresponds to FIG. 2. The block 4-1 (or 4-2) shown in FIG. 13 is identical to block 4-1 (or 4-2) shown in FIG. 2, except that it includes a plurality of dividing plates or partitions 9 extending between the partition walls 7-1 and 7-3 vertically in a longitudinal direction in the longitudinal direction of the shielded channel 3 (see Fig. 1). The partition plate or partition wall 9 represents a second partition wall. As shown in FIG. 13, the shielded channel 3 (see FIG. 1) is separated by a divider plate or a partition wall 7-1, 7-2, or 7-3 into multiple passages arranged side by side, and the upper passage is separated by a divider plate or a partition wall 9 on a plurality of secondary passageways, each having a rectangular section, arranged vertically side by side. As a result, the X-ray attenuation rate can be further increased.

Съгласно изобретението могат да се направят различни промени и модификации, без да се излезе от обхвата на приложените претенции.Various changes and modifications can be made to the invention without departing from the scope of the appended claims.

Промишлена приложимостIndustrial applicability

Изобретението е подходящо за екраниращо устройство, при което източник, излъчващ рентгенови или гамалъчи, не може да бъде напълно изолиран, поради необходимост веществото или материалът да се внася и изнася от устройството при излъчване на рентгенови или гамалъчи от източника. Изобретението е приложимо най-вече при системи за обработка на димни газове, при които рентгеновите лъчи се генерират при удари на електронен сноп с обработвания газ, а обработваният газ и страничен продукт трябва да бъде изведен през отвор в екранирания канал.The invention is suitable for a screening device in which an X-ray or gamma-ray source cannot be completely isolated due to the need for the substance or material to be imported and removed from the device when X-ray or gamma-ray radiation is emitted from the source. The invention is particularly applicable to flue gas treatment systems in which x-rays are generated by electron beam strikes with the treated gas and the treated gas and by-product must be drawn through an opening in the shielded channel.

Патентни претенцииClaims

Claims (9)

1. Екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, съдържащо екранираща стена (2), оформяща вътре в него поне един екраниращ канал (3), включващ поне входящ отвор (А) и изходящ отвор (В), като екраниращата стена (2) е приспособена за поместване на източник на рентгеново или гамалъчение (1) и е разположена откъм страната на входящия отвор (А) на екраниращия канал (3), и поне една вътрешна плоча или стена (7-1, 7-2, 7-3), разположена в поне част от екраниращия канал (3), като вътрешната плоча или стена (7-1, 7-2, 7-3) е ориентирана в посока от входящия отвор (А) към изходящия отвор (В) на екраниращия канал (3), при което вътрешната плоча или стена (7-1, 7-2, 7-3) е поставена в екраниращия канал (3) по такъв начин, че изходящият отвор (В) е визуално скрит от входящия отвор (А), характеризиращо се с това, че вътрешната плоча или стена (7-1, 7-2, 7-3) е огъната поне един път в екраниращия канал (3) и съдържа разделителна плоча или преградна стена (9,14), чрез която екраниращият канал (3) е разделен на множество проходи (18).1. An X-ray or gamma-ray shielding device comprising a shielding wall (2) forming at least one shielding channel (3) therein, including at least an inlet (A) and an outlet (B), the shielding wall (2) being adapted for accommodating a source of X-ray or gamma ray (1) and located at the side of the inlet (A) of the shielding channel (3), and at least one inner plate or wall (7-1, 7-2, 7-3), located in at least part of the screening channel (3), with the inner plate or wall (7-1, 7-2, 7-3) oriented in the direction from the inlet (A) to the outlet the opening (B) of the shielding duct (3), wherein the inner plate or wall (7-1, 7-2, 7-3) is inserted into the shielding duct (3) such that the outlet opening (B) is visually hidden from the inlet (A), characterized in that the inner plate or wall (7-1, 7-2, 7-3) is bent at least once in the shielding duct (3) and comprises a dividing plate or partition wall (9,14), through which the shielding channel (3) is divided into multiple passages (18). 2. Екраниращо устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че разделителната плоча или преградната стена (9, 14) е във формата на нагънат екран с поне една прегьвка (7f).A screening device according to claim 1, characterized in that the dividing plate or partition wall (9, 14) is in the form of a folded screen with at least one fold (7f). 3. Екраниращо устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че съдържа поне една друга разделителна плоча или стена (9, 14), разположена в поне част от екраниращия канал (34) за разделяне на прохода на множество вторични проходи (18).Shielding device according to claim 1, characterized in that it comprises at least one other dividing plate or wall (9, 14) located in at least part of the shielding channel (34) for dividing the passage into multiple secondary passages (18). 4. Екраниращо устройство съгласно някоя от претенциите от 1 до 3, характеризиращо се с това, че рентгеновите или гамалъчите са генерирани чрез облъчване с електронен сноп.Shielding device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the X-ray or gamma ray are generated by electron beam irradiation. 5. Екраниращо устройство съгласно претенция 4, характеризиращо се с това, че електронният сноп е предназначен за обработка на димни газове.Shielding device according to claim 4, characterized in that the electron beam is designed to process flue gases. 6. Екраниращо устройство за рентгенови или гамалъчи, съдържащо екранираща стена (13), оформяща вътре в него поне един екраниращ канал, включващ поне входящ от-6. An X-ray or gamma-ray shielding device comprising a shielding wall (13) forming at least one shielding channel therein, including at least an incoming wall, 5 вор (11) и изходящ отвор (12), като екраниращата стена (13) е приспособена за поместване на източник на рентгеново или гамалъчение и е разположена откъм страната на входящия отвор (11) на екраниращия канал, харак10 теризиращо се с това, че екраниращият канал е с огъната форма и поне една разделителна плоча или преградна стена (9, 14) е разположена в поне част от екраниращия канал, за да раздели екраниращия канал на множество про15 ходи (18).5 a door (11) and an outlet (12), the shielding wall (13) being adapted to accommodate an X-ray or gamma ray source and is located on the side of the inlet (11) of the shielding channel, characterized in that the shielding channel is bent in shape and at least one dividing plate or partition wall (9, 14) is disposed in at least a portion of the shielding channel to divide the shielding channel into multiple passages (18). 7. Екраниращо устройство съгласно претенция 6, характеризиращо се с това, рентгеновите или гамалъчите са генерирани чрез облъчване с електронен сноп.Shielding device according to claim 6, characterized in that x-rays or hammers are generated by electron beam irradiation. 8. Екраниращо устройство съгласно претенция 7, характеризиращо се с това, че електронният сноп е предназначен за обработка на димни газове.Screening device according to claim 7, characterized in that the electron beam is designed for flue gas treatment. 9. Екраниращо устройство съгласно претенция 6, характеризиращо се с това, че разделителната плоча или преградна стена (9, 14) има дебелина, която е по същество поне една двадесета част от размера на слоя за полузатихване на материала на разделителната или преградна стена (9, 14).Shielding device according to claim 6, characterized in that the partition plate or partition wall (9, 14) has a thickness that is substantially at least one-twentieth of the size of the half-attenuation layer of the material of the partition or partition wall (9 , 14). Приложение: 15 фигуриAttachment: 15 figures
BG102734A 1996-03-12 1998-08-28 Screening device of x-ray or gamma-rays BG63177B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8081906A JPH09243794A (en) 1996-03-12 1996-03-12 X-ray or gamma-ray shielding equipment
JP8190596A JPH09243793A (en) 1996-03-12 1996-03-12 X-ray or gamma-ray shielding equipment
PCT/JP1997/000772 WO1997034305A1 (en) 1996-03-12 1997-03-12 SHIELDING FACILITY FOR X-RAYS OR η-RAYS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG102734A BG102734A (en) 1999-02-26
BG63177B1 true BG63177B1 (en) 2001-05-31

Family

ID=26422890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG102734A BG63177B1 (en) 1996-03-12 1998-08-28 Screening device of x-ray or gamma-rays

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0888622B1 (en)
BG (1) BG63177B1 (en)
BR (1) BR9707904A (en)
DE (1) DE69713304T2 (en)
PL (1) PL185245B1 (en)
WO (1) WO1997034305A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19740817A1 (en) * 1997-09-17 1999-03-25 Steag Kernenergie Gmbh Device for shielding a fluid wall bushing against high-energy electromagnetic radiation, nuclear radiation or corpuscular radiation
US9399147B2 (en) 2013-04-10 2016-07-26 Mitsubishi Electric Corporation Particle beam irradiation chamber
WO2016059990A1 (en) 2014-10-14 2016-04-21 日立造船株式会社 Electron beam sterilisation equipment
EP3208810B1 (en) 2014-10-14 2020-12-02 Hitachi Zosen Corporation Electron beam sterilization apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU448373A1 (en) * 1973-03-19 1974-10-30 Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей,Сплавов И Ферросплавов High-Temperature Radiogram Design Chamber
JPS51105599A (en) * 1975-03-13 1976-09-18 Nippon Electro Cure Kk DENSHISENSHOSHASOCHINAINO FUKATSUSEIGASUFUNIKIHOJIHOHO
JPS62274300A (en) * 1986-05-23 1987-11-28 株式会社日立製作所 Radiation shielding duct
JPH02173600A (en) * 1988-12-27 1990-07-05 Nec Corp Medical radiation shielding chamber

Also Published As

Publication number Publication date
BG102734A (en) 1999-02-26
DE69713304D1 (en) 2002-07-18
DE69713304T2 (en) 2003-01-30
EP0888622B1 (en) 2002-06-12
PL185245B1 (en) 2003-04-30
BR9707904A (en) 1999-07-27
WO1997034305A1 (en) 1997-09-18
EP0888622A1 (en) 1999-01-07
PL328797A1 (en) 1999-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Halmshaw Industrial radiology: theory and practice
US4599515A (en) Moderator and beam port assembly for neutron radiography
US8139705B2 (en) Screened chamber for ion therapy
Tesch The Attenuation Of The Neutron Dose Equivalent In A Labyrinth through An accelerator Shielding
BG63177B1 (en) Screening device of x-ray or gamma-rays
JP2018179851A (en) Radiation shielding structure
US4853550A (en) Device for irradiating an object with a transportable source generating thermal neutrons
JP4307379B2 (en) Shield room for ion therapy for neutrons up to energy region GeV
CA1118538A (en) Device for examining a body by means of penetrating radiation
KR200417270Y1 (en) A sheilding device module for reducing back-scattered radiation in X-ray exposure room
CA2668052C (en) Lead shield for a betatron
Abrath et al. Attenuation of primary and scatter radiation in concrete and steel for 18 MV x-rays from a Clinac-20 linear accelerator
JPH09243793A (en) X-ray or gamma-ray shielding equipment
JP2019100757A (en) Radiation shield structure
Grünauer Design, optimization, and implementation of the new neutron radiography facility at FRM-II
JPH09243794A (en) X-ray or gamma-ray shielding equipment
JP2007047096A (en) Radioisotope manufacturing equipment and its installation method
Trubey The single-scattering approximation to the solution of the gamma-ray air-scattering problem
CN1207199A (en) Shielding facility for X-rays or 'gamma'-rays
KR200419992Y1 (en) A sheilding device for reducing back-scatterred radiation in X-ray exposure room
JP2022089464A (en) Radiation shield structure for piping
JP2023030639A (en) Radiation shielding structure
Izewska Shaping of photon beams from electron linear accelerators in radiation therapy
Aim-O et al. Radiation shielding and CuCr1Zr/Pb/PE and Fe/Pb/PE beam dump design for 220-MeV electron linear accelerator
Huhtinen et al. Calculation of neutron background generated by various beam pipe geometries at LHC