DE102011077637A1

DE102011077637A1 - Strahlenschutzbehälter

Info

Publication number: DE102011077637A1
Application number: DE201110077637
Authority: DE
Inventors: Simon Weidenbruch; Hartmut Damm
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-12-20
Also published as: WO2012171748A1

Abstract

Es ist ein Strahlenschutzbehälter, insb. für ein radiometrisches Messgerät, mit einem von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Medium (13) umgebenen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers (3), einer mit dem Innenraum verbundenen Austrittsöffnung (7, 35), und einer Vorrichtung (19, 31), über die der Strahler (3) im Innenraum in eine von der Austrittsöffnung (7, 35) entfernte erste Position verschiebbar ist, in der der Strahler (3) nach außen abgeschirmt ist, beschrieben, mit dem eine allseitig möglichst hochwertige Abschirmung der darin befindlichen Strahler (3) erzielbar ist, indem der Innenraum zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers (3) ein durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an der Austrittsöffnung (7, 35) mündender Strahlenkanal (15, 27) ist, der ein Segment (17, 29) aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um eine Längsachse (L) des Segments (17, 29) herum oder darüber hinweg verlaufen, und sich die erste Position des Strahlers (3) an einem Ort innerhalb des Segments (17, 29) befindet, der mit der Austrittsöffnung (7, 35) über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments (17, 29) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlenschutzbehälter, insb. für ein radiometrisches Messgerät, mit einem von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Medium umgebenen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers, einer mit dem Innenraum verbundenen Austrittsöffnung, und einer Vorrichtung, über die der Strahler im Innenraum in eine von der Austrittsöffnung entfernte erste Position verschiebbar ist, in der der Strahler nach außen abgeschirmt ist.
Radiometrische Messgeräte 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.
Radiometrische Messgeräte werden üblicherweise immer dann eingesetzt, wenn herkömmliche Meßmethoden aufgrund besonders rauer Bedingungen am Messort nicht einsetzbar sind. Sehr häufig herrschen z. B. am Messort extrem hohe Temperaturen und Drücke oder es sind chemisch und/oder mechanisch sehr aggressive Umgebungseinflüsse vorhanden, die den Einsatz der normalen Meßmethoden unmöglich machen.
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 dem Strahler 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 Absorption. Letztere ist bei der Füllstandsmessung abhängig von der Füllhöhe des im Strahlengang befindlichen Füllguts im Behälter und bei der Dichtemessung von der Dichte des Füllguts. Folglich ist die austretende Strahlungsintensität ein Maß für den aktuellen Füllstand bzw. die aktuelle Dichte des Füllguts im Behälter.
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.
Strahlenschutzbehälter weisen hierzu regelmäßig eine Austrittöffnung auf, über die während der Messung benötigte Strahlung aus dem Strahlenschutzbehälter heraus in Richtung eines messtechnisch zu erfassenden Bereich ausgestrahlt werden kann.
Wird diese Strahlung z. B. während des Transports, während einer Wartung oder auch während länger andauernder Messpausen, nicht benötigt, soll der Strahlenschutzbehälter nach außen eine möglichst vollständige Abschirmung des darin enthaltenen radioaktiven Strahlers bewirken.
Hierzu ist es erforderlich, die Austrittsöffnung bedarfsabhängig zu öffnen bzw. zu schließen. Dies kann auf unterschiedliche aus dem Stand der Technik bekannte Weisen bewirkt werden.
1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung bei der im Strahlenschutzbehälter eine Sacklochbohrung 1 vorgesehen ist, in der eine endseitig mit einem radioaktiven Strahler 3 bestückte Präparatstange 5 in axialer Richtung verschiebbar eingesetzt ist. Der Strahlenschutzbehälter weist eine senkrecht zur Längsachse der Sacklochbohrung 1 trichterförmige nach außen ausgerichtete Austrittsöffnung 7 auf, die in etwa auf halber Höhe der Sacklochbohrung 1 in der Sacklochbohrung 1 mündet. Der Strahler 3 kann nun durch axiale Verschiebung der Präparatstange 5, wie hier dargestellt unmittelbar vor der Austrittsöffnung 7 positioniert werden. In dieser 'geöffneten' Position strahlt der Strahler 3 radioaktive Strahlung S1 durch die Austrittsöffnung 7 hindurch nach außen ab. Wird keine Strahlung benötigt, wird die Präparatstange 5, wie hier durch den in 1 nach unten weisenden Pfeil angedeutet, bis zum Anschlag in die Sacklochbohrung 1 eingeführt. In dieser 'geschlossenen' Position befindet sich der Strahler 5 in dem von einer Einführungsöffnung 9 der Sacklochbohrung 1 abgewandten verschlossenen Ende der Sacklochbohrung 1, und wird nach außen durch das die Sacklochbohrung 1 umgebende radioaktive Strahlung absorbierende Material und die Präparatstange 5 abgeschirmt.
Dabei besteht jedoch zwangläufig zwischen der Präparatstange 5 und der sie umgebenden Sacklochbohrung 1 ein gradlinig in Richtung der Einführungsöffnung 9 der Sacklochbohrung 1, über die die Präparatstange 5 eingeführt wird, verlaufender Spalt 11, über den radioaktive Strahlung S2 nach außen dringen kann. Dies ist 1 durch Pfeile angedeutet.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Strahlenschutzbehälter bekannt, bei denen die Austrittsöffnung oder aber ein vom Innenraum des Strahlenschutzbehälters zur Austrittsöffnung führender Strahlenkanal durch eine entsprechend ausgebildete Verschlussvorrichtung verschließbar ist.
So ist es beispielsweise bekannt, die Austrittsöffnung durch einen von außen vor die Austrittöffnung schiebbaren mechanische Shutter zu verschließen. 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.
Des weiteren sind Strahlenschutzbehälter bekannt, bei denen ein den vom Innenraum zur Austrittsöffnung führenden Strahlenkanal senkrecht durchkreuzender außenseitlich am Strahlenschutzbehälter in einer Öffnung mündender Kanal vorgesehen ist, in den ein drehbar gelagertes stabförmiges Verschlusselement eingesetzt ist. Letzteres weist eine senkrecht zu dessen Längsachse durch das Element hindurch führenden Bohrung auf. Dieses Verschlusselement wird geöffnet, indem es durch Drehung in eine Position gebracht wird, in der der Strahlenkanal über die Bohrung zur Öffnung führt, und geschlossen, in dem es in eine Position gedreht wird, in der das stabförmige Verschlusselement den Strahlenkanal verschließt. Auch hier besteht jedoch regelmäßig ein gradliniger Spalt zwischen dem Verschlusselement und dem weiteren Kanal in den es eingesetzt ist, über den in geringem Maße Strahlung durch die außenseitliche Öffnung austreten kann.
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.
Hierzu besteht die Erfindung in einem Strahlenschutzbehälter, insb. für ein radiometrisches Messgerät, mit

– einem von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Medium umgebenen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers,
– einer mit dem Innenraum verbundenen Austrittsöffnung, und
– einer Vorrichtung,
– über die der Strahler im Innenraum in eine von der Austrittsöffnung entfernte erste Position verschiebbar ist, in der der Strahler nach außen abgeschirmt ist, bei der erfindungsgemäß
– der Innenraum zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers ein durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an der Austrittsöffnung mündender Strahlenkanal ist, der ein Segment aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um eine Längsachse des Segments herum oder darüber hinweg verlaufen, und
– sich die erste Position des Strahlers an einem Ort innerhalb des Segments befindet, der mit der Austrittsöffnung über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Segment ein spiralförmiges Kanalsegment.
Gemäß einer Weiterbildung

– umfasst die Vorrichtung ein Transportseil,
– ist der Strahler endseitig an dem Transportseil befestigt, und
– ist der Strahler über das Transportseil in dem Strahlenkanal verschiebbar.

Gemäß einer Weiterbildung der letztgenannten Weiterbildung ist der Strahler in einem endseitig an dem Transportseil befestigten doppelkonusförmigen Präparathalter angeordnet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Segment über die gesamte Länge des Strahlenkanals.
Gemäß einer Weiterbildung der letztgenannten Weiterbildung

– ist der Strahlenkanal spiralförmig, und
– ist der Strahler endseitig in eine spiralförmige in den Strahlenkanal eingesetzte Transportstange eingesetzt ist, und
– ist der Strahler durch Drehung der Transportstange um deren Längsachse innerhalb des Strahlenkanals entlang des Strahlenkanals verschiebbar.

Gemäß einer ersten Variante ist der Strahler mittels der Vorrichtung im Strahlenkanal in eine zur Austrittsöffnung benachbarte zweite Position verschiebbar, in der Strahlung des Strahlers durch die Austrittsöffnung austritt.
Gemäß einer zweiten Variante ist der Strahler mittels der Vorrichtung über die Austrittsöffnung aus dem Strahlenschutzbehälter heraus transportierbar.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung

– ist in dem Strahlenschutzbehälter mindestens ein weiterer zur Aufnahme eines weiteren Strahlers dienender durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an einer weiteren Austrittsöffnung mündender Strahlenkanal vorgesehen,
– der ein Segment aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um eine Längsachse des Segments herum oder darüber hinweg verlaufen, und
– ist der weitere Strahler mittels einer Vorrichtung im weiteren Strahlenkanal in eine von der Austrittsöffnung entfernte erste Position verschiebbar,
– die sich an einem Ort innerhalb des Segments befindet, der mit der weiteren Austrittsöffnung über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments verbunden ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die erfindungsgemäße Formgebung des Segments des Strahlenkanals eine labyrinthartige Struktur ohne gradlinige Verbindung zur Austrittsöffnung besteht. Da sich radioaktive Strahlung jedoch nur geradlinig ausbreiten kann, wird von einem in dem Segment positionierten Strahler ausgehende Strahlung zwangsläufig in dieser labyrinthartigen Struktur mehrfach gestreut und hierdurch stark gedämpft, so dass hierdurch auf mechanisch sehr einfache Weise kostengünstig realisierbare Weise eine effektive Abschirmung bewirkt wird.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt ist, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt: einen herkömmlichen Strahlenschutzbehälter mit einer in axialer Richtung in einer Sacklochbohrung verschiebbaren Präparatstange;
2 zeigt: zeigt eine Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälters;
3 zeigt: zeigt den Strahlenschutzbehälter von 2 mit bis zum Anschlag eingeführtem Strahler;
4 zeigt: zeigt einen endseitig an das Transportseil von 2 und 3 angebrachten doppelkonusförmigen Präparathalter; und
5 zeigt: zeigt einen erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälter mit spiralförmigem Strahlenkanal und einer darin vollständig eingebrachten spiralförmigen Transportstange.
Die 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälters, wie er beispielsweise in den eingangs beschriebenen radiometrischen Messgeräten einsetzbar ist.
Der Strahlenschutzbehälter weist vorzugsweise ein Gehäuse, z. B. aus Stahl, auf, dass innen mit einem radioaktive Strahlung absorbierenden Material 13, wie z. B. Blei, ausgekleidet ist.
Der Strahlenschutzbehälter weist einen von dem absorbierenden Material umgebenen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers 3 auf, der mit einer Austrittsöffnung 7 des Strahlenschutzbehälters verbunden ist.
Der zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers 3 dienende Innenraum ist ein durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an der Austrittsöffnung 7 mündender Strahlenkanal 15. Erfindungsgemäß weist der Strahlenkanal 15 ein Segment 17 auf, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments 17 jeweils um die Längsachse L des Segments 17 herum oder darüber hinweg verlaufen. Die aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments 17 weisen somit unterschiedliche und von der Längsachse L des Segments 17 verschiedene räumliche Ausrichtungen auf. So entsteht ein labyrinthartiges Gebilde, durch dessen Inneres keine gradlinige Verbindung zur Austrittsöffnung 7 besteht.
Dabei ist die Formgebung des Segment 17 innerhalb weiter Grenzen frei wählbar. So kann das Segment beispielsweise als ein sinusförmig oder zickzackförmig verlaufendes Rohr ausgebildet sein, dessen Teilbereiche jeweils vollständig über die Längsachse des Segments hinweg führen. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Teilbereiche die Längsachse L kreuzen. Es genügt, wenn sie versetzt zur Längsachse L vor oder hinter einer die Längsachse L enthaltenden Ebene über die Längsachse L hinweg führen.
Vorzugsweise ist das Segment 17 – wie in den 2 und 3 dargestellt – ein spiralförmiges um die Längsachse L des Segments 17 herum verlaufendes Rohr.
Es ist eine Vorrichtung 19 vorgesehen, über die der in den Strahlenkanal 15 eingebrachte radioaktive Strahler 3 innerhalb des Strahlenkanals 15 entlang des Strahlenkanals 15 verschiebbar ist.
In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 19 ein Transportseil 21, z. B. ein robustes Stahlseil, an dem der Strahler 3 endseitig befestigt ist, und eine hier nicht im Detail dargestellte Fördereinrichtung, über die das Transportseil 21 in den Strahlenkanal 15 hinein geschoben bzw. heraus gezogen werden kann. Die Fördereinrichtung umfasst beispielsweise eine zum Kanaleingang benachbarte, z. B. über einen Elektromotor oder manuell über eine Kurbel drehbare Trommel, auf die das in den Strahlenkanal 15 hineinreichende Transportseil 21 aufgewickelt werden kann. Wird das Transportseil 21 auf die Trommel 21 aufgewickelt, wird der Strahler 3 hierdurch im Strahlenkanal 15 in eine von der Austrittsöffnung 7 abgewandte Richtung verschoben. Wird das Transportseil 21 von der Trommel 21 abgewickelt, wird der Strahler 3 hierdurch im Strahlenkanal 15 in Richtung der Austrittsöffnung 7 verschoben.
Wird keine radioaktive Strahlung benötigt, kann der Strahler 3 somit durch die Vorrichtung 19 im Strahlenkanal 15 in eine von der Austrittsöffnung 7 entfernte in 2 dargestellte erste Position gebracht werden, in der der Strahler 3 nach außen abgeschirmt ist. Erfindungsgemäß befindet sich diese erste Position des Strahlers 3 an einem Ort innerhalb des Segments 17, der mit der Austrittsöffnung 7 über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche verbunden ist. Bei einem zickzackförmig ausgebildeten Segment, liegen also mindestens zwei aneinander angrenzende gradlinig über die Längsachse L des Segments hinweg führende Teilbereiche mit unterschiedlicher räumlicher Ausrichtung zwischen der ersten Position des Strahlers 3 und der Austrittsöffnung 7. Bei einem sinusförmig ausgebildeten Segment, liegen mindestens eine halbe Sinusperiode abdeckende Teilbereiche zwischen der ersten Position des Strahlers 3 und der Austrittsöffnung 7. Bei dem hier dargestellten spiralförmig ausgebildeten Segment 17, liegt vorzugsweise mindestens eine Spiralwindung zwischen der ersten Position des Strahlers 3 und der Austrittsöffnung 7.
Befindet sich der Strahler 3 in dieser ersten Position, so besteht keine geradlinige Verbindung von dem Strahler 3 zur Austrittsöffnung 7. Da radioaktive Strahlung sich nur gradlinig ausbreiten kann, wird vom Strahler 3 in dieser Position ausgesandte Strahlung innerhalb des zwischen Strahler 3 und Austrittsöffnung 7 liegenden Abschnitts des Segments 17 zwangsläufig mehrfach gestreut und bei jeder Streuung an dem das Segment 17 umgebenden radioaktive Strahlung absorbierenden Material 13 stark geschwächt. Diese abschirmende Wirkung dieser erfindungsgemäßen Formgebung ist dabei um so größer, je größer die Anzahl der Mehrfachreflexionen ist, die vom Strahler 3 ausgehende Strahlung auf Weg durch den zwischen der ersten Position und der Austrittsöffnung 7 liegenden Teil des Segment 17 durchläuft.
Befindet sich die erste Position des Strahlers 3 in einem mittleren Abschnitt des Segments 17, so bewirkt die erfindungsgemäße Formgebung des Segments 17 sowohl eine Abschirmung des Strahlers 3 in Richtung der Austrittsöffnung 7 als auch in Richtung des der Austrittsöffnung 7 gegenüberliegenden Kanaleingangs.
Dabei ist die abschirmende Wirkung in beide Richtungen umso größer, je größer die Anzahl und die Winkel der Richtungsänderungen der dem Strahler 3 in die jeweilige Richtung vorgelagerten Teilbereiche des Segments 17 sind. Dabei ist die Spiralform besonders vorteilhaft, da sie nicht nur durch deren Steigung vorgegebene Richtungsänderungen bezüglich der vom Kanaleingang zur Austrittsöffnung 7 verlaufenden Symmetrieachse des Strahlenkanals 15 bewirkt, sondern zugleich auch eine Richtungsänderung von 360° pro Spiralenwindung um die Symmetrieachse herum bewirkt. Auf diese Weise sind über entsprechend hohe Windungsdichten äußerst kompakte Bauformen erzielbar, die eine sehr effektive Abschirmung des in der ersten Position platzierten Strahlers 3 in beide Richtungen bewirken.
Wird die radioaktive Strahlung, z. B. zur Ausführung von Messungen mittels eines radiometrischen Messgeräts, benötigt, wird der Strahler 3 mittels der Vorrichtung 19 im Strahlenkanal 15 in eine zur Austrittsöffnung 7 benachbarte Position gebracht, in der Strahlung des Strahlers 3 durch die Austrittsöffnung 7 austritt. Dies ist in 3 dargestellt.
Alternativ hierzu kann der Strahler 3 natürlich mittels der Vorrichtung 19 über die Austrittsöffnung 7 aus dem Strahlenschutzbehälter heraus transportiert werden. Hierzu kann ein entsprechend langes Transportseil 19 eingesetzt werden, an dem der Strahler 3 bis zu seinen Einsatzort transportiert werden kann. Diese Variante ist beispielsweise in der Füllstandmesstechnik in Anwendungen einsetzbar, in denen der Strahlenschutzbehälter auf einem in einen Behälter eingelassenen Tauchrohr montiert wird. In dem Fall wird der Strahler 3 über das Transportseil 21 auf eine gewünschte Höhe innerhalb des Tauchrohrs abgesenkt, und es wird die vom Füllstand innerhalb des Behälters abhängige seitlich auf der Höhe des Strahlers 3 aus dem Behälter austretende Strahlungsintensität gemessen.
Um die Verschiebung des Strahlers 3 innerhalb des Segments 17 zu erleichtern, ist der Strahler 3 vorzugsweise in einem endseitig an dem Transportseil 21 befestigten Präparathalter angeordnet, der eine die Verschiebung begünstigende äußere Form aufweist. Hierzu eignet sich beispielsweise ein doppelkonusförmiger Präparathalter 23 mit vorzugsweise abgerundeten Spitzen, wie er in 4 dargestellt ist, oder ein hier nicht dargestellter ellipsoidförmiger oder kugelförmiger Präparathalter.
Aus dem gleichen Grund weist das Segment 17 vorzugsweise abgerundete innere Mantelflächen auf, und die Richtungswechsel der Längsachsen der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments 17 verlaufen vorzugsweise kontinuierlich entlang des Segments 17, wie es bei der dargestellten Spiralform der Fall ist.
Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet das Segment 17 einen Teil des Strahlenkanals 15, der in einem gradlinig verlaufenden Strahlenkanalendstück 25 mündet, dass in der hier ebenfalls gradlinig verlaufenden rohrförmigen Austrittsöffnung 7 mündet. Diese Ausführungsform bewirkt, dass von dem in der zweiten Position befindlichen Strahler 3 durch die Austrittsöffnung 7 ausgestrahlte radioaktive Strahlung beim Durchgang durch das Strahlenkanalendstück 25 und die rohrförmige Austrittsöffnung 7 gebündelt wird, so dass an der Austrittsöffnung 7 ein fokussierter Strahl zur Verfügung steht. Diese Variante wird immer dann bevorzugt eingesetzt, wenn die radioaktive Strahlung nur in einem eng begrenzten messtechnisch zu erfassenden Bereich benötigt wird. Dies ist beispielsweise bei der Dichtemessung der Fall, bei dem radioaktive Strahlung vorzugsweise auf einem räumlich eng begrenzten Strahlungspfad durch das Medium, dessen Dichte gemessen werden soll, in Richtung eines Detektors gesendet wird.
5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzbehälters. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem das Segment 17 nur einen Teil des Strahlenkanals 15 bildet, erstreckt sich das Segment 29 des Strahlenkanals 27 des hier dargestellte Strahlenschutzbehälters über die gesamte Länge des Strahlenkanals 27. Auch hier besteht das Segment 29 aus aneinander angrenzenden Teilbereichen unterschiedlicher räumlicher Ausrichtungen, die um die Längsachse L des Segments 29 herum oder darüber hinweg verlaufen. Dabei können die oben bereits beschriebenen Formgebungen eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das Segment 29 und damit hier auch der Strahlenkanal 27 insgesamt – wie dargestellt – über dessen gesamte Länge als spiralförmiges Rohr ausgebildet.
Bei dieser Variante kann eine Vorrichtung 31 zur Positionierung des Strahler 3 innerhalb des Segments 29 eingesetzt werden, die eine spiralförmige in den Strahlenkanal 27 eingesetzte Transportstange 33 umfasst, in die der Strahler 3 endseitig eingesetzt ist. Die Positionierung des Strahlers 3 innerhalb des Segments 29 erfolgt analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, in dem der Strahler 3 durch Drehung der Transportstange 33 um deren Längsachse innerhalb des Strahlenkanals 27 in axialer Richtung entlang des Strahlenkanals 27 in eine erste von der Austrittsöffnung 35 durch mehrere Teilbereiche des Segments 29 beabstandete Position, oder in die zweite hier dargestellte an die Austrittsöffnung 35 angrenzende Position verschoben wird.
In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Strahler 3 in der zweiten Position unmittelbar an der Austrittsöffnung 35, die sich hier in einer vom Strahlenkanal 27 abgewandten Richtung trichterförmig öffnet. Diese Variante wird bevorzugt in Anwendungen eingesetzt, bei denen mit dem Strahler 3 ein durch den Öffnungswinkel und die Ausrichtung der Austrittsöffnung 35 vorgebbarer größerer messtechnisch zu erfassenden Bereich durchstrahlt werden soll.
Alternativ hierzu kann der Strahler 3 natürlich auch hier mittels einer entsprechend langen Transportstange 33 über die Austrittsöffnung 7 aus dem Strahlenschutzbehälter heraus transportiert werden. Da die Transportstange 33 jedoch im Gegensatz zu dem Transportseil 21 nicht Platz sparend aufgerollt werden kann, ist diese Variante aus Platzgründen regelmäßig nur zur Überwindung kurzer Wegstrecken geeignet.
Die oben anhand der Ausführungsbeispiele von Strahlenschutzbehältern zur Aufnahme eines einzigen Strahlers 3 beschriebene Erfindung ist völlig analog auch für Strahlenschutzbehältern zur Aufnahme von zwei oder mehr Strahlern einsetzbar.
In dem Fall wird im Strahlenschutzbehälter für jeden weiteren Strahler ein weiterer durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an einer weiteren Austrittsöffnung mündender Strahlenkanal vorgesehen, der ein Segment aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um die Längsachse des jeweiligen Segments herum oder darüber hinweg verlaufen. Dabei werden alle innerhalb des Strahlenschutzbehälters vorgesehenen Strahlenkanäle vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Auch hier sind die weiteren Strahler mittels einer entsprechenden Vorrichtung in deren Strahlenkanälen in eine von der zugehörigen Austrittsöffnung entfernte erste Position verschiebbar, die sich an einem Ort innerhalb des Segments des jeweiligen weiteren Strahlenkanals befindet, der mit der jeweiligen Austrittsöffnung über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche unterschiedlicher räumlicher Ausrichtung des jeweiligen Segments verbunden und dementsprechend nach außen abgeschirmt ist.
Bezugszeichenliste

1: Sacklochbohrung
3: radioaktiver Strahler
5: Präparatstange
7: Austrittsöffnung
9: Einführungsöffnung
11: Spalt
13: radioaktive Strahlung absorbierendes Material
15: Strahlenkanal
17: spiralförmiges Segment
19: Vorrichtung
21: Transportseil
23: Präparathalter
25: Strahlenkanalendstück
27: Strahlenkanal
29: Segment
31: Vorrichtung
33: Transportstange
35: Austrittsöffnung

Claims

Strahlenschutzbehälter, insb. für ein radiometrisches Messgerät, mit – einem von einem radioaktive Strahlung absorbierenden Medium (13) umgebenen Innenraum zur Aufnahme eines radioaktiven Strahlers (3), – einer mit dem Innenraum verbundenen Austrittsöffnung (7, 35), und – einer Vorrichtung (19, 31), – über die der Strahler (3) im Innenraum in eine von der Austrittsöffnung (7, 35) entfernte erste Position verschiebbar ist, in der der Strahler (3) nach außen abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Innenraum zur Aufnahme des radioaktiven Strahlers (3) ein durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an der Austrittsöffnung (7, 35) mündender Strahlenkanal (15, 27) ist, der ein Segment (17, 29) aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments (17, 29) unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um eine Längsachse (L) des Segments (17, 29) herum oder darüber hinweg verlaufen, und – sich die erste Position des Strahlers (3) an einem Ort innerhalb des Segments (17, 29) befindet, der mit der Austrittsöffnung (7, 35) über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments (17, 29) verbunden ist.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (17, 29) ein spiralförmiges Kanalsegment ist.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Vorrichtung (19) ein Transportseil (21) umfasst, – der Strahler (3) endseitig an dem Transportseil (21) befestigt ist, und – der Strahler (3) über das Transportseil (21) in dem Strahlenkanal (15) verschiebbar ist.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler (3) in einem endseitig an dem Transportseil (21) befestigten doppelkonusförmigen Präparathalter (23) angeordnet ist.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Segment (29) über die gesamte Länge des Strahlenkanals (27) erstreckt.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – der Strahlenkanal (27) spiralförmig ist, und – der Strahler (3) endseitig in eine spiralförmige in den Strahlenkanal (27) eingesetzte Transportstange (33) eingesetzt ist, und – der Strahler (3) durch Drehung der Transportstange (33) um deren Längsachse innerhalb des Strahlenkanals (27) entlang des Strahlenkanals (27) verschiebbar ist.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler (3) mittels der Vorrichtung (19, 31) im Strahlenkanal (15, 27) in eine zur Austrittsöffnung (7, 35) benachbarte zweite Position verschiebbar ist, in der Strahlung des Strahlers (3) durch die Austrittsöffnung (7, 35) austritt.
Strahlenschutzbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahler (3) mittels der Vorrichtung (19, 31) über die Austrittsöffnung (7, 35) aus dem Strahlenschutzbehälter heraus transportierbar ist.
Strahlenschutzbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Strahlenschutzbehälter mindestens ein weiterer zur Aufnahme eines weiteren Strahlers dienender durch den Strahlenschutzbehälter verlaufender an einer weiteren Austrittsöffnung mündender Strahlenkanal vorgesehen ist, – der ein Segment aufweist, in dem aneinander angrenzende Teilbereiche des Segments unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen und um eine Längsachse des Segments herum oder darüber hinweg verlaufen, und – der weitere Strahler mittels einer Vorrichtung im weiteren Strahlenkanal in eine von der weiteren Austrittsöffnung entfernte erste Position verschiebbar ist, – die sich an einem Ort innerhalb des Segments befindet, der mit der weiteren Austrittsöffnung über mehrere der aneinander angrenzenden Teilbereiche des Segments verbunden ist.