CN101740155B - 辐射屏蔽装置以及辐照系统 - Google Patents

Abstract

一种辐射屏蔽装置，包括：由屏蔽墙形成的空间，辐射源设置在所述空间中；形成在所述屏蔽墙中的开口；以及陷阱(2)，该陷阱(2)通过屏蔽墙的部分向外凸起而形成，通过陷阱(2)的屏蔽墙，增加辐射源产生的射线到达开口处在空间内由屏蔽墙散射的次数。本发明利用带陷阱的紧凑型迷宫结构进行辐射屏蔽与防护，迷宫墙和陷阱对辐射源产生的透射射线和在射线传递过程中产生的散射射线进行有效屏蔽和快速衰减，以实现迷宫屏蔽装置外围边界的辐射水平满足设计要求；在合适的位置设计一定形状的喉板可以减小射线的散射面积，进一步降低泄漏出去的辐射水平；带陷阱的紧凑型迷宫结构占地面积小，防护成本低，能实现辐照系统连续、快速工作的需求。

Description

辐射屏蔽装置以及辐照系统

技术领域

本发明涉及辐照系统，具体涉及一种辐射屏蔽装置。

背景技术

如图6所示，传统的辐照处理系统采用的辐射防护装置大多为普通的多次转弯型迷宫结构，这种结构简单，但传送路程长，难以满足连续更快速地辐照处理的需要。此外，普通防护结构的迷宫还存在占地面积过大、防护成本过高等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种辐射屏蔽装置以及辐照系统，该辐射屏蔽装置以及辐照系统能够利用陷阱增加辐射源产生的射线到达迷宫出入口处在迷宫内所需的散射次数，从而实现对射线的快速衰减作用。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种辐射屏蔽装置，该辐射屏蔽装置包括：由屏蔽墙形成的空间，辐射源设置在所述空间中；形成在所述屏蔽墙中的开口；以及陷阱，该陷阱通过屏蔽墙的部分向外凸起而形成，通过陷阱的屏蔽墙，转移辐射源产生的射线散射点，而增加辐射源产生的射线到达开口处在空间内由屏蔽墙散射的次数。

常用屏蔽材料可以是钨、铅、钢、合金及其组合等，以实现屏蔽装置外围边界及出入口处的辐射水平满足国家、国际相关标准和设计要求。

根据本发明的一方面，所述空间为大体环形的空间，该空间用于提供被辐射源辐照的物品传输的环形通道。

根据本发明的另一方面，所述空间为大体矩形环形状，所述陷阱设置在所述大体矩形环形的空间的至少一个角部处。

根据本发明的再一方面，该陷阱的向外凸起的屏蔽墙的所述部分与相邻部分之间的边界形成所述陷阱的入口部分，该入口部分具有在垂直于相邻的通道的延伸方向的参照平面上的第一投影，该相邻的通道具有在所述参照平面上的第二投影，所述第二投影大体落入第一投影中。

根据本发明的一方面，所述陷阱具有大体部分长方体、部分球体、或部分圆柱形的形状，或部分长方体、部分球体和部分圆柱形中的至少两种的组合。

根据本发明的一方面，所述辐射屏蔽装置还包括喉板，该喉板从所述屏蔽墙突出预定长度，用于阻挡射线。

根据本发明的一方面，所述陷阱设置在所述通道的转弯处。

根据本发明的另一方面，所述喉板设置在通道的转弯处附近。

根据本发明的一方面，所述喉板设置在所述陷阱的附近。

优选方式是，所述通道是迷宫。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种辐照系统，该系统包括：上述辐射屏蔽装置中的任意一种，以及设置在该辐射屏蔽装置中的辐射源。

本发明提供的带陷阱的辐射屏蔽装置利用陷阱增加辐射源产生的射线到达迷宫出入口处在迷宫内所需的散射次数，从而实现对射线的快速衰减作用。其中陷阱可以根据需要设置有多个，可设置在任何合适的位置。

通过在迷宫内增加喉板，减小了射线的散射面积，从而进一步减少泄露出去的射线。喉板可以设置多个，形状可以是条形、方形等，材料可以是铅、铅胶帘、钢等，可以设置在任何合适的位置。

本发明中，所述迷宫可以为由墙形成的通道式迷宫，提供被辐照物品传输的通道，非常适用于有连续在线工作需求、占地面积又较小的辐照系统。

根据本发明的一方面，在迷宫出入口处均设置有安全联锁设备，当探测到有人员进入迷宫时辐射源将立即停止出束并发出警报，以防止人员误照射。

通过将陷阱设置在迷宫的转弯处，达到增加辐射源产生的射线到达迷宫出入口处在迷宫内所需的散射次数的效果，从而实现对射线的快速衰减作用。

所述陷阱可以设置在所述迷宫的所有转弯处，也可仅设置在其中的某几个转弯处。

喉板可以设置在所述迷宫内宽敞位置或接近迷宫转弯处以达到减小射线在迷宫墙上的散射面积的效果，从而达到进一步减少泄露射线的目的。所述喉板形状可以是条形、方形等。

所述喉板可以设置有多个以逐次减小射线的散射面积。

本发明利用陷阱转移射线散射点，从而增加射线到达迷宫出入口处的散射次数，利用喉板减小散射面积，达到辐射防护目的。同现有技术相比，带陷阱的迷宫辐射屏蔽装置具有使迷宫设计简单化、占地面积小、防护成本低、非常适合有连续在线作业需求而占地面积又较小的辐照系统等优点。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的迷宫结构的示意图；

图2为根据本发明的另一个实施例的迷宫结构的示意图，其中辐射源是条形辐射源；

图3为根据本发明的又一个实施例的迷宫结构的示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的喉板的示意图，其中辐射源是条形辐射源。

图5为根据本发明的另一个实施例的喉板的示意图。

图6为一种不带陷阱的通道式迷宫结构示意图；以及

图7为另一种不带陷阱的通道式迷宫结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-5所示，根据本发明的辐射屏蔽装置包括：由屏蔽墙2形成的空间，辐射源13设置在所述空间中；形成在所述屏蔽墙中的开口11；以及陷阱3，该陷阱3通过屏蔽墙2的部分向外凸起而形成，通过陷阱3的屏蔽墙，增加辐射源产生的射线到达开口11处在空间内由屏蔽墙散射的次数。

图中所示的辐射屏蔽装置是迷宫辐射屏蔽装置。所述空间是迷宫1，用于提供被辐照物品传输的通道。开口11作为迷宫1出入口，该出入口处设置有安全联锁装置。屏蔽墙2的主要作用是对辐射源产生的透射射线和在迷宫1内产生的散射射线进行屏蔽以保证系统边界的剂量率达到系统设计要求。陷阱3布置在迷宫1的转弯处。喉板4布置在迷宫1内靠近迷宫转弯处。

辐射源13产生的射线在迷宫1内经过多次散射后会到达迷宫出口处(图2中A点位置)，每经过一次散射，射线剂量率通常会有10-100倍的下降，而散射对测量点造成的剂量率影响与射线源到散射点的距离平方以及散射点到测量点的距离平方成反比。如图6所示，对于同样的迷宫结构，不采用陷阱时，由条形辐射源产生的一些射线将直接在迷宫转弯处的迷宫墙上发生一次散射，总共经过两次散射就可到达迷宫出口处(图7中A点位置)；采用合适大小的陷阱结构后，如图2所示，原本应该在转弯处迷宫墙上的一次散射点被转移到了陷阱墙上，这样在设置两个合适大小的陷阱后，射线至少需要经过3次散射才能到达迷宫出口处，这样使得迷宫出口处的剂量水平就比图7结构的剂量水平将显著减少了。对于辐射源强度较大的辐照系统，为了使迷宫出入口处的剂量率达到设计要求，为了在迷宫出口处工作的人员安全，通常从图7所示A点往外延伸一个通道，即增加一个迷宫通道，将工作人员所处位置转移至图7中B点所示位置，以保证射线至少经过3次散射才能到达工作人员所处位置；或者通过大大增加迷宫的占地面积，以通过增加射线途经的距离来减弱射线强度；或者在图7所示A点位置增加防护门，但增加防护门同时也意味着不能连续作业；而图2是通过增设一个或多个“陷阱”的方式来增加散射次数而达到快速减弱射线强度的目的，同时避免其它方式带来的占地面积增大等缺点。

散射对边界测量点造成的剂量率影响除与射线源到散射点的距离平方以及散射点到测量点的距离平方成反比外，还与射线的散射面积成正比。由于系统机械结构等需要，迷宫1的宽度通常会比被辐照物的宽度大，从而造成射线在迷宫墙(或陷阱墙)上的散射面积较大，如图5所示，实线范围内的射线都会在陷阱墙上发生散射。如果在不影响系统机械结构的情况下，在适当的地方设置喉板后，如图5所示，只有虚线范围内的射线会在陷阱墙上发生散射，有效减小了射线的散射面积，从而减弱了散射射线对迷宫出入口处剂量率的影响。

在迷宫内适当的地方安装喉板4有时候不仅可以起到减小射线散射面积的作用，也可以起到增加射线散射次数的作用。如图4细线所示，在采用了陷阱3后，虽然绝大部分射线都必须经过3次以上的散射才能到达迷宫出口处，如果不设置喉板4，仍然会有一小部分射线可以经过2次散射到达迷宫出口处；在适当位置采用喉板4后，如图3中粗线所示，由于喉板4的阻挡作用，所有的射线都必须至少经过3次散射才能到达迷宫出口处，从而大幅降低了迷宫出口处的射线辐射剂量水平。

如图1所示，原本应该在转弯处屏蔽墙上的一次散射点被转移到了陷阱墙上，这样在设置两个合适大小的陷阱后，射线至少需要经过4次散射才能到达迷宫出口处，这样使得迷宫出口处的剂量水平就比图6结构的剂量水平将显著减少许多。

虽然本实施例表述的是用于有连续在线作业需求的辐照系统的带陷阱的通道式迷宫结构的辐射屏蔽方法和装置，但本领域技术人员可以将该屏蔽方法应用到其它系统或设备以解决系统的辐射屏蔽问题，因此本领域技术人员在本实施例的基础上进行的所有相关的扩展和应用都应落入本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种辐射屏蔽装置，包括：由屏蔽墙形成的空间，辐射源设置在所述空间中；形成在所述屏蔽墙中的开口；以及陷阱(2)，该陷阱(2)通过屏蔽墙的部分向外凸起而形成，通过陷阱(2)的屏蔽墙，增加辐射源产生的射线到达开口处在空间内由屏蔽墙散射的次数。

2.如权利要求1所述的辐射屏蔽装置，其中

所述空间为大体环形的空间，该空间用于提供被辐射源辐照的物品传输的环形通道。

3.如权利要求2所述的辐射屏蔽装置，其中

所述空间为大体矩形环状，所述陷阱(2)设置在所述大体矩形环状的空间的至少一个角部处，并从该角部处向该空间的外侧突起。

4.如权利要求3所述的辐射屏蔽装置，其中

该陷阱(2)的向外凸起的屏蔽墙的所述部分与相邻部分之间的边界形成所述陷阱(2)的入口部分，该入口部分具有在垂直于相邻的通道的延伸方向的参照平面上的第一投影，该相邻的通道具有在所述参照平面上的第二投影，所述第二投影大体落入第一投影中。

5.如权利要求4所述的辐射屏蔽装置，其中

所述陷阱(2)具有大体部分长方体、部分球体、或部分圆柱形的形状，或部分长方体、部分球体和部分圆柱形中的至少两种的组合。

6.如权利要求2-5中的任意一项所述的辐射屏蔽装置，还包括喉板，该喉板从所述屏蔽墙向该空间内突出预定长度，用于阻挡射线。

7.如权利要求2所述的辐射屏蔽装置，其中所述陷阱(2)设置在所述通道的转弯处。

8.如权利要求6中所述的辐射屏蔽装置，其中所述喉板(4)设置在通道的转弯处附近。

9.如权利要求6中所述的辐射屏蔽装置，其中所述喉板(4)设置在所述陷阱(2)的附近。

10.如权利要求2中所述的辐射屏蔽装置，其中所述通道是迷宫(1)，并且所述屏蔽墙为迷宫墙。

11.一种辐照系统，包括：

权利要求1-10中的任意一项所述的辐射屏蔽装置；以及

设置在该辐射屏蔽装置中的辐射源。

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