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Die Erfindung betrifft ein Strahlenschutzbehälter, mit einem außenseitlich mit einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material ausgekleideten Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers, und mindestens einem den Innenraum mit einer Öffnung des Strahlenschutzbehälters verbindenden durch ein stabförmiges Element verschließbaren Kanal.
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Strahlenschutzbehälter werden insb. zur Aufnahme radioaktiver Strahler von radiometrischen Messgeräten eingesetzt. Letztere werden in der industriellen Messtechnik beispielsweise zur Messung eines Füllstands eines Füllguts in einem Behälter, zur Überwachung eines Über- oder Unterschreitens eines vorbestimmten Füllstands eines Füllgut in einem Behälter, oder zur Messung einer Dichte eines Mediums eingesetzt.
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Das Grundprinzip der radioaktiven Messtechnik beruht darauf, dass einer oder mehrere radioaktive Strahler, wie z. B. Co60 oder Cs137 Präparate, an einem Messort derart positioniert werden, dass die von ihnen ausgesendete Strahlung einen messtechnisch zu erfassenden Bereich, z. B. einen Teil eines mit einem Füllgut gefüllten Behälters, durchdringt, und eine auf einer den Strahlern gegenüberliegenden Seite austretende Strahlungsintensität mit einem entsprechenden Detektor, z. B. einem Szintillationsdetektor, gemessen wird. Die austretende Strahlungsintensität ist abhängig von der geometrischen Anordnung und der Absorbtion. Letztere ist bei der Füllstandsmessung abhängig von der Füllhöhe des im Strahlengang befindlichen Füllguts und bei der Dichtemessung von der Dichte des im Strahlengang befindlichen Füllguts. Folglich ist die austretende Strahlungsintensität ein Maß für den aktuellen Füllstand bzw. die aktuelle Dichte des Füllguts im Behälter.
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Aus Strahlenschutzgründen werden die in radiometrischen Messgeräten verwendeten radioaktiven Strahler während ihres Transports zum Messort und in einer Vielzahl von Messgeräten und Anwendungen auch während der Messung in einen Strahlenschutzbehälter eingebracht, der dazu dient, den Strahler nach außen derart abzuschirmen, dass möglichst keine messtechnisch nicht benötigte Strahlung nach außen dringt. Hierzu bestehen Strahlenschutzbehälter regelmäßig aus Metall, z. B. aus miteinander verschweißten Stahlformteilen, und sind innen mit einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material, z. B. Blei, ausgegossen.
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Strahlenschutzbehälter weisen zwangsläufig mindestens eine häufig aber auch zwei oder sogar noch mehr Öffnungen auf.
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Dabei ist regelmäßig eine Öffnung vorgesehen, über die der radioaktive Strahler in den Strahlenschutzbehälter eingebracht, und falls erforderlich auch wieder entnommen werden kann. Hierzu werden heute üblicherweise – wie in den 1 und 2 dargestellt- stabförmige Präparathalter 1 verwendet, die in einen in der Öffnung 3 mündenden in den Innenraum des Strahlenschutzbehälters führenden rohrförmigen Kanal 5 eingesetzt werden. Diese Präparathalter 1 weisen endseitig eine Ausnehmung für die Aufnahme des Strahler 7 auf. Zur Erzielung einer hochwertigen Abschirmung wird der Präparathalter 1 möglichst passgenau in den Kanal 5 eingesetzt. Dabei verbleibt jedoch aufgrund von Fertigungstoleranzen zwangsläufig ein im wesentlichen gradlinig über die gesamte Länge von Präparathalter 1 und Kanal 5 in Richtung der Öffnung 3 verlaufender Spalt 9 zwischen Präparathalter 1 und Kanal 5, über den Strahlung austreten kann. Dies ist in den 1 und 2 durch Pfeile P1 angedeutet.
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Es gibt Präparathalter 1, an die – wie in 2 dargestellt – auf deren der Ausnehmung für die Aufnahme des Strahlers 7 gegenüberliegenden Ende ein kurzes Gewindestück angeformt ist, das in ein entsprechendes Innengewinde in der Öffnung 3 eingeschraubt wird. Die resultierende Schraubverbindung G dient im Wesentlichen der mechanischen Befestigung des Präparathalters 1 und bewirkt aufgrund ihrer geringen Länge nur eine unvollständige Abschirmung des Spalts 9 nach außen. Entsprechend reduziert die Schraubverbindung G zwar die auf dem durch den Pfeil P1 angezeigten Weg austretende Strahlung, unterbindet sie aber nicht vollständig.
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Viele Strahlenschutzbehälter weisen darüber hinaus eine weitere Öffnung in Form eines üblicherweise durch eine Verschlussvorrichtung verschließbaren Ausgangs 11 auf, über den für den Messbetrieb bei geöffneter Verschlussvorrichtung radioaktive Strahlung des im Strahlenschutzbehälter positionierten Strahlers 7 über einen vom Strahler 7 zum Ausgang 11 führenden Strahlungskanal 13 in Richtung des messtechnisch zu erfassenden Bereichs ausgesendet wird.
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Ein unerwünschter Austritt von Strahlung aus diesem Ausgang 11, z. B. während eines Transports, wird heute beispielsweise auf die in 1 dargestellte Weise vermieden, indem der Strahler 7 exzentrisch in dem Präparathalter 1 angeordnet wird, so dass er durch Drehung des Präparathalters 1 wahlweise unmittelbar über den unter dem Präparathalter 1 angeordneten zum Ausgang 11 führenden Strahlungskanal 13, oder über eine seitlich an den Strahlenkanal 13 angrenzende Abschirmung 15 positioniert werden kann. Auch hier besteht das Problem, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen und dem Erfordernis der Drehbarkeit des Präparathalters 1 zwischen dem Präparathalter 1 und der Abschirmung 15 ein in den Strahlungskanal 13 führender Spalt verbleibt, auf dem in geringem Umfang Strahlung auf dem in 1 durch den Pfeil P2 angezeigten Weg austreten kann.
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Daneben sind auch Verschlussvorrichtungen bekannt, bei denen der Ausgang 11 durch von außen vor den Ausgang 11 schiebbare mechanische Shutter verschließbar ist. Shutter können zwar theoretisch ausreichend groß und massiv ausgebildet werden, so dass durch sie eine gute Abschirmung erzielt werden kann. In der Umsetzung bereitet es jedoch erhebliche Schwierigkeiten diese verhältnismäßig großen und schweren Bauteile mechanisch beweglich zu erhalten. Dies wird zusätzlich dadurch erschwert, dass radiometrische Messgeräte in der Regel in extrem rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden, die den Einsatz alternativer Messmethoden unmöglich machen. Dort sind sie häufig sehr hohen oder stark wechselnden Temperaturen und/oder Drücken und/oder starken chemischen und/oder mechanischen Belastungen ausgesetzt, denen folglich auch der bewegliche Shutter ausgesetzt ist.
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Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Alternative bildet die in 2 dargestellte Verschlussvorrichtung. 2 zeigt nebeneinander zwei Schnittzeichnungen eines entsprechenden Strahlenschutzbehälters in gegeneinander um 90° gedrehten Schnittebenen. In diesem Strahlenschutzbehälter ist ein den vom Innenraum zum Ausgang 11 führenden Strahlenkanal senkrecht durchkreuzender außenseitlich am Strahlenschutzbehälter in einer Öffnung 17 mündender weiterer Kanal 19 vorgesehen, in den ein drehbar gelagertes stabförmiges Verschlusselement 21 eingesetzt ist. Letzteres weist eine senkrecht zu dessen Längsachse durch das Verschlusselement 21 hindurch führende Bohrung B auf. Das Verschlusselement 21 wird geöffnet, indem es durch Drehung in eine Position gebracht wird, in der der Strahlenkanal über die Bohrung B zum Ausgang 11 führt, und geschlossen, in dem es in die hier dargestellte Position gedreht wird, in der das stabförmige Verschlusselement 21 den Strahlenkanal verschließt. Auch hier besteht aufgrund von Fertigungstoleranzen und dem Erfordernis der Drehbarkeit des Verschlusselements 21 ein gradliniger Spalt 25 zwischen dem Verschlusselement 21 und dem weiteren Kanal 19 in den es eingesetzt ist, über den in geringem Maße Strahlung austreten kann.
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Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Strahlenschutzbehälter bekannt, in deren Innenraum ein einziges oder mehrere parallel zueinander angeordnete nach außen abgeschirmte Führungsrohre zur Aufnahme entsprechend vieler Präparatstangen vorgesehen sind. Präparatstangen sind stabförmige Elemente, in die jeweils, vorzugsweise in deren Mitten, ein radioaktiver Strahler eingesetzt ist. Sie werden beispielsweise in Anwendungen eingesetzt, in denen die Strahler im Messbetrieb auf vorgegebenen Höhen in ein unter dem Strahlenschutzbehälter befindliches Tauchrohr in einem Behälter abgesenkt werden. Auch hier werden die Präparatstangen aus Strahlenschutzgründen während des Transports und vorzugsweise auch während länger andauernder Messpausen in den Strahlenschutzbehälter eingebracht. Im Strahlenschutzbehälter wird die von den Strahlern ausgehende Strahlung außenseitlich durch das die Führungsrohre umgebende absorbierende Material abgeschirmt. In Längsrichtung der Präparatstangen erfolgt die Abschirmung durch das dem Strahler in die jeweilige Längsrichtung vorgelagerte Segment der Präparatstange selbst. Auch hier besteht jedoch regelmäßig ein gradlinig verlaufender Spalt zwischen dem Führungsrohr und den darin in axialer Richtung verschiebbar gelagerten Segmenten der Präparatstangen, über den Strahlung austreten kann.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Strahlenschutzbehälter zur Aufnahme mindestens eines radioaktiven Strahlers anzugeben, mit dem eine allseitig möglichst hochwertige Abschirmung der darin befindlichen Strahler erzielbar ist.
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Hierzu besteht die Erfindung in einem Strahlenschutzbehälter, mit
- – einem außenseitlich von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material umgebenen Innenraum zur Aufnahme mindestens eines radioaktiven Strahlers, und
- – mindestens einem den Innenraum mit einer Öffnung des Strahlenschutzbehälters verbindenden durch ein stabförmiges Element verschließbaren Kanal, bei dem
- – das stabförmigen Element mindestens über einen Großteil von dessen gesamter Länge hinweg eine entlang dessen Längsachse wendelförmig gedrehte Außengeometrie aufweist, und
- – der Kanal einen hierzu formgleichen Innenraum aufweist, in den das stabförmige Element durch Drehung um dessen Längsachse einbringbar ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kanäle außenseitlich von einem radiaktive Strahlung absorbierenden Material umgeben.
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Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist mindestens eines der stabförmigen Elemente ein Präparathalter, der endseitig eine Ausnehmung zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers aufweist.
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Weiter umfasst die Erfindung eine zweite Variante, bei der
- – der Innenraum zur Aufnahme des radioaktive Strahlers über einen Strahlenkanal mit einem Ausgang des Strahlenschutzbehälters verbunden ist,
- – ein diesen Strahlenkanal durchkreuzender Kanal vorgesehen ist, und
- – das in diesen einsetzbare stabförmige Element ein drehbarer Schutzbehälterverschluss ist,
- – der einen senkrecht zu dessen Längsachse durch das Element hindurch führenden Strahlenkanal aufweist,
- – der durch Drehung in eine geöffnete Position bringbar ist, in der der Strahlenkanal den Innenraum des Strahlenschutzbehälters mit dem Ausgang des Strahlenschutzbehälters verbindet, und
- – der durch Drehung in eine geschlossene Position bringbar ist, in der das stabförmige Element den vom Innenraum zum Ausgang führenden Strahlenkanal verschließt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der ersten oder der zweiten Variante ist das stabförmige Element eine Gewindespindel, insb. eine Gewindespindel mit einem Rundgewinde, einem Dreiecksgewinde oder einem Trapezgewinde.
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Weiter umfasst die Erfindung eine dritte Variante, bei der
- – mindestens ein Kanal ein im Strahlenschutzbehälter angeordnetes außenseitlich von dem absorbierenden Material umgebenes Führungsrohr ist, und
- – die in die Führungsrohre einbringbaren stabförmigen Elemente Präparatstangen sind, in die auf einer vorbestimmten Höhe entlang deren Längsachse jeweils einer der radioaktiven Strahler einsetzbar ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der dritten Variante sind in dem Strahlenschutzbehälter zwei oder mehr Führungsrohre parallel zueinander angeordnet, in die jeweils eine mit einem radioaktiven Strahler bestückte Präparatstange einsetzbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der dritten Variante
- – weisen die Führungsrohre auf einer Seite des Strahlenschutzbehälters mündende Öffnungen auf, und
- – es ist eine Fördereinrichtung vorgesehen,
- – über die die Präparatstangen, insb. zum Transport des Strahlenschutzbehälters, in die Führungsrohre im Strahlenschutzbehälter durch Drehung um deren Längsachse einbringbar sind, und
- – über die die Präparatstangen durch Drehung um deren Längsachse aus dem Strahlenschutzbehälter heraus und an einen unter den Öffnungen der Führungsrohre befindlichen Einsatzort, insb. ein in einem Behälter angeordnetes Tauchrohr, transportierbar sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der dritten Variante sind die Präparatstangen entlang deren Längsrichtung um deren Längsachse gedrehte Stangen, insb. Stangen mit rechteckigem, quadratischem, ovalem, dreieckigem oder sternförmigem Querschnitt.
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Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass die unvermeidlichen Spalte zwischen den Kanälen und den sie verschließenden stabförmigen Elementen aufgrund der erfindungsgemäßen Formgebung derselben nicht gradlinig, sondern ebenfalls wendelförmig verlaufen. Damit besteht keine gradlinige vom Innenraum durch den Spalt zur Öffnung führende Verbindung nach außen mehr. Radioaktive Strahlung kann sich jedoch nur gradlinig ausbreiten. Vom Innenraum in den Spalt eindringende Strahlung wird somit innerhalb des Spalts zwangsläufig mehrfach gestreut und bei jeder Streuung an dem Material des stabförmigen Elements bzw. an dem den Kanal umschließenden absorbierenden Material stark geschwächt. Hierdurch wird eine drastische Reduktion der austretenden Strahlungsleistung bewirkt.
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Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der 3 und 4 der Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt: einen herkömmlichen Strahlenschutzbehälter mit einem drehbar gelagerten Präparathalter;
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2 zeigt: zwei Schnittzeichnungen eines herkömmlichen Strahlenschutzbehälter mit einem drehbar gelagerten Verschlusselement;
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3 zeigt: zwei Schnittzeichnungen eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälter mit einem Präparathalter und einem drehbar gelagerten Strahlenschutzbehälterverschluss; und
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4 zeigt: einen erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälter mit in parallel zueinander angeordnete Führungsrohre einbringbaren Präparatstangen.
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Die Erfindung betrifft einen Strahlenschutzbehälter, insb. für ein radiometrisches Messgerät, mit einem außenseitlich von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material umgebenen Innenraum zur Aufnahme mindestens eines radioaktiven Strahlers, der mindestens einen durch ein stabförmiges Element verschließbaren, den Innenraum mit einer Öffnung des Strahlenschutzbehälters verbindenden Kanal aufweist.
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Erfindungsgemäß weist das stabförmige Element mindestens über einen Großteil von dessen gesamter Länge hinweg, vorzugsweise sogar über dessen gesamte Länge hinweg, eine entlang dessen Längsachse wendelförmig gedrehte Außengeometrie auf, und der Kanal weist einen hierzu formgleichen Innenraum auf, in den das stabförmige Element durch Drehung um dessen Längsachse einbringbar ist. Letzteres ist gleichbedeutend damit, dass eine Breite eines zwischen Kanal und Element bestehenden Spaltes entlang der Längsachse des Kanals geringer ist, als die durch die Wendelform des Elements bedingte Differenz zwischen maximalem und minimalem Abstand der Mantelfläche des Elements zu dessen Längsachse.
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Auch hier besteht, genau wie beim Stand der Technik, ein koaxial zu den Längsachsen von Element und Kanal verlaufender das Element umschließender Spalt. Im Unterschied zum Stand der Technik verläuft dieser Spalt jedoch nicht geradlinig, sondern weist in Richtung der Längsachse eine der wendelförmigen äußeren Form des stabförmigen Elements und des Kanalinnenraums folgende gewundene Geometrie auf. Es besteht somit keine geradlinige durch diesen Spalt führende Verbindung zwischen dem Innenraum und der Öffnung. Da radioaktive Strahlung sich grundsätzlich nur gradlinig ausbreitet, kann sich die Strahlung entlang des Spalts nur über mehrmalige Streuung an den gewundenen Spaltwänden ausbreiten. Jede Streuung bewirkt jedoch eine deutliche Schwächung der Strahlung. Im Unterschied zu gradlinig verlaufenden Spalten, in denen sich eindringende Strahlung in axialer Richtung praktisch ungehindert ausbreiten kann, bewirkt die erfindungsgemäße Formgebung, dass das den Kanal umgebende Strahlung absorbierende Material und der Strahlung absorbierende Werkstoff des stabförmigen Elements über die gesamte Länge des Spaltes bei jeder Streuung seine abschirmende Wirkung entfaltet.
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Im Unterschied zu den eingangs genannten Schraubverbindungen G zur mechanischen Befestigung von stabförmigen Elementen, die nur einen Spaltabschluss geringer Länge bilden, wird hier über die gesamte vorhandene gewundene Länge des Spaltes eine abschirmende Wirkung erzielt. Die Erfindung ist in Verbindung mit einer Vielzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen von mit dem Innenraum über Kanäle in Verbindung stehenden Öffnungen einsetzbar. Einige Varianten hierzu sind anhand der nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispiele beschrieben.
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3 zeigt zwei Schnittzeichnungen in gegeneinander um 90° gedrehten Schnittebenen eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälters, in dem gleich zwei Varianten der Erfindung eingesetzt sind.
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Genau wie bei dem in 2 dargestellten aus dem Stand der Technik bekannten Strahlenschutzbehälter, weist auch der hier dargestellte erfindungsgemäße Strahlenschutzbehälter einen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers 7 auf, der über einen von einem ersten stabförmigen Element 23 verschlossenen ersten Kanal 25 mit einer ersten Öffnung 27 des Strahlenschutzbehälters verbunden ist. Das erste stabförmige Element 23 ist auch hier ein Präparathalter der endseitig eine Ausnehmung zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers 7 aufweist. Erfindungsgemäß weist das stabförmige Element 23 eine entlang dessen Längsachse wendelförmig gedrehte Außengeometrie auf, und der Kanal 25 weist einen hierzu formgleichen Innenraum auf, in den der Präparathalter durch Drehung um dessen Längsachse derart eingebracht ist, dass sich der Strahler 7 im Innenraum des Strahlenschutzbehälters befindet. Das stabförmige Element 23 ist hierzu zumindest über einen Großteil von dessen gesamter Länge hinweg, vorzugsweise – wie hier dargestellt- über dessen gesamte Länge hinweg, vorzugsweise als Gewindespindel ausgebildet. Dies kann wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Gewindespindel mit einem Rundgewinde sein. Alternativ können aber auch andere Gewindeformen, wie z. B. Dreiecksgewinde oder Trapezgewinde, eingesetzt werden.
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Im Strahlenschutzbehälter schließt an den Kanal 25 ein zu einem der ersten Öffnung 27 gegenüberliegen Ausgang 29 des Strahlenschutzbehälters führender Strahlenkanal an, über den vom Strahler ausgehende Strahlung in Richtung eines messtechnisch zu erfassenden Bereichs ausgesendet werden kann.
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Zum Öffnen und Schließen dieses Strahlenkanals ist im Strahlenschutzbehälter ein senkrecht zur Längsachse des ersten Kanals 25 verlaufender, den Strahlenkanal durchkreuzender in einer außenseitlichen Öffnung 31 des Strahlenschutzbehälters mündender zweiter Kanal 33 vorgesehen, in dem ein zweites stabförmiges Element 35 angeordnet ist. Auch das zweite stabförmige Element 35 weist mindestens über einen Großteil von dessen gesamter Länge hinweg, vorzugsweise über dessen gesamte Länge hinweg, eine entlang dessen Längsachse wendelförmig gedrehte Außengeometrie auf, und ist in den hierzu formgleichen Innenraum des zweiten Kanals 33 eingedreht.
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Das zweite stabförmige Element 35 bildet einen drehbaren Schutzbehälterverschluss, und weist hierzu einen senkrecht zu dessen Längsachse durch das Element 35 hindurch führenden Strahlenkanal 37 auf. Das zweite stabförmige Element 35 ist dementsprechend durch Drehung in eine geöffnete Position bringbar, in der der Strahlenkanal 37 den Innenraum des Strahlenschutzbehälters mit dem Ausgang 29 des Strahlenschutzbehälters verbindet. In dieser Position tritt vom Strahler 7 ausgesendete Strahlung durch den Strahlenkanal 37 hindurch aus dem Ausgang 29 aus. Umgekehrt ist das zweite stabförmige Element 35 durch Drehung, vorzugsweise um 90° gegenüber der geöffneten Position, in eine in 3 dargestellte geschlossene Position bring bar, in der das zweite stabförmige Element 35 den Ausgang 29 verschließt.
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Auch das zweite den Schutzbehälterverschluss bildende stabförmige Element 35 ist vorzugsweise als Gewindespindel, z. B. wie hier dargestellt als Gewindespindel mit einem Rundgewinde oder als Gewindespindel mit einem Trapez- oder Dreiecksgewinde ausgebildet.
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Die beiden stabförmigen Elemente 23, 35 bestehen aus einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material. Hierzu können sie als massive Stahlbauteile ausgebildet sein. Alternativ können sie aber auch als vollständig von einem Absorber, wie z. B. Blei, ausgefüllte spindelförmige Rohre ausgebildet sein. Diese Form kann beispielsweise durch mechanische Umformung eines zylindrischen Rohr hergestellt werden, das dann anschließend mit dem Absorber ausgegossen wird.
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Analog können auch für die Erzeugung der von dem absorbierenden Material umgebenen Kanäle 25, 33 entsprechend spindelförmig ausgeformte Rohre an den entsprechenden Positionen in den Strahlenschutzbehälter eingesetzt werden, dessen verbleibender freier Innenraum dann anschließend mit einem Strahlung absorbierende Material, wie z. B. Blei ausgegossen wird. Alternativ kann der Strahlenschutzbehälter aber auch zunächst vollständig mit dem Absorber ausgefüllt werden, und die Kanäle 25, 33 anschließend durch eine entsprechende mechanische Bearbeitung des Absorbermaterials, wie z. B. Fräsen, im Strahlenschutzbehälter freigelegt werden.
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Vorzugsweise ist für die beiden stabförmigen Elemente 23, 35 eine mechanische Befestigung 39, 41 vorgesehen, über die die Element 23, 35 im jeweiligen Kanal 25, 33 jeweils verdrehsicher montierbar sind. Hierzu eignet sich beispielsweise eine das jeweilige Element 23, 35 unmittelbar mit dem Strahlenschutzbehälter verbindende Arretiervorrichtung, wie z. B. ein Bolzen, der durch einen an das jeweilige Element 23, 35 angeformten außerhalb der jeweiligen Öffnung 27, 31 befindlichen Absatz hindurch in den Strahlenschutzbehälter eingeschraubt wird. Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung 39, 41 aus Sicherheitsgründen zusätzlich mit einem Siegel und/oder einem Diebstahlschutz, wie z. B. einem den Bolzen verdrehsicher arretierenden Schloss 43, ausgestattet.
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Aufgrund der aus der erfindungsgemäßen Formgebung der stabförmigen Elemente 23, 35 und der Kanäle 25, 33 resultierenden Wendelform des jeweils zwischen Element 23, 35 und Kanal 25, 33 bestehenden Spalts wird vom Innenraum in den jeweiligen Spalt eindringende Strahlung durch Mehrfachstreuung extrem stark gedämpft. Dabei wird die absorbierende Wirkung des die Kanäle 35, 33 umgebenden Material sowie des Materials der Elemente 23, 35 über die gesamte Länge der Kanäle 25, 33 ausgenutzt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die abschirmende Wirkung auch dann vorliegt, wenn der Spalt, z. B. aufgrund von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen der einzelnen Komponenten des Strahlenschutzbehälters zwischen Kanal 25, 33 und Element 23, 35 verhältnismäßig breit ist. Da das Element 23, 35 erfindungsgemäß nur durch Drehung um dessen Längsachse in den zugehörigen Kanal 25, 33 einbringbar ist, ist die Breite des Spaltes entlang der Längsachse des Kanals 25, 33 geringer, als die Differenz zwischen maximalem und minimalem Abstand der Mantelfläche des Elements 23, 35 zu dessen Längsachse. Entsprechend besteht auch in verhältnismäßig breiten Spalten keine geradlinige Verbindung zwischen dem mit dem Strahler 7 bestückten Innenraum des Strahlenschutzbehälters und der jeweiligen Öffnung 27, 31. Damit sind die erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälter insb. auch in Anwendungen einsetzbar, in denen hohe Temperaturen oder starke Temperaturschwankungen auftreten können.
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4 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälters, die beispielsweise dann eingesetzt wird, wenn einer oder mehrere Strahler 7 im Strahlenschutzbehälter zu einem Messort transportiert werden, an dem der Strahlenschutzbehälter dann, z. B. auf einem Behälter 45 montiert wird, und die Strahler 7 für die Messung aus dem Strahlenschutzbehälter heraus zu einem Einsatzort, wie z. B. ein unter dem Strahlenschutzbehälter in einen Behälter 45 eingebrachtes Tauchrohr 47, überführt werden.
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In dem Fall ist im Strahlenschutzbehälter für jeden Strahler 7 jeweils ein außenseitlich von dem absorbierenden Material umgebener Kanal 49 vorgesehen, in den jeweils ein stabförmiges Element 51 einbringbar ist. Die stabförmigen Elemente 51 sind bei dieser Variante als Präparatstangen ausgebildet, in die jeweils auf einer vorbestimmten Höhe entlang der Längsachse der jeweiligen Präparatstange ein radioaktiver Strahler 7 eingesetzt ist. Die Kanäle 49 bilden dementsprechend Führungsrohre für die Präparatstangen.
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Je nach Anwendung, Einsatzort, und der Anzahl der dort benötigten radioaktiven Strahler 7 kann im Strahlenschutzbehälter eine einziges Führungsrohr vorgesehen sein, oder es können zwei oder – wie in 4 dargestellt – mehr Führungsrohre parallel zueinander angeordnet sein, in die jeweils eine mit einem radioaktiven Strahler 7 bestückte Präparatstange einbringbar ist. Auch hier weisen die als Präparatstangen ausgebildeten stabförmigen Elemente 51 erfindungsgemäß mindestens über einen Großteil von deren gesamter Länge hinweg, vorzugsweise über deren gesamte Länge hinweg, eine entlang deren Längsachse wendelförmige gedrehte Außengeometrie auf, und die zugehörigen die Führungsrohre bildenden Kanäle 49 weisen hierzu formgleiche Innenräume auf, in die die stabförmigen Elemente 51 durch Drehung um deren Längsachse eindrehbar sind. Die Herstellung der Präparatstangen erfolgt beispielsweise, in dem Stangen, z. B. aus Stahl, mit einem über die gesamte Länge quadratischen, rechteckigen, dreieckigen, sternförmigen oder ovalen Querschnitt in Längsrichtung um deren Längsachse gedreht werden. Die Herstellung der Führungsrohre erfolgt beispielsweise, indem entsprechend geformte Rohre in den Strahlenschutzbehälter eingesetzt werden, der dann anschließend mit einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material, wie z. B. Blei, ausgegossen wird, so dass die Führungsrohre im Strahlenschutzbehälter über deren Länge allseitig von dem absorbierenden Material umgeben sind.
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Die Kanäle 49 münden an einer ersten Seite des Strahlenschutzbehälters jeweils in Öffnungen 53, durch die die Präparatstangen aus dem Strahlenschutzbehälter heraus gelassen bzw. in diesen eingebracht werden können.
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Darüber hinaus ist auf einer diesen Öffnungen 53 gegenüberliegenden Seite der Kanäle 49 eine Fördereinrichtung 55 vorgesehen, über die die Präparatstangen, insb. zum Transport des Strahlenschutzbehälters, in die Führungsrohre im Strahlenschutzbehälter unter Zug und Drehung derselben um deren Längsachse in den Strahlenschutzbehälter eingebracht, und in umgekehrter Richtung, insb. zur Ausführung von Messungen, ebenfalls unter Drehung um deren Längsachse aus dem Strahlenschutzbehälter heraus an einen unter den Öffnungen 53 befindlichen Messort, wie z. B. das hier dargestellte in dem Behälter angeordnete Tauchrohr 47, transportierbar sind.
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Werden die Präparatstangen, wie hier dargestellt, auf unterschiedliche Höhen in das Tauchrohr 47 abgesenkt, so durchstrahlt jeder Strahler 7 einen anderen Teilbereich des Behälters 45. Auf diese Weise kann über auf den entsprechenden Höhen außenseitlich am Behälter 45 angebrachte Detektoren 57 die aus dem Behälter 45 austretende Strahlungsintensität gemessen, und hierüber über den aus den einzelnen Teilbereichen zusammengesetzten messtechnisch erfassten Bereich ein Füllstand in dem Behälter 45 gemessen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- stabförmige Präparathalter
- 3
- Öffnung
- 5
- Kanal
- 7
- Strahler
- 9
- Spalt
- 11
- Öffnung
- 13
- Strahlenkanal
- 15
- Abschirmung
- 17
- Öffnung
- 19
- weiterer Kanal
- 21
- Verschlusselement
- 23
- erstes stabförmiges Element
- 25
- erster Kanal
- 27
- erste Öffnung
- 29
- Ausgang
- 31
- außenseitliche Öffnung
- 33
- zweiter Kanal
- 35
- zweites stabförmiges Element
- 37
- Strahlenkanal
- 39
- mechanische Befestigung
- 41
- mechanische Befestigung
- 43
- Schloss
- 45
- Behälter
- 47
- Tauchrohr
- 49
- Kanal
- 51
- stabförmiges Element
- 53
- Öffnung
- 55
- Fördereinrichtung
- 57
- Detektor
