DE1221369B

DE1221369B - Irradiation facility with radioactive radiation sources

Info

Publication number: DE1221369B
Application number: DES95995A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Baur
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1965-03-11
Filing date: 1965-03-16
Publication date: 1966-07-21

Description

Bestrahlungsanlage mit radioaktiven Strahlungsquellen Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsanlage mit radioaktiven Strahlungsquellen, die in mindestens zwei Kanälen untergebracht sind. Sie ist gekennzeichnet durch einen drehbar gelagerten Verteilschieber zur Beschickung der Knäle mit den radioaktiven Strahlungsquellen, welcher einen Kanal aufweist, der auf einer Seite in der Drehachse des Schiebers endet, dessen anderes Ende außerhalb der Drehachse liegt, sowie durch eine Verteilanordnung, durch welche die Enden der Kanäle an den Verteilschieber derart herangeführt werden, daß sie abwechslungsweise nach Drehung des Verteilschiebers mit dessen Kanal in Verbindung gebracht werden können.Irradiation system with radioactive radiation sources The invention relates to an irradiation system with radioactive radiation sources in at least two channels are housed. It is characterized by a rotatable Distribution valve for feeding the channels with the radioactive radiation sources, which has a channel on one side in the axis of rotation of the slide ends, the other end of which lies outside the axis of rotation, as well as by a distribution arrangement, through which the ends of the channels are brought to the distributor valve in such a way that that they alternately after turning the distributor slide with its channel in Can be linked.

Wenn sich bei den bekannten Bestrahlungsanlagen die Strahlungsquellen in mehreren nebeneinander angeordneten Kanälen befinden, so wird bei einer Manipulation mit den Strahlungsquellen ein Transportbehälter mit frischen Quellen bzw. zur Aufnahme der zu entnehmenden Quellen einzeln auf je eine jeweils einem Kanal entsprechende absperrbare Öffnung in der Abschirmwand aufgesetzt. Das hat eine verhältnismäßig komplizierte und schwierige und wegen der Möglichkeit von Fehlmanipulationen auch gefährliche Arbeit mit dem Transportbehälter zur Folge.If the radiation sources are in the known irradiation units in a plurality of adjacent channels, as in a manipulation with the radiation sources, a transport container with fresh sources or for recording the individual to be taken sources mounted on a respective each corresponding to a channel closable opening in the shield . This results in a relatively complicated and difficult and, because of the possibility of incorrect manipulation, also dangerous work with the transport container.

Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird es ermöglicht, auch in mehreren Kanälen befindliche radioaktive Strahlungsquellen ohne Versetzen des Transportbehälters auszuwechseln. Dadurch wird außer einer Beschleunigung und Vereinfachung der Manipulation auch eine erhöhte Sicherheit erreicht, da der Transportbehälter an einer einzigen, gut zugänglichen Stelle angeordnet werden kann bzw. an einer Stelle, die gut zugänglich gemacht werden kann. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung sind zusätzlich noch Sicherungselemente vorgesehen, welche ein Öffnen der Kanäle mit den Strahlungsquellen nicht gestatten, wenn der Transportbehälter nicht zur Aufnahme der Quellen vorbereitet ist. Andererseits wird ein Entfernen des Transportbehälters bei geöffnetem Verteilschieber verhindert.The arrangement according to the invention makes it possible, also in radioactive radiation sources located in several channels without moving the transport container to replace. This not only speeds up and simplifies manipulation increased security, as the transport container is attached to a single, can be arranged in an easily accessible location or at a location that is easily accessible can be made. In the arrangement according to the invention are additionally still Security elements are provided, which open the channels with the radiation sources Do not allow if the transport container is not prepared to hold the sources is. On the other hand, the transport container can be removed with the distributor slide open prevented.

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Teilschnitt einer Bestrahlungsanlage, bei welcher die Erfindung Anwendung findet, F i g. 2 einen Schnitt des Abschlußschiebers gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 ein Detail der Blockiervorrichtung aus F i g. 3, nochmals vergrößert, F i g. 4 den Schnitt IV-IV aus F i g. 2.The invention is explained using an embodiment shown schematically in the drawing. It shows F i g. 1 shows a partial section of an irradiation system in which the invention is used, FIG. 2 shows a section of the closing slide according to the invention on an enlarged scale, FIG. 3 shows a detail of the blocking device from FIG. 3, enlarged again, FIG. 4 the section IV-IV from FIG. 2.

In F i g. 1 ist in einer Bestrahlungskammer 1 in Führungen 2 ein Strahlungsträger 3 vertikal geführt. Der Strahlungsträger enthält eine Platte mit horizontalen Kanälen 4, welche parallel zueinander verlaufen und in zwei Ebenen gegeneinander versetzt sind, wie es in F i g. 4 gestrichelt dargestellt ist. Der obere Teil des Quellenträgers 3 ist durch einen Block 5 aus Blei gebildet, der bei ün Boden versenkten Quellenträger mit der Ebene des Bodens bündig ist und ein Betreten der Bestrahlungskammerl durch seine Abschirmwirkung gestattet. Der Quellenträger3 kann durch besondere Mittel, die schematisch durch ein Seil 6 mit einer Rolle 7 dargestellt sind, gehoben und gesenkt werden. In der einen der Führungen 2 sind Öffnungen vorgesehen, an die sich Rohre 8 anschließen. Der Quellenträger 3 ist mit einem Sicherungsteil 9 versehen, welcher bei versenktem Quellenträger die Öffnungen der Rohre 8 verschließt.In Fig. 1 , a radiation carrier 3 is guided vertically in guides 2 in an irradiation chamber 1. The radiation carrier contains a plate with horizontal channels 4 which run parallel to one another and are offset from one another in two planes, as shown in FIG. 4 is shown in dashed lines. The upper part of the source carrier 3 is formed by a block 5 made of lead which, when the source carrier is sunk into the floor, is flush with the plane of the floor and allows the irradiation chamber to be entered through its shielding effect. The source carrier 3 can be raised and lowered by special means, which are shown schematically by a rope 6 with a pulley 7. In one of the guides 2 openings are provided to which pipes 8 are connected. The source carrier 3 is provided with a securing part 9 which closes the openings of the tubes 8 when the source carrier is sunk.

Seitlich der Führungen 2 ist eine Abschirmwand 10 aus Beton angeordnet, in welcher sich ein Schiebergehäuse 11 aus Stahl befindet. Am Ende des Gehäuses 11, welches der Bestrahlungskammer 1 zugewandt ist, befindet sich im Gehäuse 11 ein Block 12 aus Blei mit Kanälen 13, 14. An die Kanäle 13, 14 schließen sich die Rohre 8 an, die zu den Kanälen 4 für die Strahlungsquellen im Quellenträger 3 führen. Neben dem Block 12 befindet sich im Gehäuse 11 ein Drehschieber 17 (F i g. 2), der in Kugellagern 18, 19 drehbar gelagert ist. Das Kugellager 19 wird mit seinem äußeren Ring durch einen Ring 20 ün Gehäuse 11 festgehalten. Der Ring 20 ist zu diesem Zweck mit Schrauben 21 im Gehäuse 11 befestigt. A shielding wall 10 made of concrete, in which a valve housing 11 made of steel is located, is arranged to the side of the guides 2. At the end of the housing 11, which faces the irradiation chamber 1 , there is a block 12 made of lead with channels 13, 14 in the housing 11. The tubes 8 , which lead to the channels 4 for the radiation sources, are connected to the channels 13, 14 in the source carrier 3 . In addition to the block 12, there is a rotary slide valve 17 ( FIG. 2) in the housing 11 , which is rotatably mounted in ball bearings 18, 19. The outer ring of the ball bearing 19 is held in place by a ring 20 in the housing 11 . For this purpose, the ring 20 is fastened in the housing 11 with screws 21.

Im Schieber 17 ist ein Kanal 22 ausgebildet, welcher auf der Außenseite des Schiebers in dessen Achse liegt. An der der Bestrahlungskammer zugewandten Seite endet der Kanal 22 außermittig, und zwar in einer Entfernung von der Drehachse, die etwa gleich ist der Entfernung von der Drehachse der benachbarten Enden der Kanäle 13, 1,4 in Block 12. Es ist dadurch möglich, durch einfache Verdrehung des Schiebers 17 dessen der Strahlungskammer zugewandtes Ende derart einzustellen, -daß der Kanal 22 mit einem der Kanäle 13, 14 fluchtet. Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die Kanäle 13, 14 und 22 so geführt, daß scharfe Bögen mit kleinen Radien vermieden wer-den.In the slide 17 , a channel 22 is formed, which lies on the outside of the slide in its axis. On the side facing the irradiation chamber, the channel 22 ends eccentrically, at a distance from the axis of rotation which is approximately the same as the distance from the axis of rotation of the adjacent ends of the channels 13, 1,4 in block 12. It is thereby possible through Simply rotate the slide 17 to adjust its end facing the radiation chamber in such a way that the channel 22 is aligned with one of the channels 13, 14. As can be seen from the figure, the channels 13, 14 and 22 are guided in such a way that sharp arcs with small radii are avoided.

Zu diesem Zweck besteht der Kanal 22 aus zwei Teilen, einem weniger zur Achse geneigten Teil 22a -und einem -etwas steiler verlaufenden Teil 22,b. Die Neigung der Kanäle 13, 14 zur Achse des Schiebers ist wieder etwas kleiner als die des Kansls 22 b. Auf diese Weise wird ein nahezu kontinuierlich gekrümmter übergang zwischen dem Kanal des Transportbehälters und den Rohren 8 erhalten.For this purpose, the channel 22 consists of two parts, a part 22a which is less inclined to the axis and a part 22, b which runs somewhat steeper. The inclination of the channels 13, 14 to the axis of the slide is again somewhat smaller than that of the channel 22 b. In this way, an almost continuously curved transition between the channel of the transport container and the pipes 8 is obtained.

Bei der Manipulation mit denQuellen wird nämlich durch ein stabförmiges Werkzeug, das entweder elastisch ist oder aus einzelnen schwenkbaren Gliedem besteht, eine Quelle aus dem Transportbehälter in den Kanal gestoßen oder aus dem Kanal in den Vansportbehälter gezogen. Scharfe Knicke der Kanäle würden die Arbeit mit dem Werkzeug erschweren.When manipulating the sources, a rod-shaped Tool that is either elastic or consists of individual pivotable members, pushed a source from the transport container into the channel or from the channel in pulled the van. Sharp kinks in the channels would work with that Make tool difficult.

Der Schieber 17 ist an seinem rechten Ende mit einem Ring 23 versehen, der mittels Schrauben 24 mit dem Schieberkörper 17 >fest verbunden ist. Der Ring 23 wird von -einem Außenring 25 umfaßt. Der Außenring 25 ist durch Schrauben 26 im Schiebergehäuse 11 befestigt und verhindert eine Bewegung des Schieberkörpers 17 zusammen mit dem Ring 23 -in der F i g. 2 nach rechts. Ein Zahnradgetriebe 1-6, 27 zusammen mit einem Zahnkranz 28, der am Ring 23 befestigt ist, ermöglicht eine Drehbewegung des Schiebers 17. The slide 17 is provided at its right end with a ring 23 which is firmly connected to the slide body 17 > by means of screws 24. The ring 23 is encompassed by an outer ring 25 . The outer ring 25 is fastened in the slide housing 11 by screws 26 and prevents the slide body 17 from moving together with the ring 23 in FIG . 2 to the right. A gear transmission 1-6, 27 together with a ring gear 28, which is fastened to the ring 23 , enables the slide 17 to rotate.

Durch dieAnordnung gemäß der Erfindung ist es möglich, bei vor dem Kanal 22 angeordnetem Transportbehälter - 30 -durch das Getriebe 16 bis 27, 28 den Kanal 22 so einzustellen, daß nacheinander Strahlungsquellen in die Rohre 8 und dadurch auch an die zugehörigen Arbeitsstellen Strahlungsquellen zugeführt oder diesen entnommen werden können. Bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung, bei welcher die Strahlungsquellen in mehreren parallelen Kanälen angeordnet sind, deren Achsen sich abwechselnd in zwei zueinander parallelen Ebenen befinden, wobei der Quellenträger in der Richtung dieser Ebenen beweglich ist, genügt es jeweils, nach der Beendigung der Manipulation an zwei Kanälen den Träger im Bestrahlungsraum um eine Teilung zu heben oder zu senken. Der Behälter 30 braucht somit nicht aus seiner Lage gebracht zu werden.By the arrangement according to the invention is possible, wherein arranged in front of the channel 22 Transport containers - set 30 -through the transmission 16 to 27, 28 the channel 22 so that successively radiation sources in the pipes 8 and thereby also supplied to the associated jobs radiation sources or these can be taken from. In the case of the in FIG. 1 , in which the radiation sources are arranged in several parallel channels, the axes of which are alternately located in two mutually parallel planes, the source carrier being movable in the direction of these planes, it is sufficient in each case after the manipulation of two channels has been completed Carrier in the radiation room to raise or lower a division. The container 30 therefore does not need to be moved out of its position.

Die F i g. 4 zeigt entsprechend dem Schnitt IV-IV in Fig.2 die Anordnung der Kanäle13,14 im Block 12. Hinter dem Block 12 ist gestrichelt ein Teil des in vertikaler Richtung verschiebbaren Quellenträgers 3 eingezeichnet. Die Kanäle 4, die zueinander parallel verlaufen und gegenseitig versetzt sind, sind mit ihren Achsen in zwei parallelen Ebenen a, b angeordnet. Dieebenfalls gestrichelt gezeichneten, dem Quellenträger 3 zugewandten Enden der Kanäle 13 und 14 sind so schräg angeordnet, daß sie mit zwei in verschiedenen Ebenen an-eordneten Kanälen 4 CD fluchten. Bei einer Manipulation können durch Verstellung des Schiebers 17 nacheinander zwei in den beiden Ebenen befindliche Kanäle des Quellenträgers bedient werden. Darauf wird der Quellenträger 3 um eine Teilung t nach oben oder nach unten versetzt, worauf wieder zwei Kanäle bedient werden können.The F i g. 4 shows corresponding to the section IV-IV in Figure 2, the arrangement of Kanäle13,14 in block 12. Behind the block 12 is shown in phantom a portion of the vertically displaceable carrier source 3 located. The channels 4, which run parallel to one another and are mutually offset, are arranged with their axes in two parallel planes a, b . The ends of the channels 13 and 14, also shown in broken lines and facing the source carrier 3, are arranged obliquely in such a way that they are aligned with two channels 4 CD arranged in different planes. In the event of a manipulation, two channels of the source carrier located in the two planes can be operated one after the other by adjusting the slide 17. The source carrier 3 is then shifted upwards or downwards by a pitch t, whereupon two channels can again be served.

Wenn sich der Schieber 17 in Abschlußstellung befindet, so befindet sich das Ende dessen Kanals 22 an der durch einen strichpunktierten Kreis dargestellten und mit 22 bezeichneten Stelle.When the slide 17 is in the final position, the end of its channel 22 is at the point indicated by a dot-dash circle and designated by 22.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich ein Sicherungssystem vorgesehen, das eine Verdrehung des Schiebers aus der Abschlußstellung, die ein Entnehmen der Strahlungsquellen zuließe, verhindert, solange nicht ein Transportbehälter an den Schieber an-eschlossen ist Andererseits wird ein Entfernen des Transportbehälters so lange verhindert, bis nach einem Arbeitsvorgang der Schieber wieder in Abschlußstellung gebracht worden ist.According to a further development of the invention, there is also a security system provided that a rotation of the slide from the final position, the one Removal of the radiation sources is prevented as long as a transport container is not used is connected to the slide. On the other hand, the transport container can be removed prevented until the slide is in the final position again after a work process has been brought.

Zu diesem Zweck ist, wie in vergrößertem Maßstab aus F i g. 3 ersichtlich ist, der Ring 20 mit mehreren Bohrungen 40 versehen, von denen in jeder ein zy- lindrischer Körper 41 geführt ist, der unter dem Einfluß einer Feder 42 steht, die ihn im Bild nach rechts drückt. Einfachheitshalber sind auch die Bohrungen für die Schrauben 21 konzentrisch mit den Bohrungen 40 für die Teile 41. Den Bohrungen 40 entsprechende Bohrungen 43,und'44 setzen sich durch den Ring 23 und den Außenring 25 fort. In der Bohrung 43 des Ringes 23 ist Bein zylindrischer Zapfen 47 geführt, dessen Bewegung durch eine Schraube 45 und eine Nut 46 begrenzt ist. Die Länge des zylindrischen Zapfens ist genau gleich wie die Dicke des Ringes 23 an der Stelle der Bohrung 43. In der in F i Z. 3 gezeichneten Lage wird der Zapfen 47 durch die Schraube 45 in einer Endstellung gehalten, in welcher sich dieser teilweise in der Bohrung 44 des Ringes 25 befindet. Ähnlich ist auch, der Körper 41 aus seiner Bohrung 40 in die Bohrung 43 vorgedrungen. Beide Teile verhindem in der dargestellten Stellung eine Verdrehung des Ringes 23 und damit auch des Schiebers 17. Das trifft für die Stellung des Schiebers zu, bei welcher dieser in der Abschlußstellung steht und den Zugang zu den Kanälen 13, 14 und damit auch zu den Arbeitsplätzen der Strahlungsquellen sperrt.For this purpose, as shown on an enlarged scale from FIG. 3 , the ring 20 is provided with several bores 40, each of which has a cylindrical body 41 guided in it, which is under the influence of a spring 42 which presses it to the right in the picture. For the sake of simplicity, the bores for the screws 21 are also concentric with the bores 40 for the parts 41. Bores 43 and 44 corresponding to the bores 40 continue through the ring 23 and the outer ring 25 . A cylindrical pin 47 is guided in the bore 43 of the ring 23 , the movement of which is limited by a screw 45 and a groove 46. The length of the cylindrical pin is exactly the same as the thickness of the ring 23 at the location of the bore 43. In the position shown in FIG . 3 , the pin 47 is held by the screw 45 in an end position in which it is partially in the bore 44 of the ring 25 is located. Similarly, the body 41 has also advanced out of its bore 40 into the bore 43. In the position shown, both parts prevent rotation of the ring 23 and thus also of the slide 17. This applies to the position of the slide in which it is in the final position and access to the channels 13, 14 and thus also to the workplaces which blocks radiation sources.

Mit der beschriebenen Sicherungsanordnung wirkt je ein Vorsprung 50 des Transportbehälters 30 zu-sammen. Wenn eine Manipulation mit den Strahlungsquellen, z. B. ein Einführen, eine Entnahme oder ein Auswechseln, beabsichtigt wird, so wird der Transportbehälter vor den Kanal 22 des Schiebers 17 gebracht und mit den Vors rüngen 50 in die Boht3 p rungen 44 eingeführt. Die Länge des Vorsprunges 50 ist so gewählt, daß dadurch der Zapfen 47 aus der Bohrung 44 hinausgedrückt wird und sich voll im Ring 23 befindet. Gleichzeitig wird durch den Zapfen 47 auch der Teil 41 in die Bohrung 40 gedrückt und befindet sich bündig mit der Stimfläche des Ringes 20. Nun kann durch eine Betätigung des Zahnradgetriebes 16 bis 27,28 der Schieber 17 gedreht und in die gewünschte Stellung, bei welcher dessen Kanal 22 mit einem der Kanäle.13, 14 fluchtet, gebracht werden, Um ein Entfernen des Transportbehälters 30 bei geöffnetem Schieber 17 zu verhindern, ist der Ring 23 mit einem seitlichen Kranz 48 versehen, der eine mit der Bohrung 43 fluchtende Ausnehmung aufweist und der mit einem entsprechenden Einschnitt 51 im Vorsprung 50 zusammenwirkt. Sobald der Schieber bei angeschlossenem Behälter 30 aus seiner Abschlußstellung, in welcher die Bohrungen 40, 43 und 44 koaxial, sind, verdreht wird, schiebt sich der Kranz 48 in den Einschnitt 51 des Vorsprunges 45, und der Transportbehälter 30 wird dadurch festgehalten. Diese Stellung ist in F i g. 2 dargestellt. Zwecks einer Entfernung des Behälters 30 muß vorher der Schieber 17 in die Abschlußstellung gebracht werden. A projection 50 of the transport container 30 interacts with the described securing arrangement. If manipulation with the radiation sources, e.g. B. an introduction, removal or replacement is intended, the transport container is brought in front of the channel 22 of the slide 17 and with the projections 50 in the Boht3 p stanchions 44 introduced. The length of the projection 50 is selected so that the pin 47 is thereby pushed out of the bore 44 and is located fully in the ring 23 . At the same time the member is pressed into the bore 40 41 by the pin 47 and is located flush with the end face of the ring 20. Now the slider 17 can be rotated by an operation of the gear transmission 16 to 27.28 and in the desired position, wherein whose channel 22 is aligned with one of the channels 13, 14, to prevent removal of the transport container 30 when the slide 17 is open, the ring 23 is provided with a lateral rim 48 which has a recess aligned with the bore 43 and which cooperates with a corresponding incision 51 in the projection 50 . As soon as the slide, with the container 30 connected, is rotated from its closed position in which the bores 40, 43 and 44 are coaxial, the ring 48 slides into the incision 51 of the projection 45, and the transport container 30 is thereby held in place. This position is shown in FIG. 2 shown. In order to remove the container 30 , the slide 17 must first be brought into the final position.

Der verwendete Verteilschieber gemäß der Erfindung ist nicht an eine Anwendung zusammen mit einer Anlage nach der F i g. 1 gebunden. Diese kann auch in Anlagen mit festen Quellenträgern Verwendung finden, und auch die Anordnung der Quelle in einer oder mehreren Ebenen stellt keine Bedingung dar. So ist es möglich, bei verschiedenen Anordnungen der Kanäle mit den Quellen in der Strahlungskammer diese durch Rohre an ein Verteilstück anzuschließen, welches unter Umständen eine größere Anzahl von Öffnungen als zwei aufweist. Die Enden der Öffnungen können dann wieder auf einem Kreis liegen und durch das Ende der Bohrung des Schiebers erreichbar sein.The distributor valve used according to the invention is not suitable for use in conjunction with a system according to FIG. 1 bound. This can also be used in systems with fixed source carriers, and the arrangement of the source in one or more levels is not a requirement. Thus, with different arrangements of the channels with the sources in the radiation chamber, these can be connected by pipes to a distributor , which may have a greater number of openings than two. The ends of the openings can then lie on a circle again and can be reached through the end of the bore of the slide.

Claims

Claims: 1. Irradiation system with radioactive radiation sources, which are housed in at least two channels, characterized by a rotatably mounted distributor slide (17) for charging the channels (4) with the radioactive radiation sources, which has a channel (22) on one side ends in the axis of rotation of the slide, the other end of which is outside the axis of rotation, and through a distribution arrangement (8, 12) through which the ends of the channels are brought to the distributor slide (17) in such a way that, after the distributor slide has rotated, they alternate with it Channel (22) can be associated.

2. Irradiation system according to claim 1, characterized in that the distribution slide (17) consists of radiation-absorbing material, is arranged in the shielding wall (10) of the irradiation chamber (1) and that the distribution arrangement contains a distribution piece (12) located next to the distribution slide, which also consists of radiation-absorbing material. 3. Irradiation system according to claim 2, characterized in that the channel (22) in the distributor slide (17) together with the channels in the distributor piece (12) is curved in such a way that sharp kinks are avoided. 4. Irradiation system according to claim 1, characterized by a blocking arrangement (41 to 47) which, only when the slide (17) is in the closed position, allows connection or removal of a transport container (30) for radiation sources and only when the transport container (30) is connected Permits opening of the slide (17) . 5. Irradiation system according to claim 1, characterized in that a movable source carrier (3) is provided for receiving the sources of radiation, in which the channels (4) run parallel to one another and perpendicular to its direction of movement. 6. Irrigation system according to spoke 5, characterized in that the channels (4) in the source carrier (3) are arranged offset from one another in at least two parallel planes (a, b). 7. Irradiation system according to claim 5, characterized in that the source carrier (3) is provided with a device (9) which blocks the connecting channels (8) of the distribution arrangement, which lead from the distribution slide (17) to the source carrier (3) , if the source carrier is outside the area of the distribution arrangement.