DE3050420C2 - - Google Patents
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Be
strahlungsanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Gattung.
Derartige Bestrahlungsanlagen werden in der Regel gemein
sam mit einem die zu bestrahlenden Objekte transportieren
den Förderer oder bei der Bestrahlung von bahnförmigem
Material mit entsprechenden Durchzieheinrichtungen betrie
ben. Beim Anfahren des Förderers und auch der Bestrah
lungsanlage kann nicht gewährleistet werden, daß die Ob
jekte bzw. Bahnen auch mit der erforderlichen Dosis be
strahlt werden. Aus diesem Grunde werden Schutzeinrich
tungen verwendet, die das Material gegen Bestrahlung wäh
rend des Hochfahrvorganges schützen.
Aus der JP-PS 39-2 299 ist eine Schutzeinrichtung für eine
Bestrahlungsanlage bekannt, die eine innerhalb der Strah
lenschutzkammer angeordnete Schieberklappe enthält, welche
in den Strahlengang vor einer Ablenkeinrichtung bewegbar
ist. Diese Schutzeinrichtung ist jedoch für hochenergeti
sche Bestrahlungsanlagen mit bis zu 100 kW Leistung unge
eignet, da das Strahlenbündel nur auf einen kleinen Ab
schnitt der Schieberklappe einwirkt und diesen einer
starken lokalen Überhitzung aussetzt.
Ferner ist aus der GB-PS 12 46 478 eine Schutzeinrichtung
für eine Bestrahlungsanlage bekannt, die zwischen
einem Austrittsfenster eines Strahlenrohres und dem zu be
strahlenden Material zwei Abschirmplatten enthält, die an
zwei parallelen Wellen befestigt sind. Diese Wellen sind
in entgegengesetzten Richtungen quer zur Strahlenachse be
wegbar, wobei die Abschirmplatten komplizierte gegensinni
ge Bewegungen ausführen. Es ist ein sperriger Antrieb mit
zwei parallelen Kettentrieben und Führungen für die Wellen
erforderlich. Alle Bauteile dieses Antriebs müssen im
Inneren der Strahlenschutzkammer untergebracht sein, so
daß diese Kammer entsprechend groß ausgelegt werden muß.
Ferner müssen die Abschirmplatten intensiv gekühlt werden,
was Schwierigkeiten bei der Zu- und Abführung der Kühl
flüssigkeit bereitet. Da ferner alle Antriebsbauteile und
die Schläuche des Kühlsystems innerhalb der Strahlen
schutzkammer angeordnet sind, unterliegen sie einer in
tensiven Einwirkung der Strahlen und aggressiver Substan
zen, die durch Zersetzung der in der Strahlenschutzkammer
befindlichen Gase gebildet werden. Daher müssen diese Bau
teile aus chemisch- und strahlungsbeständigen Werkstoffen
bestehen.
Schließlich ist aus der GB-PS 10 83 402 eine gattungsge
mäße Schutzeinrichtung für radiotherapeutische Bestrah
lungsanlagen bekannt, bei welcher mehrere bogenförmig
ausgebildete Abschirmplatten in radialen Zwischenabständen
an zwei gegensinnig bewegbaren Schwenkhebeln innerhalb
einer Strahlenschutzkammer befestigt sind. Um die wirksame
Bestrahlungsfläche allseitig zu verkleinern oder zu ver
größern, sind jeweils zwei Paare von gegensinnig bewegba
ren Schwenkhebeln mit daran befestigten Abschirmplatten
vorgesehen, wobei diese Abschirmplatten ineinandergreifen
und damit einen Strahlenkanal von viereckigem veränderba
ren Querschnitt bilden. Eine Flüssigkeitskühlung dieser
Abschirmplatten innerhalb der Strahlenschutzkammer ist
nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung für
eine Bestrahlungsanlage nach dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei voller Beweg
lichkeit der Abschirmplatten eine ständige Kühlung der
Schutzeinrichtung möglich ist, ohne daß die hierzu not
wendige Kühleinrichtung den verschiedenen Bewegungen der
Abschirmplatten nachgeführt werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Schutzeinrichtung für eine Bestrahlungsanlage der
o. g. Gattung durch die kennzeich
nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Abschirmplatten
an den abgekröpften Schwenkhebeln und durch die in den
Seitenwänden der Strahlenschutzkammer gelagerten Wellen
zapfen kann der Antrieb außerhalb der Strahlenschutzkammer
angeordnet werden, was den Vorteil kleinerer Abmessungen
der Strahlenschutzkammer ergibt. Darüber hinaus befinnden
sich auch die Anschlüsse für die Kühlflüssigkeit außerhalb
der Strahlenschutzkammer direkt in einem oder beiden Wel
lenzapfen, was die Verlegung von Schläuchen innerhalb der
Strahlenschutzkammer erübrigt. Die feste Verbindung zweier
winklig zueinander ausgerichteter Platten erhöht ihre Ge
samtfestigkeit, was besonders bei größeren Bestrahlungsan
lagen von Vorteil ist.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Schutzeinrichtung für eine
Bestrahlungsanlage im Axialschnitt; und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von
Fig. 1.
Die dargestellte Schutzeinrichtung enthält zwei miteinan
der verbundene Abschirmplatten 1 (Fig. 1), die an Schwenk
hebeln 2 im Innern einer Strahlenschutzkammer 3 zwischen
einem Austrittsfenster 4 eines Strahlenkanals 5 und einem
zu bestrahlenden Material 6 aufgehängt sind. Die Abschirm
platten 1 schirmen in ihrer gezeigten unteren Lage die aus
dem Austrittsfenster 4 austretende Strahlung vollständig
ab. Die Schwenkhebel 2 sind an gleichachsigen Wellenzapfen
7 befestigt, die in Lagerbaugruppen 8 parallel zur Längs
seite des Austrittsfensters 4 gelagert sind. Die Wellen
zapfen 7, die Schwenkhebel 2 und die Abschirmplatten 1 be
stehen aus einem chemisch beständigen Werkstoff, z. B. aus
Edelstahl. Die Enden der Wellenzapfen 7 sind aus der
Strahlenschutzkammer 3 durch Abdichter 9 nach außen
herausgeführt. Das Ende des einen Wellenzapfens 7 ist mit
einem elektrischen Antrieb 10 verbunden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Abschirmplatten 1 zur
Erhöhung der Steifigkeit mit ihren parallel zur langen
Seite des Austrittsfensters 4 verlaufenden Seiten unter
einem Winkel aneinander befestigt.
In den Abschirmplatten 1 sind untereinander kommunizieren
de Kühlkanäle 11 für eine Kühlflüssigkeit ausgeführt. Zur
Zuführung und Ableitung der Kühlflüssigkeit sind minde
stens in einem Wellenzapfen 7 und in einem Schwenkhebel 2
Kanäle 12 (Fig. 1) bzw. 13 ausgebildet. Der Wellenzapfen 7
mit den Kanälen 12 weist Stutzen 14 zum Anschluß an das
(nicht dargestellte) Kühlsystem auf. Die Fließrichtung der
Kühlflüssigkeit an den Eingängen der Kanäle 12 ist in Fig.
1 durch Pfeile angegeben.
Es können auch in jedem Wellenzapfen 7 und jedem Schwenk
hebel 2 je ein Kühlkanal ausgebildet sein, wobei die Kühl
flüssigkeit an der einen Seite der Strahlenschutzkammer 3
zugeführt und an deren anderen Seite abgeleitet wird.
Der Transport des zu bestrahlenden Materials 6 unter das
Austrittsfenster 4 erfolgt mittels einer Fördereinrichtung
15 (Fig. 2), die durch einen elektrischen Antrieb 16 be
tätigt wird. Die Position der aus dem Strahlengang heraus
bewegten Abschirmplatten 1 ist in Fig. 2 gestrichelt dar
gestellt und mit 17 und 18 bezeichnet, wobei in der Lage
17 die Abschirmplatten 1 sich in einer Vertiefung befin
den, die durch abnehmbare Blöcke 19 der Kammer 3 gebildet
wird. Nach Entfernen dieser Blöcke 19 können die Abschirm
platten 1 die Lage 18 einnehmen, wenn eine Auswechselung
der Folie des Austrittsfensters 4 erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet folgendermaßen.
Wenn die Bestrahlungsanlage angefahren wird, nehmen die
Platten 1 ihre untere Lage gemäß Fig. 1 ein, d. h. sie
befinden sich zwischen der Folie des Austrittsfensters 4
und dem zu bestrahlenden Material 6. Wenn die Strahlung
ihren Nennwert erreicht, werden die elektrischen Antriebe
10 (Fig. 1) und 16 (Fig. 2) eingeschaltet, so daß die
Transporteinrichtung 15 das Material 6 bewegt und die
Wellenzapfen 7 die Abschirmplatten 1 in die Position 17
schwenken. Die Einstellung der Transportgeschwindigkeiten
des Materials 6 und der Abschirmplatten 1 mittels der
regelbaren elektrischen Antriebe 10 und 16 gewährleistet,
daß die erforderliche Strahlungsenergie vor dem Augenblick
der vollständigen Öffnung des Austrittsfensters 4 und Er
reichen der Soll-Geschwindigkeit der Transporteinrichtung
15 erhalten wird.
Eine ähnliche Operation wird auch bei einer Notabschaltung
der Transporteinrichtung 15 durchgeführt, in der der elek
trische Antrieb 10 (Fig. 1) eingeschaltet wird und die Ab
schirmplatten 1 in die untere Lage schwenken, in der sie
das Austrittsfenster 4 abschirmen, ohne daß auch die
Strahlungsquelle abgeschaltet werden muß. Dadurch wird die
Stillstandszeit der Anlage reduziert.
Der Zugang zum Austrittsfenster 4 zum Auswechseln der
Folie wird durch den Ausbau der Blöcke 19 der Strahlen
schutzkammer 3 und Verschwenken der Abschirmplatten1 aus
der Bestrahlungszone in die Position 18 ermöglicht, ohne
daß die Kanäle zur Flüssigkeitskühlung abgesperrt und/oder
die Kühlschläuche abgebaut werden müssen.
Die Erfindung kann sowohl in industriellen Bestrahlungs
anlagen als auch in Laboranlagen für wissenschaftliche
Forschungen verwendet werden und gewährleistet eine hohe
Produktivität der Anlage durch Herabsetzung der Ausschuß
anteile beim Anfahren und bei Notabschaltungen. Die Ein
richtung ist einfach, sicher und bequem im Betrieb und ge
stattet es, die Außenmaße der Strahlenschutzkammer um 10
bis 12% zu reduzieren.
Claims (3)
1. Schutzeinrichtung für eine Bestrahlungsanlage, beste
hend aus innerhalb einer Strahlenschutzkammer angeordneten
Abschirmplatten, die an zwei Schwenkhebeln befestigt und
seitlich in den von einer Strahlenquelle ausgehenden Strah
lengang vor dem zu bestrahlenden Material schwenkbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmplatten (1) und die Schwenkhebel (2) zwi schen zwei Wellenzapfen (7) angeordnet sind,
daß die Wellenzapfen (7) die Seitenwände der Strahlen schutzkammer (3) gleichachsig durchdringen, und
daß in mindestens einem Wellenzapfen (7) und einem Schwenkhebel (2) Kanäle (12, 13) für die Zu- und Abfuhr einer Kühlflüssigkeit zu Kanälen (11) in den Abschirm platten (1) vorgesehen sind.
daß die Abschirmplatten (1) und die Schwenkhebel (2) zwi schen zwei Wellenzapfen (7) angeordnet sind,
daß die Wellenzapfen (7) die Seitenwände der Strahlen schutzkammer (3) gleichachsig durchdringen, und
daß in mindestens einem Wellenzapfen (7) und einem Schwenkhebel (2) Kanäle (12, 13) für die Zu- und Abfuhr einer Kühlflüssigkeit zu Kanälen (11) in den Abschirm platten (1) vorgesehen sind.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Abschirmplatten (1) mit ihren längs der
Achse der Wellenzapfen (7) verlaufenden Kanten winklig an
einander befestigt sind.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden der Wellenzapfen (7) aus der Strahlenschutz
kammer (3) herausgeführt und mit Anschlüssen (14) für
die Kühlflüssigkeit sowie für einen Stellantrieb (10) ver
sehen sind.
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