CN103454666B - 剂量计全景照射校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及剂量仪的校准设计技术领域，具体涉及一种剂量计全景照射校准装置。该装置包括用于设置放射源的储源容器以及用于放置受照体的照射盘，所述的储源容器下方设有放射源升降气缸，储源容器上端设有铅快门，所述的铅快门与快门气缸连接。所述的放射源升降气缸的上、下端分别设有两个相对应的升到位检测开关、降到位检测开关，所述的快门气缸的前、后端分别设有两个相对应的闭到位检测开关、开到位检测开关，控制系统在控制放射源升起和控制快门闭合的输出信号后各串联一个模拟开关。本发明通过增加多层安全屏障的设计，提高了剂量计全景照射校准装置运行的安全可靠性。

Description

剂量计全景照射校准装置

技术领域

本发明涉及剂量仪的校准设计技术领域，具体涉及一种剂量计全景照射校准装置。

背景技术

全景照射法可实现批量个人剂量计的校准/测试、探测元件的筛选，也可用于剂量监测仪表的校准工作。全景照射装置是一种最常用的剂量仪（计）校准/测试装置，装置实现的主要功能包括放射源储存、放射源提升及回收、剂量仪（计）定时均匀照射等。由于涉及放射源操作，除控制外泄的辐射水平外，确保放射源不会因碰撞、挤压而破裂，致使放射性物质泄漏也是这类装置设计的重要内容之一。

发明内容

本发明的目的在于针对全景照射装置的设计要求，提供一种设计更为合理、安全性更高的剂量计全景照射校准装置。

本发明的技术方案如下：一种剂量计全景照射校准装置，包括用于设置放射源的储源容器以及用于放置受照体的照射盘，所述的储源容器下方设有放射源升降气缸，储源容器上端设有铅快门，所述的铅快门与快门气缸连接，其中，所述的放射源升降气缸的上端设有两个相对应的升到位检测开关，放射源升降气缸的下端设有两个相对应的降到位检测开关，所述的两个相对应的升到位检测开关或两个相对应的降到位检测开关分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的升到位检测开关或两个相对应的降到位检测开关中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的快门气缸的前端设有两个相对应的闭到位检测开关，快门气缸的后端设有两个相对应的开到位检测开关，所述的两个相对应的闭到位检测开关或两个相对应的开到位检测开关分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的闭到位检测开关或两个相对应的开到位检测开关中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的控制系统在控制放射源升起和控制快门闭合的输出信号后各串联一个模拟开关，与所述的控制放射源升起的输出信号串联的模拟开关由快门的开到位检测信号控制，在控制放射源升起的信号输出后，同时需要快门的开到位检测信号控制模拟开关打开，升源操作才能实现；与控制快门闭合的输出信号串联的模拟开关由放射源的降到位检测信号控制，在控制快门闭合的信号输出后，同时需要放射源的降到位检测信号控制模拟开关打开，快门闭合操作才能实现。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的控制系统对快门气缸的控制采用双电控模式，断电时快门气缸保持当前状态；控制系统对放射源升降气缸的控制采用单电控模式，断电时放射源升降气缸保持初始状态。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，在所述的放射源升降气缸的气缸杆端头与放射源之间设有屏蔽层。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的控制系统包括工业控制计算机和手动控制器，所述的工业控制计算机和手动控制器构成两路独立的控制通道。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的用于放置受照体的照射盘设置在旋转支架上，所述的旋转支架与旋转驱动机构连接。

进一步，如上所述的剂量计全景照射校准装置，其中，所述的控制系统与照射室入口的幕帘式红外传感器连接，当幕帘式红外传感器检测到有人进入照射室时，控制系统关闭剂量计全景照射校准装置；另外，控制系统还与设置在照射室内的区域式红外传感器连接，当有人在照射室内活动时，区域式红外传感器将信号传输给控制系统，控制系统关闭剂量计全景照射校准装置。

本发明的有益效果如下：本发明所提供的剂量计全景照射校准装置对快门开/闭到位，放射源升/降到位检测开关进行了冗余设计，对快门和源升源装置采用了联锁设计，将控制模式分为自动控制模式和手动控制模式，在突然断电情况下，放射源能够自行返回储存位置，并在储存容器下部进行了辐射屏蔽设计，同时增设了辐射安全报警系统。本发明通过以上设计增加了多层安全屏障，提高了装置运行的安全可靠性。

附图说明

图1为剂量计全景照射校准装置的结构示意图；

图2为快门和源升降位置检测冗余设计示意图；

图3为快门和升降源装置的联锁设计示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施过程对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明所提供的剂量计全景照射校准装置包括用于设置放射源5的储源容器9以及用于放置受照体的照射盘1。所述的储源容器9下方设有放射源升降气缸6，储源容器9上端设有铅快门10，所述的铅快门10与快门气缸4连接。所述的用于放置受照体的照射盘1设置在旋转支架上，所述的旋转支架与旋转驱动机构11连接。放射源升降气缸6、快门气缸4和旋转驱动机构11均有控制系统进行控制。这些结构与现有的全景照射校准装置基本相同。

全景照射校准装置简单的工作过程是：将需要照射的剂量片、剂量计固定在照射盘上，输入预定的照射时间，控制铅快门打开，控制放射源快速升起，放射源到达照射位置后开始计时，同时控制照射盘缓慢旋转。当照射时间达到预定值后，控制放射源快速回到储源容器内，到达储存位置后控制快门关闭，照射盘停止旋转，一次照射过程结束。

在装置的安全性方面，本发明对快门开/闭到位、放射源升/降到位检测开关进行了冗余设计，具体如下：

所述的放射源升降气缸6的上端设有两个相对应的升到位检测开关8，放射源升降气缸6的下端设有两个相对应的降到位检测开关7，所述的两个相对应的升到位检测开关8或两个相对应的降到位检测开关7分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的升到位检测开关8或两个相对应的降到位检测开关7中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出。

所述的快门气缸4的前端设有两个相对应的闭到位检测开关2，快门气缸4的后端设有两个相对应的开到位检测开关3，所述的两个相对应的闭到位检测开关2或两个相对应的开到位检测开关3分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的闭到位检测开关2或两个相对应的开到位检测开关3中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出。

如图2所示，由于相应的位置均设置了2个检测开关，只要其中有一个开关出现故障，连接的门电路将无信号输出，控制系统的计算机在接收不到到位信号的情况下，将不会控制下一步的操作，从而起到安全保护作用。

在控制快门开和控制放射源升起时以及在控制放射源降落和控制快门关闭时，为防止在快门还没开到位，放射源就升起，出现顶住快门挤压放射源的情况，或在源还没有降到位，快门就关闭，出现卡住放射源的情况，本发明对快门和升降源装置进行了联锁设计，如图3所示。控制系统在控制放射源升起和控制快门闭合的输出信号后各串联一个模拟开关，与所述的控制放射源升起的输出信号串联的模拟开关由快门的开到位检测信号控制，在控制放射源升起的信号输出后，同时需要快门的开到位检测信号控制模拟开关打开，升源操作才能实现；与控制快门闭合的输出信号串联的模拟开关由放射源的降到位检测信号控制，在控制快门闭合的信号输出后，同时需要放射源的降到位检测信号控制模拟开关打开，快门闭合操作才能实现。

所述的控制系统分别采用工业控制计算机和手动控制器，构成两路独立的控制通道。当计算机自动控制通道出现故障时，可采用手动控制通道实现对剂量元件检测仪的控制，完成照射校准或使装置回到安全状态。

为保证在意外断电的情况下，放射源回到正常的储存位置，确保工作人员的安全，避免意外受照。设计中采取下列方法：控制铅快门10开闭的快门汽缸4采用双电控模式，断电时快门气缸4保持当前状态；而控制升降放射源5的放射源升降气缸6采用单电控模式，断电时放射源升降气缸6保持初始状态，带动放射源5落入储源容器9中。

所述的双电控模式是指气缸活塞的伸（快门闭合）/缩（快门打开）控制，必须由两个控制信号来控制。控制信号I控制汽缸活塞伸出，断电情况下，汽缸保持现有的伸出状态。只有控制信号II才可以控制汽缸活塞缩进到初始状态，断电情况下，气缸保持现有的缩进状态，即断电情况不会影响气缸的现有状态，要想改变气缸的现有状态，必须由各自的控制信号来实现。单电控模式是指汽缸活塞的伸（放射源升起）/缩（放射源落回）控制，只由一个控制信号来控制。控制信号III控制气缸活塞伸出，断电情况下，汽缸无法保持现有的伸出状态，自动缩进到初始状态，即断电情况下气缸无法保持现有状态，控制信号III控制气缸活塞伸出，取消控制信号III（相当于断电情况），气缸自动缩进到初始状态。两种模式的相应控制电路结构均属于本领域的公知技术。

本发明在储源容器9的下部进行了辐射屏蔽设计，为有效降低储源容器9下部的辐射水平，在放射源5与气缸杆端头之间加入了一定厚度的屏蔽层，并尽量控制储源容器通孔与气缸杆之间的缝隙。

本发明还设计了专用的辐射安全报警系统，由声光报警灯、照射开始和结束报警延迟、各种状态指示、红外移动物体传感器组成。

照射开始时，红色报警灯发出声光报警，持续10秒，提示工作人员迅速离开照射现场。之后打开快门，放射源升起，照射开始，计时开始，红色报警灯停止，黄色报警灯开始闪烁。照射结束后，放射源降到安全位置，快门关闭，黄色报警灯停止，红色报警灯发出声光报警，持续10秒，之后红色报警灯停止，工作人员方可进入照射大厅。

全景照射校准装置工作期间，设计了各种状态指示，快门开/闭到位指示，源升/降到位指示，汽缸工作状态指示，照射时间计时指示，可使工作人员及时掌握全景照射校准装置工作情况，及时发现解决问题。

在照射室的入口装有幕帘式红外传感器，控制系统与照射室入口的幕帘式红外传感器连接，它像一道无形的门，照射期间，当有人跨过此门，传感器会立即给出信号，计算机接到信号，控制全景照射校准装置自动关闭，放射源降到安全位置，快门关闭。照射室内装有与控制系统连接的区域式红外传感器，当有人在照射室内活动时，传感器会立即给出信号，传输给计算机，控制全景照射校准装置自动关闭。

本发明为确保工作人员、整套装置及放射源的安全，在全景照射校准装置中设置了上述多层安全屏障，经过具体试用的经验表明，其安全设计稳定可靠。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种剂量计全景照射校准装置，包括用于设置放射源(5)的储源容器(9)以及用于放置受照体的照射盘(1)，所述的储源容器(9)下方设有放射源升降气缸(6)，储源容器(9)上端设有铅快门(10)，所述的铅快门(10)与快门气缸(4)连接，其特征在于：所述的放射源升降气缸(6)的上端设有两个相对应的升到位检测开关(8)，放射源升降气缸(6)的下端设有两个相对应的降到位检测开关(7)，所述的两个相对应的升到位检测开关(8)和两个相对应的降到位检测开关(7)分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的升到位检测开关(8)或两个相对应的降到位检测开关(7)中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出；所述的快门气缸(4)的前端设有两个相对应的闭到位检测开关(2)，快门气缸(4)的后端设有两个相对应的开到位检测开关(3)，所述的两个相对应的闭到位检测开关(2)和两个相对应的开到位检测开关(3)分别通过门电路与控制系统相连接，两个相对应的闭到位检测开关(2)或两个相对应的开到位检测开关(3)中的任意一个检测开关出现故障时，相应的门电路无信号输出；所述的控制系统在控制放射源升起和控制快门闭合的输出信号后各串联一个模拟开关，与所述的控制放射源升起的输出信号串联的模拟开关由快门的开到位检测信号控制，在控制放射源升起的信号输出后，同时需要快门的开到位检测信号控制模拟开关打开，升源操作才能实现；与控制快门闭合的输出信号串联的模拟开关由放射源的降到位检测信号控制，在控制快门闭合的信号输出后，同时需要放射源的降到位检测信号控制模拟开关打开，快门闭合操作才能实现。

2.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：所述的控制系统对快门气缸(4)的控制采用双电控模式，断电时快门气缸保持当前状态；控制系统对放射源升降气缸(6)的控制采用单电控模式，断电时放射源升降气缸保持初始状态。

3.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：在所述的放射源升降气缸(6)的气缸杆端头与放射源(5)之间设有屏蔽层。

4.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：所述的控制系统包括工业控制计算机和手动控制器，所述的工业控制计算机和手动控制器构成两路独立的控制通道。

5.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：所述的用于放置受照体的照射盘(1)设置在旋转支架上，所述的旋转支架与旋转驱动机构(11)连接。

6.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：所述的控制系统与照射室入口的幕帘式红外传感器连接，当幕帘式红外传感器检测到有人进入照射室时，控制系统关闭剂量计全景照射校准装置。

7.如权利要求1所述的剂量计全景照射校准装置，其特征在于：所述的控制系统还与设置在照射室内的区域式红外传感器连接，当有人在照射室内活动时，区域式红外传感器将信号传输给控制系统，控制系统关闭剂量计全景照射校准装置。