CN107910090A - 一种应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，包括若干墙板单元，各墙板单元包括内层板和外层板，内层板和外层板之间具有夹层，夹层内填充有防辐射材料，内层板的左端具有开口向外的U形弯折，内层板的右端具有向内倾斜且用于与墙连接的阶梯弯折，外层板的左右两端具有开口向外的L形弯折，左端的L形弯折搭接U形弯折，右端的L形弯折搭接阶梯弯折，墙板单元的凸起插入相邻墙板单元的凹槽实现连续拼接。墙板单元首尾连接的设置，整个壳体不仅结构简单而且可最大限度地避免使用螺栓之类的安装部件，同时能全面地遮挡建筑材料的辐射。此发明用于高能物理科研用的实验室建筑结构领域。
Description
技术领域
本发明涉及高能物理科研用的实验室建筑结构领域，特别是涉及一种应用于低本底实验室且能够屏蔽高能粒子的模块化组合式射线屏蔽壳体。
背景技术
在高能物理研究中，往往需要建造低本底实验室，以减少自然本底射线对实验数据的干扰。研究表明，天然实验室内本底主要由四方面构成：宇宙射线、空气中的氡、地球天然γ辐射和建筑材料中核素产生的辐射。
根据以上四方面构成的天然本底辐射特征，通过电脑进行蒙特卡罗(MCNP 4C)建立模拟空间计算，必须采用多种屏蔽材料混合使用，才能达到理想的本底目标控制值。
1、垂直入射的宇宙射线为高能射线，其有效剂量在穿过50g/cm2当量厚度的物体时衰减7％，一定厚度混凝土屏蔽壳体能有效的屏蔽部分来自顶部的高能宇宙射线
2、地球天然γ辐射三大放射性系列，根据一定厚度混凝土屏蔽壳体(50g/cm2)的厚度防护下可以忽视其影响；
3、空气中的氡通过通风换气等技术手段排除氡气聚集后可以忽视其影响；
4、外层混凝土屏蔽壳体材料中混凝土本身(材料)核素产生的辐射不能依靠混凝土屏蔽，本申请采用既具有高屏蔽性能又具备自身低本底辐射的老铅及钢板作为中间屏蔽壳体，模块化制作成为铅钢防护屏蔽模块，以屏蔽外层混凝土屏蔽壳体材料中混凝土本身(材料)核素产生的辐射。
现有的一种整体密封焊接式屏蔽低本底实验室，将被屏蔽体整体焊接密封包围起来从而达到射线屏蔽的效果，但由于作为主要内层屏蔽材料的铅硬度较小，内层屏蔽材料在使用一段时间后会下坠造成上薄下厚状况影响屏蔽效果，要继续保证实验室屏蔽目标控制值需要把铅屏蔽材料倒转，其整体密封焊接式的结构不能对实验室维护进行倒转平衡更新，长时间使用后实验室的本底值会一路上升，影响使用效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种屏蔽性能好、低放射性且安装方便的应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体。
本发明所采取的技术方案是：
一种应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，包括若干可固定于墙上的墙板单元，各墙板单元包括内层板和外层板，内层板和外层板之间具有夹层，夹层内填充有防辐射材料，内层板的左端具有开口向外的U形弯折，内层板的右端具有向内倾斜且用于与墙连接的阶梯弯折，外层板的左右两端具有开口向外的L形弯折，左端的L形弯折搭接U形弯折使墙板单元在左端形成凸起，右端的L形弯折搭接阶梯弯折使墙板单元在右端形成凹槽，墙板单元的凸起插入相邻墙板单元的凹槽实现连续拼接。
作为上述方案的改进，各阶梯弯折包括内阶梯和用于连接墙的外阶梯，内阶梯与外层板右端的弯折搭接。
作为上述方案的改进，各凹槽的表面设有胶垫。
作为上述方案的改进，防辐射材料为铅，内层板和外层板均为钢板。
本发明的有益效果：此应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体包括若干可首尾连接的墙板单元，由于采用墙板单元首尾连接的设置，整个壳体不仅结构简单而且可最大限度地避免使用螺栓之类的安装部件，同时凹槽和凸起交错，便于隐藏必要的螺栓之类的安装部件，有效避免射线在多次折射后溢出，更全面地遮挡建筑材料的辐射。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是墙板单元的俯视图；
图2是内层板的俯视图；
图3是外层板的俯视图；
图4是若干墙板单元安装在墙上的示意图。
具体实施方式
参照图1～图4，以图1中上下左右的方位为基准，方向向上指内侧，即靠近墙的一侧；方向向下为外侧，图中线条属于简化画法。本发明为一种应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，包括若干可固定于墙上的墙板单元，各墙板单元包括内层板1和外层板2，内层板1和外层板2之间具有夹层，夹层内填充有防辐射材料，内层板1的左端具有开口向外的U形弯折11，内层板1的右端具有向内倾斜且用于与墙连接的阶梯弯折12，外层板2的左右两端具有开口向外的L形弯折21，左端的L形弯折21搭接U形弯折11使墙板单元在左端形成凸起3，右端的L形弯折21搭接阶梯弯折12使墙板单元在右端形成凹槽4，墙板单元的凸起3插入相邻墙板单元的凹槽4实现连续拼接。
具体参照图2，从左侧开始，内层板1依次向上向右向下延伸，此时形成U形弯折11，然后继续向右延伸，形成主要的遮挡辐射的平面；此后，内层板1反复两次向上向右延伸成阶梯弯折12，由此形成内阶梯121和处于最外侧的外阶梯122。从左侧开始，外层板2依次向右向下向右向上向左弯折。内阶梯121与外层板2右端的弯折搭接，外阶梯122则用于打入螺栓固定在墙上。内层板1和外层板2的各弯折处均为直角。
由于采用墙板单元首尾连接的设置，整个壳体不仅结构简单而且可最大限度地避免使用螺栓之类的安装部件，同时凹槽4和凸起3交错，便于隐藏必要的螺栓之类的安装部件，有效避免射线在多次折射后溢出，更全面地遮挡建筑材料的辐射。各墙板单元在竖直方向上的上下两端拉伸，形成长条形，避免各墙板单元多余地上下搭接。
作为优选的实施方式，各凹槽4的表面设有胶垫，便于凸起3紧密贴合凹槽4。
作为优选的实施方式，防辐射材料为铅，内层板1和外层板2均为钢板或不锈钢板。
本方案也可用于组合式探伤机房或者组合式探伤堡等建筑结构。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (4)
1.一种应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，包括若干可固定于墙上的墙板单元，其特征在于：各所述墙板单元包括内层板和外层板，所述内层板和外层板之间具有夹层，所述夹层内填充有防辐射材料，所述内层板的左端具有开口向外的U形弯折，所述内层板的右端具有向内倾斜且用于与墙连接的阶梯弯折，所述外层板的左右两端具有开口向外的L形弯折，左端的L形弯折搭接U形弯折使墙板单元在左端形成凸起，右端的L形弯折搭接阶梯弯折使墙板单元在右端形成凹槽，墙板单元的凸起插入相邻墙板单元的凹槽实现连续拼接。
2.根据权利要求1所述的应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，其特征在于：各所述阶梯弯折包括内阶梯和用于连接墙的外阶梯，所述内阶梯与外层板右端的弯折搭接。
3.根据权利要求2所述的应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，其特征在于：各所述凹槽的表面设有胶垫。
4.根据权利要求1所述的应用于低本底实验室的模块化组合式射线屏蔽壳体，其特征在于：所述防辐射材料为铅，所述内层板和外层板均为钢板。
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