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Die Erfindung betrifft eine Strahlenschutztüranordnung für einen Raum, in dem mindestens eine Strahlungsquelle, insbesondere in Form eines Linearbeschleunigers für medizinische Zwecke, angeordnet ist.
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Strahlenquellen der eingangs genannten Art haben eine Leistung, die typischerweise bis zu 20 MV Photonen oder 25 MV Elektronen beträgt und werden vorzugsweise zur Behandlung von Tumorpatienten verwendet. Dabei werden die Patienten auf einem Tisch fixiert und über eine bestimmte Zeit mit einer bestimmten Strahlungsintensität aus einer bestimmten Richtung beaufschlagt. Aus Sicherheitsgründen sind die Wände des Raumes, in dem die Strahlungsquelle angeordnet ist, möglichst strahlungsundurchlässig ausgeführt und bestehen üblicherweise aus Beton mit einer Dicke von bis zu 3 m und mehr. Auch das Tor, durch das die Patienten und das Bedienpersonal den Raum betreten und verlassen, muss zum Einen den Strahlenschutzanforderungen genügen und zum anderen schnell und einfach bedienbar sein. Um die zu bewegende Masse der Tür zu verringern, ist diese üblicherweise in einem Bereich angeordnet, in dem lediglich mit Streustrahlung zu rechnen ist. Die Tür, die ebenfalls üblicherweise als Schiebetür ausgebildet ist, verläuft dabei vor einer Wand des Raums dergestalt, dass in geschlossenem Zustand der Tür diese die Türöffnung beidseitig überlappt. Dabei beträgt diese Überlappung auf der antriebsfernen Seite, das heißt der Seite, die die Türöffnung freigibt, üblicherweise bis zu 50 cm, um bei allen denkbaren Strahlungswinkeln eine sicher Abschirmung zu gewährleisten. Nachteilig bei dieser bekannten Gestaltung ist insbesondere, dass die Öffnung dieser bekannten Tür, die aufgrund des Gewichtes der Tür in Höhe von 20 t und mehr lediglich mit einer Verfahrgeschwindigkeit von ca. 5 bis 8 cm/sec erfolgen kann, insbesondere durch die Überlappung vergleichsweise lange Zeit benötigt. Da bei Vollauslastung der gesamten Einrichtung zwischen 50 und 70 Patienten pro Tag bestrahlt werden, stellt diese lange Öffnungsdauer eine erhebliche wirtschaftliche Einschränkung dar.
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Aus der Schrift
DE 20 2007 015 648 U1 ist eine Toranlage für einen Strahlenschutzbunker bekannt, bei dem in einer Raumecke ein diagonal durch die Wandung führender Zugang vorhanden ist. Der Durchgang wird in dieser Ausführung mittels zweier jeweils parallel zu den Außenwänden liegender Strahlenschutztüren verschlossen. Hierbei weisen die miteinander über Eck schließenden Strahlenschutztüren zur Verhinderung eines durchgehenden Spaltes zwischen den Strahlenschutztüren mehrere stufenförmige Absätze auf.
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Wenngleich sich die Öffnungszeit aufgrund der beiden zugleich öffnenden Strahlenschutztüren geringfügig verkürzt, so weist diese Ausführungsform unvermindert mehrere Nachteile auf. Zum einen bedarf die Ausführung mit zwei außen liegenden Strahlenschutztüren einen erhöhten Platzbedarf im Gegensatz zur üblichen eintürigen Ausführung. Besondere Problematik besteht jedoch in dem zum freien Durchgang entstehenden langen Tunnel, welcher sich in der Länge aus der Wandstärke des Stahlenschutzbunkers und der Wandstärke der Strahlenschutztür zusammen multipliziert mit 1,4 – aufgrund der zur Wandung diagonalen Anordnung des Durchgangs – ergibt. Dieses wird von einigen Personen als sehr bedrohlich wahrgenommen und schränkt die Nutzung der Anlage möglicherweise ein.
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Dieser Problematik begegnet die Ausführung aus
DE 20 2010 010 710 U1 durch eine Anordnung einer einzelnen Strahlenschutztür in der Ebene der sich auf einer Seite fortsetzenden Wandung des Strahlenschutzbunkers. Auf eine Überlappung wird auf der Öffnungsseite verzichtet und statt dessen eine dichte Anlage der Stirnseite der Strahlenschutztür an die Stirnseite der sich anschließenden Wandung angestrebt.
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Wenngleich der Platzbedarf für diese Ausführung der Strahlenschutztür geringer als sonst üblich ist, so ist jedoch zum einen zu berücksichtigen, dass für die Realisierung der Offenstellung die überlappende Wandung des Strahlenschutzbunkers zum Innenraum hin versetzt werden muss. Somit besteht unvermindert ein nicht zu vernachlässigender Platzbedarf. Zum anderen führt die Anordnung der Strahlenschutztür mittig in der Seitenwand des Strahlenschutzbunkers mit der Stirnseite der Strahlenschutztür senkrecht zur Ebene der Wandung zum Nachteil, dass bereits ein sehr kleiner Spalt zu einem Durchtritt der zu verhindernden Strahlung führen kann.
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Eine weitere Ausführungsform offenbart die Schrift
US 4,646,659 A , wobei die Strahlenschutztür in der Raumecke angeordnet ist und hierbei keilförmig ausgeführt ist. Im Gegensatz zur vorherigen Ausführung liegt der Spaltbereich zwischen der Stirnseite Strahlenschutztür und der Wandung direkt in der Raumecke, wodurch die Gefahr des Spaltdurchtritts erheblich reduziert ist, wobei zudem die Stirnseite mit einem kleinen Absatz versehen ist. Weiterer Vorteil ist der geringe Platzbedarf zum Öffnen der Strahlenschutztür, wobei jedoch die Verhältnisse zwischen der relativ großen Wandstärke und der geringen Durchgangsbreite zu berücksichtigen sind.
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Werden ausgehend von vorheriger Ausführung die Wandstärken auf das erforderliche Maß reduziert bei Vergrößerung der Durchgangsweite auf das übliche Maß führt die keilförmige Ausführung zu einem wesentlich größeren Öffnungsweg der Strahlenschutztür in den vor dem Strahlenschutzbunker liegenden Raum. Zu berücksichtigen ist es ebenso, dass die keilförmige Gestalt der Strahlenschutztür zu einer aufwendigeren Lagerung und Führung führt. Diese Aspekte relativieren die ansonsten vorhandenen Vorteile dieser Ausführung deutlich.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Strahlenschutztüranordnung zu schaffen, die bei ausreichender Strahlungsabschirmung einen wirtschaftlicheren Betrieb der Anlage ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Strahlenschutztüranordnung nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Strahlenschutztüranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes nach Patentanspruch 1 ist aus der schon zitierten
DE 20 2010 010 710 U1 bekannt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung betrifft also eine Strahlenschutztüranordnung für einen Raum, in dem mindestens eine Strahlungsquelle, insbesondere in Form eines Linearbeschleunigers für medizinische Zwecke, angeordnet ist. Dabei weist dieser Raum zwei im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnete Wände auf, die zwischen sich eine Ecke bilden. Zum Betreten und Verlassen des Raums weist dieser eine Türöffnung auf, die mittels einer Strahlenschutztüre verschließbar ist. Die im Raum befindliche Strahlungsquelle ist gegenüber der zur Türöffnung weisenden Stirnseite einer ersten der beiden Wände versetzt angeordnet.
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Während üblicherweise bei bekannten Strahlenschutzräumen die Türöffnung in der Mitte einer der Wände des Raums, also im Wesentlichen zentral angeordnet ist, ist erfindungsgemäß die Türöffnung im Bereich der durch die beiden Wände gebildeten Ecke des Raums angeordnet. Die erste der beiden Wände weist eine Anlauffläche für eine Stirnseite der Strahlenschutztüre auf, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene dieser Wand verläuft. Dies bedeutet zunächst einmal bereits, dass im Gegensatz zu üblichen Strahlenschutztüranordnungen, bei denen die Strahlenschutztüre die an die Türöffnung angrenzenden Wände überlappend übergreift, gemäß der vorliegenden Erfindung die Strahlenschutztüre stumpf an die zugeordnete Stirnseite der zugeordneten Wand anstößt bzw. auf diese aufläuft. Durch die Vermeidung einer Überlappung ist die Strahlenschutztüre sowohl elektrisch im Normalbetrieb als auch manuell im Notfall, beispielsweise bei einem Stromausfall, durch einen Handkurbelantrieb erheblich schneller zu öffnen und zu schließen, wodurch sich zum Einen verringerte Takt- oder Zykluszeiten ergeben und zum Anderen eine schnellere Patientenrettung im Notfall ermöglicht wird.
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Weiter ist erfindungsgemäß die Stirnseite der Strahlenschutztüre trapezförmig derart abgeschrägt, dass die Türebene der Strahlenschutztüre um den Winkel der Abschrägung gegenüber der Wandebene der ersten Wand verläuft.
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Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Abschirmsockel im Bereich der zur Türöffnung weisenden Stirnseite der zweiten Wand vorgesehen, wobei der Abschirmsockel eine erste Wand aufweist, mit der er im wesentlichen formschlüssig an der Stirnseite der zweiten Wand anliegt, und eine zweite Wand, die im wesentlichen parallel zur Türebene der Strahlenschutztüre verläuft. Dadurch wird zum Einen sichergestellt, dass die Strahlenschutztüre entlang ihrer Bewegungsachse so verschiebbar ist, dass der Innenraum strahlendicht abschließbar ist und zum Anderen, dass auch im hinteren Bereich, das heißt von der trapezförmigen Abschrägung wegweisenden Bereich der Strahlenschutztüre bzw. der an diesen Bereich anschließenden zweiten Wand eine ausreichend dicke die Strahlung abschirmende Masse vorgehalten wird.
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Dabei kann der Abschirmsockel einen über die Innenseite der zweiten Wand hervorragenden die Strahlenschutzwirkung verbessernden Absatz aufweisen.
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Um insbesondere einen sauberen Anstoß der Strahlenschutztüre an der ersten Wand zu ermöglichen, ist nach einem weiteren Ausführungsbeispiel an oder in der Stirnseite der ersten Wand eine Anlaufzarge, vorzugsweise aus Stahl, angeordnet. Dabei kann in grundsätzlich beliebiger Weise auch die Strahlenschutztür in diesem Bereich mit einem Stahlrahmen oder dergleichen versehen sein.
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Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Anlaufzarge mindestens eine vorzugsweise zur Türöffnung hin offene Ausnehmung vorgesehen. Diese Ausnehmung kann beispielsweise zur Aufnahme von Signal- oder Messeinrichtungen vorgesehen sein, die den Zustand der Türe (auf oder zu) ermitteln und an eine Anzeigeeinrichtung weitergeben.
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Die Strahlenschutztüre kann über einen für sich bekannten beispielsweise elektrischen Antrieb geöffnet und geschlossen werden. So kann die Türe auf in den Boden eingelassenen Schienen gelagert sein und über eine Spindeleinrichtung durch einen externen Elektroantrieb betätigt werden. Um bei einem Versagen des Türantriebs ein Öffnen der Strahlenschutztür zu ermöglichen, ist nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Anlaufzarge oder in der Stirnseite der ersten Wand im Bereich der Anlaufzarge mindestens eine Einrichtung zur Notöffnung der Strahlenschutztüre vorgesehen.
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Im einfachsten Fall kann eine solche Einrichtung beispielsweise durch einen mechanisch beispielsweise mittels einer Kurbel betätigbaren Spreizer gebildet werden, der wirkmäßig zwischen Stirnfläche der Türe und der zugeordneten Stirnfläche der ersten Wand angeordnet ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch weist die Einrichtung zur Notöffnung ein insbesondere pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Spreiz- oder Hebekissen auf, das bei seiner druckbeaufschlagten Expansion die Strahlenschutztüre zumindest soweit aufschiebt, dass der Zugang zum Raum möglich wird.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei der Einrichtung zur Notöffnung in der Anlaufzarge oder in der Stirnseite der ersten Wand im Bereich der Anlaufzarge mindestens eine von außen zugängliche Ausnehmung, insbesondere zur Aufnahme oder zum Ansatz eines externen Spreizwerkzeugs, vorgesehen. Dadurch kann beispielsweise im Notfall von der Feuerwehr mit üblichen beispielsweise hydraulischen Spreizern die Türe geöffnet werden.
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Das Material der Wände des Raums, insbesondere im Bereich der Türanordnung, kann im Wesentlichen aus Beton, insbesondere Stahlbeton, bestehen. Die Dicke kann dabei zwischen 1 m und mehr als 3 m bestehen.
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Um im Bereich der erfindungsgemäßen Strahlenschutztüranordnung entweder einen bei gleicher Geometrie verbesserten Strahlenschutz oder aber einen ausreichenden Strahlenschutz bei geringeren Abmessungen zu erreichen, besteht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung die zur Türöffnung weisende Stirnseite der ersten Wand, die Strahlenschutztüre und/oder der Abschirmsockel im Wesentlichen aus Schwerbeton, insbesondere unter Beimengung von Baryt, Hämatit oder Magnetit.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellender Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige
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1 in schematischer nicht maßstäblicher Darstellung einen teilweisen Querschnitt durch einen Strahlenschutzraum mit einer Strahlenschutztür gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In der einzigen Figur ist ein Strahlenschutzraum 1 teilweise dargestellt, in dem, wie schematisch angedeutet ist, ein Bestrahlungstisch 2 angeordnet ist, der über einer Strahlungsquelle 3 einer starken Strahlung aussetzbar ist. Dabei ist die Strahlungsquelle 3 so angeordnet, dass sie zumindest in einer Ebene, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, um den Behandlungstisch rotierbar bzw. von der Position 3 in die Position 3' bringbar ist. Der Bereich der bestimmungsgemäßen Arbeitsstrahlung ist dabei durch die Winkelpaare 4 und 5 schematisch angedeutet. In diesem Bereich sind die Wände 6 des Raumes von erheblich größerer Dicke als die übrigen Wände 7 des Raumes, die ausschließlich einer Streustrahlung unterliegen. Die Wände 6 und 7 bestehen dabei aus einem üblichen Betonmaterial, die Wand 6 mit einer Dicke von mehr als drei Metern und die Wand 7 mit einer Dicke von ca. 1,75 m.
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Im Bereich einer Ecke des Raums 1 ist eine Türöffnung 8 angeordnet, die über eine Strahlenschutztür 9 in Form einer Schiebetür verschließbar ist. Die Türebene und damit die Schieberichtung der Türe verläuft schräg sowohl zur Wand 6 als auch zur Wand 7. Die Strahlenschutztür ist über einen lediglich schematisch angedeuteten Antrieb 10 betätigbar.
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Die Stirnseite der Wand 7 ist mit einer Anlaufzarge 11 aus Stahl versehen und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Wand 6 und senkrecht zur Wand 7. Die Anlaufzarge 11 ist im Bereich 12 mit Betonmaterial, insbesondere Schwerbeton unter Verwendung von Baryt, Hämatit oder Magnetit, hinterfüllt. Auch die Strahlenschutztüre 9 kann im Wesentlichen aus diesem Schwerbeton bestehen. Der Schwerbeton kann gegebenenfalls durch Bleieinlagen oder andere Abschirmmaßnahmen ergänzt werden.
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Die Stirnseite 13 der Strahlenschutztüre 9 ist im Wesentlichen parallel zur Stirnseite der Wand 7 und damit zur Anlaufzarge 11 ausgebildet. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Strahlenschutztüre 9 im Querschnitt der Figur eine trapezförmige Gestalt aufweist.
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Im der Stirnseite 13 gegenüberliegenden rückwärtigen Bereich der Strahlenschutztüranordnung ist zwischen der Wand 6 und der Strahlenschutztüre 9 ein Abschirmsockel 14 ebenfalls aus Schwerbeton, wie vorstehend beschrieben, angeordnet. Dieser Abschirmsockel 14 stellt dabei sicher, dass auch bei geschlossener Strahlenschutztüre eine ausreichende Abschirmung dieses Bereiches nach außen gewährleistet ist.
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Bei geschlossener Strahlenschutztüre gelangt die Stirnseite 13 der Strahlenschutztüre 9 an der Anlaufzarge 11 zur Anlage. Damit erfolgt eine wirksame Abschirmung des Raumes außerhalb des Raumes 1 gegen Streustrahlung der Strahlungsquelle 3. Wenn, wie in der Figur dargestellt, die Strahlungsquelle in der Position 3 sich rechts von der durch die Zarge 11 gebildeten Ebene und damit außerhalb der Flucht der Türöffnung 8 befindet, ist sogar ein geringer Spalt zwischen der Stirnseite 13 der Tür 9 und der Anlaufzarge 11 zulässig, ohne dass die Abschirmwirkung und damit die Strahlensicherheit beeinträchtigt werden, da der Spalt durch den hinterfüllten Bereich der Anlaufzarge abgeschirmt wird.
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Da bei der erfindungsgemäßen Strahlenschutztüre 9 auf eine Überlappung der Wand 7 durch die Türe vollständig verzichtet werden kann, kann die Öffnung der Türe im Vergleich zum Stand der Technik erheblich schneller erfolgen.
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Im Bereich der Anlaufzarge 11 können ferner Ausnehmungen 15 vorgesehen sein, die zur Aufnahme von Signal- oder Messeinrichtungen dienen können, um insbesondere festzustellen, ob die Türe offen oder geschlossen ist.
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Die erfindungsgemäße Türe kann mit einer für sich bekannten Notöffeneinrichtung vorgesehen sein, mit der bei Stromausfall oder Ausfall des Antriebs mittels einer Handkurbel die Türe zu öffnen ist. Aufgrund des erheblich geringeren Öffnungsweges kann auch diese Notöffnung erheblich schneller als im Stand der Technik erfolgen.
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Als zusätzliche Möglichkeit zur Notöffnung der Türe kann im Bereich der Anlaufzarge 11 eine von außen zugängliche Ausnehmung 16 vorgesehen sein. Diese Ausnehmung kann zur Aufnahme oder zum Ansatz eines Spreizwerkzeuges, beispielsweise in Form einer elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Spreizschere oder eines Hebekissens, wie es von Notfallkräften, wie Feuerwehr und Rettungsdienst, verwendet wird, dienen.
