CN101158722A - 个人剂量计校准全景照射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一台装载活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs－137γ源的个人剂量计校准全景照射装置。使用圆快门技术打开和关闭屏蔽通道，利用长行程气缸快速将放射源从储源罐顶出，放置个人剂量计的多照射位旋转平台围绕放射源转动，保证了均匀地照射剂量计，依靠远地控制器控制装置的运行(包括设置照射时间进行自动照射)，设立安全门杠、声光报警以及源到位测试加强系统的安全性。本发明可用于单个或批量X、γ个人剂量计(包括TL片)的测试、校准，可放置各种探测元件构成的、各种大小和形状的有源或无源个人剂量计进行照射，可用于放射性计量检定校准部门作为标准装置，也可用于核电厂等核设施领域、医疗领域以及专门从事个人剂量服务部门的个人剂量计的校准。
Description
技术领域
本发明涉及一种个人剂量计校准全景照射装置，属于电离辐射计量领域。可广泛用于放射性计量检定校准部门、核电厂等核设施领域、医疗领域以及个人剂量保证服务部门的个人剂量计的校准。
背景技术
在国外，授权负责个人剂量监测的公司或服务中心都有专门设计的个人剂量计校准照射系统，如日本的千代田保安用品株式会社有专门的照射间和很大的装置，使用的源为Cs-137，活度约185GBq(5Ci)，全景照射；奥地利Seibersdorf剂量实验室研制了个人剂量计校准照射系统使用气动出回源系统，有4个Cs-137源可供选择，最大约185GBq(5Ci)，同样为全景照射；美国的Landlauer公司，使用的源为Cs-137，活度约185GBq(5Ci)，全景照射。英国Vinten公司有产品出售，台式装置产品，使用的源为90Sr-90Y，近距(准直)照射。法国MGP公司的产品DMC2000校准系统，使用的源为Cs-137，活度约185GBq(5Ci)，近距(准直)照射；等等。
在国内，20世纪90年代初，中国原子能科学研究院研制了移动式个人剂量计旋转校准照射系统，并先后提供给大亚湾核电站、秦山二期核电站、九院、田湾核电站等单位，为他们建立了个人剂量计校准标准装置。该装置使用的源为Cs-137，活度约3.7GBq(100mCi)，全景照射。从使用效果看，该装置源偏小，照射时间较长。大亚湾核电站、田湾核电站还购置了法国MGP公司的DMC2000个人剂量计系统。
可以看出，作为产品，主要是台式近距离准直照射的校准系统。目前国外的产品，不但价格昂贵，而且只能使用配套的剂量计，其价格也非常高。另外，剂量计和校准系统的维修也很困难。所以，一般只有大型企业才有能力配备。国内也有台式近距离准直照射系统产品，目前只用来照射热释光片。
全景照射需要专门的照射间，控制和安全要求很高，但由于其辐射特性较好，可以同时照射多个剂量计以及几乎所有种类的X、γ个人剂量计(包括TL片)，还可以进行剂量计的各种测试，适于建立计量标准，因此也得到广泛应用。
移动式个人剂量计旋转式校准装置系统，主要采用的3.7Gq放射源，强度小。在ICRU球体上检验个人剂量计，其放射源为Co60。在国内外的专利中未曾查到有关装有活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs-137γ源的个人剂量计校准全景照射装置的专利。
发明内容
本发明的目的是提供装载活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs-137γ源的个人剂量计校准全景照射装置，用于单个或批量X、γ个人剂量计(包括TL片)的测试、校准，可放置各种探测元件构成的、各种大小和形状的有源或无源个人剂量计进行照射，可用于放射性计量检定校准部门作为标准装置，也可用于核电厂等核设施领域、医疗领域以及专门从事个人剂量服务部门的个人剂量计的校准。
本发明的技术方案：采用特殊的屏蔽方法和机械结构装载活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs-137γ源，使用圆快门技术打开和关闭屏蔽通道，利用长行程气缸快速将放射源从储源罐顶出，放置个人剂量计的多照射位旋转平台围绕放射源转动，保证了均匀地照射剂量计，依靠远地控制器控制装置的运行(包括设置照射时间进行自动照射)，设立安全门杠、声光报警以及源到位测试加强系统的安全性。
本发明的全景照射装置设计装载11.1GBq(300mCi)137Csγ源，由储源罐、气缸系统、多照射位旋转平台、机械传动系统和气泵组成。
本发明由照射支架(1)、照射平台(2)、平台支架(3)、有机玻璃体模(4)、储源罐(5)、圆快门(6)、放射源(7)、气缸(8)、照射平台驱动电机(9)、支螺(10)、橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)载源杆(13)、底座(14)、照射装置机壳(15)、工作时放射源位置(7′)组成；照射支架(1)、有机玻璃体模(4)固定在照射平台(2)上，平台支架(3)一端与照射支架(1)连接，另一端固定在照射装机壳(15)上，操作时用橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)、底座(14)将照射装置移动调节至照射室中间位置，再用支撑螺杆(10)固定所需位置，照射装置工作时通过照射平台(2)驱动电机(9)推动气缸(8)打开圆快门(6)，将储源罐(5)里的放射源(7)用载源杆(13)推到工作时放射源位置(7′)进行照射。
本发明的储源罐(5)为圆柱形铅容器，轴线上有一通孔，下端连接气缸(8)和支撑系统，上端内部包含圆快门(6)。
放射源(7)装在一个长行程气缸(8)拉杆支撑的载源杆(13)上，由储源罐(5)轴线上的下端通孔伸入储源罐(5)，位于其中心。
载源杆(13)为不锈钢外壳内填铅的圆柱形延长管，下端与气缸(8)连接，上端与储源罐(5)相连。
圆快门(6)为圆盘形铅饼，沿轴线转动，直径上有一通孔；通过圆快门(6)定位，当通孔与储源罐(5)通孔对准时，气缸将放射源(7)推出，圆快门(6)沿轴线转动90°时，挡住通孔进行屏蔽。
圆快门(5)通过与圆快门(5)同步转动的刻有定位狭缝的圆盘和两个光电耦合器实现定位。
照射平台(2)为有机玻璃圆环，固定在铝环上，铝环由可调节的支架斜支撑，支架固定在储源罐(5)周围由电机驱动的转轴上，平台绕中心缓慢旋转。
照射平台(2)有多个照射位，在有机玻璃圆环上最多可放置48支个人剂量计；不同直径的两圈上均匀沿直径方向刻槽，内外圈上的槽相互错开，固定个人剂量计的支架可在槽内滑动调节距圆环中心的距离并固定，并有有机玻璃体模(4)的照射位，有机玻璃体模(4)的尺寸为150mm×150mm×100mm。
本发明的快门到位诊断有两个信号，一个用于放射源的打开，即打开快门后，若在几秒内快门到位诊断未给出有效信号，则自动关闭放射源，显示故障信息；另一个是关闭快门时，若在几秒内快门到位诊断未给出有效信号，显示故障信息。快门到位诊断的信号来源于气缸两端的检测信号。
首次装载活度可达11.1GBq(300mCi)Cs137γ源的可移动可旋转的个人剂量计全景照射装置；采用了内置旋转圆快门，不但具有有效的屏蔽厚度，而且减小了整个装置的体积；采用了气缸出回源技术，实现了全景照射，因而，出回源速度快，过渡剂量小，源到位重复性高；可旋转照射圆盘，具有两圈可调节的照射支架和4个有机玻璃小体模，不但可以照射多种、大量的个人剂量计(尤其是热释光片的选片，一次可照射大量的热释光片)，还可以实现Hp(10)的照射，而且，保证了照射的均匀和准确；放射源强度适中，30～60分钟的自动定时照射即可完成一次大批剂量计的照射，再加上可移动底盘设计，使得该照射装置易于构建具有有效防护的照射实验室。
由于本照射装置具有照射剂量种类、数量大，放射源较强，照射准确等特点，具有较高的推广价值。
附图说明
图1照射装置结构图
1-照射支架；2-照射平台；3-平台支架；4-有机玻璃体模；5-储源罐；6-圆快门；7-放射源；7′-工作时放射源位置；8-气缸；9-照射平台驱动电机；10-支撑螺杆；11-橡胶轮；12-手拉拖杆；13-载源杆；14-底座；15-照射装置机壳。
具体实施方式
实例1
如图1所示，全景照射装置装载11.1GBq(300mCi)137Csγ源，放射源装在一个长行程气缸拉杆支撑的载源杆的上端，位于储源罐内。储源罐是一个圆柱形铅容器φ180mm×278mm，下端连接气缸和支撑系统，上端是一个圆快门。照射时，圆快门转动打开，气缸将放射源推出，实现全景照射，完成照射后，气缸再将源收回到储源罐，圆快门关闭以保证足够屏蔽。由于气动速度快，从而减少了过渡剂量，保证了照射的准确性。
照射平台是一个直径为1.55m的有机玻璃圆环，固定在铝环上。采用低原子序数材料是为了减少散射辐射。照射平台上由48个照射支架分布在两个照射圆环上。内环照射位直径为φ1000mm，外环照射位为φ1500mm，以提供不同剂量率的照射。为了提供有受体的照射，照射盘上还可以放置4个150mm×150mm×100mm的有机玻璃体模。照射位上有滑槽，可以调整照射支架以调节个人剂量计距源的距离。
机械传动系统是使照射盘在照射期间缓缓转动，设计转速为每10分钟一圈。这样保证了校准照射均匀、准确。
照射装置底盘设计为可移动也可固定安装。移动照射时，先将照射装置通过底盘的橡胶轮子拉到预定位置，然后用底盘上的三个螺丝将照射装置顶起并调整水平之后，即可照射。
照射装置气动快门的气源可由气泵提供。
实例2
照射前将个人剂量计固定位于照射支架(1)上，照射时通过移动底座(14)把照射装置移到照射室中间位置，调平固定，照射时圆快门(6)打开，然后由气缸(8)将放射源(7)推出到圆盘中心位置，开始照射。此时由照射平台驱动电机(9)推动照射圆盘转动，照射预设时间后，气缸(8)将放射源(7)收回，圆快门(6)关闭。
Claims (8)
1.一种个人剂量计校准全景照射装置，其特征是该装置由照射支架(1)、照射平台(2)、平台支架(3)、有机玻璃体模(4)、储源罐(5)、圆快门(6)、放射源(7)、气缸(8)、照射平台驱动电机(9)、支螺(10)、橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)载源杆(13)、底座(14)、照射装置机壳(15)、工作时放射源位置(7′)组成；照射支架(1)、有机玻璃体模(4)固定在照射平台(2)上，平台支架(3)一端与照射支架(1)连接，另一端固定在照射装机壳(15)上，操作时用橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)、底座(14)将照射装置移动调节至照射室中间位置，再用支撑螺杆(10)固定所需位置，照射装置工作时通过照射平台(2)驱动电机(9)推动气缸(8)打开圆快门(6)，将储源罐(5)里的放射源(7)用载源杆(13)推到工作时放射源位置(7′)进行照射。
2.根据权利要求1所述的照射装置，其特征是储源罐(5)为圆柱形铅容器，轴线上有一通孔，下端连接气缸(8)和支撑系统，上端内部包含圆快门(6)。
3.根据权利要求1所述的照射装置，其特征是放射源装在气缸(8)拉杆支撑的载源杆(13)上，由储源罐(5)轴线上的下端通孔伸入储源罐(5)，位于其中心。
4.根据权利要求1或3所述的照射装置，其特征是载源杆(13)为不锈钢外壳内填铅的圆柱形延长管，下端与气缸(8)连接，上端与储源罐(5)相连。
5.根据权利1所述的照射装置，其特征是圆快门(6)为圆盘形铅饼，沿轴线转动，直径上有一通孔；通过圆快门(6)定位，当通孔与储源罐(5)通孔对准时，气缸将放射源(7)推出，圆快门(6)沿轴线转动90°时，挡住通孔进行屏蔽。
6.根据权利要求1或5所述的照射装置，其特征是圆快门(5)通过与圆快门(5)同步转动的刻有定位狭缝的圆盘和两个光电耦合器实现定位。
7.根据权利1要求所述的照射装置，其特征是照射平台(2)为有机玻璃圆环，固定在铝环上，铝环由可调节的支架斜支撑，支架固定在储源罐(5)周围由电机驱动的转轴上，平台绕中心缓慢旋转。
8.根据权利要求1或7所述的照射装置，其特征照射平台(2)有多个照射位，在有机玻璃圆环上最多可放置48支个人剂量计；不同直径的两圈上均匀沿直径方向刻槽，内外圈上的槽相互错开，固定个人剂量计的支架可在槽内滑动调节距圆环中心的距离并固定，并有有机玻璃体模(4)的照射位，有机玻璃体模(4)的尺寸为150mm×150mm×100mm。
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