DE4116022C2 - Abschirmkörper eines Gammagraphie-Geräts - Google Patents
Abschirmkörper eines Gammagraphie-GerätsInfo
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/02—Transportable or portable shielded containers with provision for restricted exposure of a radiation source within the container
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/08—Metals; Alloys; Cermets, i.e. sintered mixtures of ceramics and metals
Description
Die Erfindung betrifft einen Abschirmkörper eines Gammagraphie-
Geräts.
Ein Gammagraphie-Gerät ist bereits aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
68 01 318 bekannt. Es weist einen im
wesentlichen kugelförmigen Abschirmkörper aus Schwermetall
mit einem diametral verlaufenden Kanal für einen
verfahrbaren Strahler auf. Der verfahrbare Strahler wird
mittels eines Fernsteuerungskabels, das an einer Seite
der Abschirmkugel angekoppelt wird, über eine Kupplung an
der anderen Seite der Abschirmung in einen Ausfahrschlauch
verfahren. Alle mechanischen und elektrischen
Bewegungen können durch ein Sicherheitsschloß verriegelt
werden. Durch das Sicherheitsschloß wird eine Verschlußmechanik,
die einen Verschlußstopfen beinhaltet, aktiviert.
Bei einem aus der US-Patentschrift 4 881 938 bekannten
Gerät befindet sich zwischen einem Antrieb für das Fernsteuerungskabel
und dem Ausfahrschlauch ein Zwischenbehälter
aus Abschirmmaterial mit einem gebogenen Kanal zur
Führung des verfahrbaren Strahlers.
Als Abschirmmaterial sind Wolframpulver aus der US-Patentschrift
3 039 000 und abgereichertes Uran aus der
deutschen Patentschrift 33 46 355 bekannt.
Derartige Gammagraphie-Geräte dienen dem sicheren Umgang
mit radioaktiven Strahlern beispielsweise bei der zerstö
rungsfreien Durchstrahlungsprüfung von Werkstücken. Diese
Geräte müssen nicht nur einen sicheren Schutz des Bedie
nungspersonals gegen radioaktive Strahlung gewährleisten,
wenn der Strahler in den Abschirmkörper zurückgefahren
ist, sondern sie müssen auch eine sichere Fernbedienung
beim Ausfahren des Strahlers aus dem Abschirmkörper bis
in den Bereich eines Werkstücks ermöglichen. Um dies zu
erreichen, sind Gammagraphie-Geräte bekannt, die ein hohes
Maß an Sicherheit durch einen aufwendigen Strahlungsschutz
sowie ein halb- oder vollautomatisches Betätigen
gewährleisten. Diese Geräte sind indessen aufwendig gebaut
und dementsprechend schwer sowie kompliziert in der
Handhabung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
einfach zu handhabenden Abschirmkörper für
ein Gammagraphie-Gerät zu schaffen, der trotz eines ausreichenden
Strahlenschutzes ein geringes Gewicht und eine
hohe Sicherheit gegen fehlerhafte Bedienung gewährleistet.
Diese Aufgabenstellung wird dadurch gelöst,
daß im Abschirmkörper zur Führung eines verfahrbaren Strahlers erfindungsgemäß ein schraubenförmig
verwundener
Kanal angeordnet ist.
Auf diese Weise
kann durch den Ausfahrkanal des Abschirmkörpers keinerlei
Strahlung austreten und ist an jeder Stelle des Kanals
ausreichend Abschirmmasse vorhanden. Der Kanal läßt sich im
Vergleich zu bekannten S-förmigen Kanälen kompakter ausfüh
ren, wodurch der Abschirmkörper kleiner und leichter wird.
Der Abschirmkörper kann wenigstens teilweise aus mit einem
Bindemittel verdichtetem Wolframpulver bestehen; er kann
auch aus einem beispielsweise im wesentlichen kugelförmigen
Teil aus einem Material hoher Dichte, beispielsweise abge
reichertem Uran mit einem im wesentlichen diametral verlau
fenden Kanal und einem vor dem Kanalausgang befindlichen,
im wesentlichen zylindrischen Teil aus mit einem hitzebe
ständigen Bindemittel verdichtetem Wolframpulver mit dem
darin angeordneten, axial versetzten und räumlich verwunde
nen Kanal bestehen. Die Urankugel ergibt eine in alle
Richtungen gleichmäßig starke Abschirmung des Strahles,
wenn dieser bis in den Kugelmittelpunkt zurückgefahren ist.
Der vor den Kanalausgang befindliche zylindrische Teil aus
Wolframpulver dient zum Abschirmen des Kanalausgangs und
nimmt zu diesem Zweck den verwundenen Kanal auf, so daß
auch in diesem Bereich eine sichere Abschirmung gewähr
leistet ist.
Da das zylindrische Teil aus mit einem hitzebeständigen
Bindemittel verdichtetem Wolframpulver besteht, läßt sich
der verwundene Kanal in einfacher Weise aus einem in das
Wolframpulver eingebetteten, in eine diametrale Bohrung in
der Urankugel hineinragenden Rohr herstellen.
Um eine fehlerhafte Bedienung auszuschließen, kann das er
findungsgemäße Gammagraphie-Gerät eine Sicherheitsverriege
lung gegen ein Ausfahren des Strahlers ohne angeschlossenen
Ausfahrschlauch und/oder ohne angeschlossene Fernbedienung
für den Strahler aufweisen.
Im einzelnen kann die Sicherheitsverriegelung aus einem
quer zur Kanalachse verschiebbaren Verriegelungsschieber
für den Strahler in seiner eingefahrenen Stellung, einem
axial verschiebbaren, mit der Bewegung des Strahlers kuppel
baren, den Verriegelungsschieber in der eingefahrenen Stel
lung des Strahlers freigebenden Verriegelungsstein und we
nigstens einem durch die Kupplung des Ausfahrschlauchs be
tätigten, den Verriegelungsschieber bei nicht gekuppeltem
Ausfahrschlauch freigebenden Riegel bestehen.
Der Verriegelungsschieber kann eine Querbohrung für den
Verriegelungsstein und wenigstens eine Querbohrung für den
Riegel sowie einen mit einer Einkerbung in einem Betäti
gungsrohr zusammenwirkenden Absatz in der Bohrung für den
Verriegelungsstein aufweisen.
Des weiteren kann der Strahler an einem durch den Verrie
gelungsstein und das Betätigungsrohr geführten Kabel ange
ordnet und in einem gegenüber der Bohrung im Betätigungs
rohr etwas verdickten Kopf angeordnet sein. Beim Zurück
fahren des Strahlers wird auf diese Weise das Betätigungs
rohr axial verschoben, nimmt den Verriegelungsstein mit und
bewirkt ein Verriegeln des Strahlers durch den Verrie
gelungsschieber.
Gleichzeitig wird damit gewährleistet und angeregt, daß der
Strahler eingefahren ist.
Die Kupplung für die Fernbedienung kann entgegengesetzt zur
Kupplung für den Ausfahrschlauch am Gammagraphie-Gerät ange
ordnet sein; sie betätigen axial verschiebbare, mit dem
Verriegelungsschieber zusammenwirkende Verriegelungsstifte
über Kupplungsmuffen im Sinne eines Entriegelns bei ord
nungsgemäß gekuppeltem Ausfahrschlauch und gekuppelter Fern
bedienung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu
tert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Abschirmkörper für ein Gammagraphie-Gerät;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das zylindrische Teil
aus verdichtetem Wolframpulver;
Fig. 3 einen Querschnitt durch das zylindrische Teil;
Fig. 4 einen gegenüber der Fig. 2 um 90° versetzten
Längsschnitt durch das zylindrische Teil;
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein Gamma
graphie-Gerät im verriegelten Zustand;
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch das Gamma
graphie-Gerät im entriegelten Zustand mit zurück
gefahrenem Strahler; und
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch das Gamma
graphie-Gerät im entriegelten Zustand mit vorge
fahrenem Strahler.
Das Gammagraphie-Gerät weist ein zylin
drisches Gehäuse 1 auf, das an beiden Enden mit einer Stirn
platte 2 verschlossen ist. Im mittleren Bereich des Gehäu
ses 1 ist eine Zwischenplatte 3 angeordnet. Das Gammagra
phie-Gerät ist mit einem Traggriff 4 und einem Fuß 5 verse
hen, um es problemlos handhaben zu können.
Zwischen einer der Stirnplatten 2 und der Zwischenplatte 3
ist ein aus abgereichertem Uran bestehendes kugelförmiges
Teil 6 eines Abschirmkörpers 23 angeordnet. Die Urankugel 6
besitzt zylindrische Fortsätze 7, die in entsprechende An
sätze der Stirnplatte 2 und der Zwischenplatte 3 eingreifen
und die Urankugel 6 halten. Zwischen den zylindrischen Fort
sätzen 7 erstreckt sich eine diametrale Bohrung aus einem
bis zum Mittelpunkt der Urankugel 6 reichenden Teil 8 klei
neren und einem Teil 9 größeren Durchmessers. An dem zylin
drischen Fortsatz 7 mit der diametralen Bohrung 9 größeren
Durchmessers schließt sich ein zylindrisches Teil 10 des
Abschirmkörpers 23 an, das aus einem Rohrstück 11 aus mit
einem hitzebeständigen Bindemittel verdichtetem Wolframpul
ver 12 besteht. Das Rohrstück 11 ist mit der Zwischenplatte
3 und der Stirnplatte 2 verschraubt. In das Wolframpulver
12 ist ein schraubenförmig gebogenes Rohr 13 eingebettet,
das als Kanal 37 zum Ausfahren eines Gammastrahlers 18
dient. Ein Ende des Rohrs 13 ragt aus dem zylindrischen
Teil 10 heraus und in die Bohrung 9 größeren Durchmessers
in der Urankugel 6 hinein. Auf diese Weise geht der Kanal
37 direkt in die diametrale Bohrung 8 kleineren Durchmes
sers in der Urankugel 6 über.
Im Bereich der Stirnplatten 2 sind eine Kupplung 14 für
einen Ausfahrschlauch mit einer Kupplungsmuffe 15 und eine
Kupplung 16 für eine Fernbedienung mit einer Kupplungsmuffe
17 angeordnet. Die im einzelnen nicht dargestellte Fernbe
dienung läßt sich über die Kupplung 16 mit einer gelenkigen
Verbindung 20 mit einem in einem Strahlerhaltekopf 19 ange
ordneten Gammastrahler 18 kuppeln. Zu diesem Zweck reicht
ein flexibles Kabel 21 der Fernbedienung bis in den Bereich
der Kupplung 16 und läßt sich beim Verbinden der Kupplung
16 mit der gelenkigen Verbindung 20 kuppeln.
In der Bohrung 8 ist ein axial verschiebbares Betätigungs
rohr 22 angeordnet, dessen Innendurchmesser groß genug ist,
um ein axiales Verschieben der gelenkigen Verbindung 20 und
des flexiblen Kabels 21 zu erlauben. Der Durchmesser des
Strahlerhaltekopfes 19 ist jedoch so groß, daß dieser nicht
in das Betätigungsrohr 22 hinein zurückgezogen werden kann.
In den Fig. 2 bis 4 ist der Verlauf des Rohres 13 im zylin
drischen Teil 10 in drei Schnitten dargestellt. Es ist er
sichtlich, daß mit der räumlichen Verwindung des Rohres 13
und daraus folgend des Kanals 37 eine besondere Sicherheit
gegen das Austreten von Gamma-Strahlen bei größtmöglicher
Ausnutzung der Abschirmung gewährleistet ist.
Im Bereich der Kupplung 16 für die Fernbedienung ist ein
quer zur Bewegungsrichtung des Gamma-Strahlers 18 verschieb
barer Verriegelungsschieber 24 angeordnet. Dieser Verriege
lungsschieber wird, wie in Fig. 5 dargestellt, durch eine
Druckfeder 25 in die dargestellte Stellung verschoben. In
dieser Stellung ist der Gamma-Strahler 18 im Strahlerhalte
kopf 19 gegen ein axiales Verschieben verriegelt, da weder
eine Kupplung 14 für den Ausfahrschlauch noch eine Kupplung
16 für die Fernbedienung mit dem Gammagraphie-Gerät verbun
den ist. Die Verriegelung ergibt sich dadurch, daß in
dieser Stellung ein Verriegelungsstein 26 gegen die Wirkung
einer Druckfeder 27 in eine Bohrung der Stirnplatte 2
verschoben ist, so daß der Verriegelungsschieber 24 in die
dargestellte Lage gelangen kann. In dieser Lage sind sowohl
ein Riegel in Gestalt eines Stiftes 28 als auch ein Riegel
in Gestalt eines Stiftes 38 in entsprechende Bohrungen 33,
34 des Verriegelungsschiebers 24 eingerastet. Gleichzeitig
hintergreift ein Absatz 36 in einer Querbohrung 32 im Ver
riegelungsschieber 24 eine Einkerbung 35 im Betätigungsrohr
22 und in der gelenkigen Verbindung 20 des Strahlerhalte
kopfs 19; sie verhindert dadurch ein ungewolltes Heraustre
ten des Gamma-Strahlers 18 aus dem Kanal 37.
Werden nun, wie in Fig. 6 dargestellt, der Ausfahrschlauch
über die Kupplung 14 und die Fernbedienung über die Kupp
lung 16 mit dem Gammagraphie-Gerät gekuppelt, so bewirken
die Kupplungsmuffen 15 und 17 über einen Stift 31, einen
Hebel 30 und eine Verbindung 29 das Zurückziehen des Rie
gels 28 und das Verschieben des Riegels 38, die damit aus
den Bohrungen 33, 34 im Verriegelungsschieber 24 austreten.
Nunmehr läßt sich der entriegelte Verriegelungsschieber 24
querverschieben, bis er in die in Fig. 6 dargestellte Lage
gelangt. In dieser Lage fluchtet eine Querbohrung 32 im
Verriegelungsschieber 24 mit dem Verriegelungsstein 26, wäh
rend der Absatz 36 aus dem Bereich der Einkerbung 35 in der
gelenkigen Verbindung 20 und dem Betätigungsrohr 22 heraus
bewegt wird. Wird jetzt die gelenkige Verbindung 20 mittels
des flexiblen Kabels 21 der Fernbedienung verschoben, ge
langt der Verriegelungsstein 26 unter der Wirkung einer
Druckfeder 27 in den Bereich der Querbohrung 32 und hält
den Verriegelungsschieber 24 in der entriegelten Stellung
fest. Der Gamma-Strahler 18 im Strahlerhalterkopf 19 läßt
sich nunmehr mittels der gelenkigen Verbindung 20 und dem
damit gekuppelten flexiblen Kabel 21 der Fernbedienung
durch den Kanal 37 und die Kupplung 14 hindurch in den Aus
fahrschlauch hineinbewegen, bis er in den Bereich gelangt,
wo die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung durchgeführt wer
den soll.
Nach Beendigung der Prüfung läßt sich der Gamma-Strahler 18
in umgekehrter Weise in den Abschirmkörper 23 zurückfahren,
wonach sich wieder eine Verriegelung entsprechend Fig. 5
ergibt. In diesem Zustand lassen sich die Kupplungen 14, 15
vom Gammagraphie-Gerät lösen, das sich nunmehr an einen
anderen Einsatzort transportieren läßt.
Claims (4)
1. Abschirmkörper (23) eines Gammagraphie-Gerätes, der
zur Führung eines verfahrbaren Strahlers (18) einen
schraubenförmig verwendenen Kanal (37) aufweist.
2. Abschirmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß er wenigstens teilweise (10) aus mit einem
hitzebeständigen Bindemittel verdichtetem Wolframpulver
(12) besteht.
3. Abschirmkörper nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
ein im wesentlichen kugelförmiges Teil (6) aus abge
reichertem Uran mit einem im wesentlichen diametral
verlaufenden Kanal (8, 9) und einem vor dem Kanalaus
gang befindlichen, im wesentlichen zylindrischen Teil
(10) aus mit einem hitzebeständigen Bindemittel ver
dichtetem Wolframpulver (12) mit dem schraubenförmig
verwundenen Kanal (37).
4. Abschirmkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der schraubenförmig verwundene Kanal (37)
aus einem in eine diametrale Bohrung (9) in der Urankugel
(6) hineinragenden Rohr (13) besteht.
Priority Applications (2)
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