Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen Device for irradiating liquids with radioactive rays
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for irradiating liquids with radioactive rays according to the preamble of claim 1.
Derartige Einrichtungen dienen beispielsweise zum Hygieni- sieren von Kühlschmierstoffemulsionen von spanabhebenden Werkzeug¬ maschinen. Eine wesentliche Forderung bei derartigen Einrichtun¬ gen ist aus strahlenschutztechnischen Gründen eine Abschirmung der Strahlenquelle in allen Richtungen. Aus diesem Grunde sind derartige Einrichtungen von einem Mantel umgeben, der aus einem radioaktive Strahlen abschirmenden Material besteht. Der Mantel muß dabei eine von der Stärke der Strahlenquelle abhängige Min- destdicke aufweisen.Devices of this type are used, for example, to sanitize cooling lubricant emulsions from cutting machine tools. For radiation protection reasons, an essential requirement in such devices is shielding the radiation source in all directions. For this reason, such devices are surrounded by a jacket made of a radioactive shielding material. The jacket must have a minimum thickness that depends on the strength of the radiation source.
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der älteren deut¬ schen Patentanmeldung P 36 01 724.8. In dieser Einrichtung ist ein U-förmiges Rohr in einem Bleimantel eingebettet. Der Blei¬ mantel umgibt das Rohr mit einer nach allen Richtungen vorliegen¬ den Mindestwanddicke. Durch diese Anordnung ergibt sich ein sehr großes Gesamtgewicht der Einrichtung.Such a device is known from the older German patent application P 36 01 724.8. In this device, a U-shaped tube is embedded in a lead jacket. The lead jacket surrounds the tube with a minimum wall thickness that is present in all directions. This arrangement results in a very large total weight of the device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein wesentlich kleineres Gesamtgewicht aufweist als bekannte Einrichtungen und trotzdem eine ausreichende Abschirmung gewährleistet.The invention has for its object to provide a device for irradiating liquids with radioactive rays of the type mentioned, which has a much smaller total weight than known devices and still ensures adequate shielding.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Einrichtung gelöst. Durch die Anordnung eines geraden Rohres für die durchströmende Flüssigkeit wird die abzuschirmende Länge des Strömungsweges stark abgekürzt." Durch den Einbau von schikane¬ artigen Formstücken in das Rohr, die zweckmSßigerweise einen
labyrinthartigen Strömungsweg für die Flüssigkeit frei lassen, wird die Strahlenquelle in axialer Richtung des Rohres abge¬ schirmt. Durch die gleich großen Querschnitte der Durchstrcmöff- nungen der Formteile und durch die strömungsgünstige Ausbildung wird eine ruhige Strömung mit geringen Druckverlusten möglich.This object is achieved by the device characterized in claim 1. The length of the flow path to be shielded is greatly shortened by the arrangement of a straight tube for the liquid flowing through. "By installing chicane-like shaped pieces in the tube, which expediently has one If the labyrinthine flow path is left free for the liquid, the radiation source is shielded in the axial direction of the tube. The equal cross-sections of the flow openings of the molded parts and the streamlined design enable a calm flow with low pressure losses.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungs¬ gemäße Einrichtung.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in a drawing. The only drawing shows a longitudinal section through the device according to the invention.
Ein im wesentlichen geradliniges Rohr 1 ist von einem Man¬ tel 2 umgeben, der aus radioaktive Strahlen abschirmendem Mate¬ rial, beispielsweise Blei, besteht. Zum Schutz vor äußerer mecha¬ nischer Beschädigung ist der Mantel 2 von einem Gehäuse 3 um¬ geben, das gleichzeitig zur AbStützung und Lagerung der Einrich¬ tung dient. An den Enden des Rohres 1 ist ein Einlaßanschluß 4 und ein Auslaßanschluß 5 angeordnet.An essentially rectilinear tube 1 is surrounded by a jacket 2, which consists of material shielding from radioactive rays, for example lead. To protect against external mechanical damage, the casing 2 is surrounded by a housing 3, which at the same time serves to support and mount the device. At the ends of the tube 1, an inlet port 4 and an outlet port 5 is arranged.
Im Inneren des Rohres 1, zweckmäßigerweise im Bereich von dessen Längsachse, ist eine Strahlenquelle 6 vorgesehen, die bei¬ spielsweise einen Kobalt-6O-Strahler enthält. Um zu verhindern, daß die Strahlenquelle 6 in direkte Berührung mit der durch das Rohr 1 strömenden Flüssigkeit gelangt, ist die Strahlenquelle 6 von einem zweckmäßigerweise aus Edelstahl bestehenden Rohrstück 7 umgeben. Das Rohrstück 7 erstreckt sich in radialer Richtung durch die Wandung des Rohres 1 und findet eine Fortsetzung in einem durch den Mantel 2 hindurchführenden Rohrstück 8. Das Rohr¬ stück 8 ist durch ein an dieses angepaßtes Bleiformstück 9 ver¬ schlossen. Das Rohrstück 8 stellt eine Beschickungsöffnung für die Strahlenquelle 6 dar.In the interior of the tube 1, expediently in the region of its longitudinal axis, a radiation source 6 is provided, which contains, for example, a cobalt 60 emitter. In order to prevent the radiation source 6 from coming into direct contact with the liquid flowing through the tube 1, the radiation source 6 is surrounded by a pipe section 7 which is expediently made of stainless steel. The pipe section 7 extends in the radial direction through the wall of the pipe 1 and is continued in a pipe section 8 passing through the jacket 2. The pipe section 8 is closed by a lead-shaped piece 9 adapted to it. The pipe section 8 represents a loading opening for the radiation source 6.
In dem Rohr 1 sind in wechselnder Folge mehrere Formstücke aus Strahlen abschirmendem Material, zweckmäßigerweise Blei, ein¬ gesetzt, die einen Austritt von Strahlen aus den Anschlüssen 4 und 5 verhindern. Die Formstücke sind, ausgehend von der Strah-
lenquelle 6, in Richtung zu den beiden Anschlüssen 4 und 5 symmetrisch angeordnet. Im folgenden wird deshalb nur eine Hälfte der Formstücke beschrieben. Der Strahlenquelle 6 benachbart ist ein ringförmiges Formstück 10 mit einer radial innenliegenden Durchströmöffnung 11 angeordnet. Dem ringförmigen Formstück 10 folgt ein zweites Formstück 12 mit radial außenliegenden Durch¬ strömöffnungen 13. Daran anschließend folgen weitere ringförmige Formstücke 14 und Formstücke 12. Den Abschluß bildet an dem je¬ weiligen Einlaß- bzw. Auslaßanschluß 4 bzw. 5 ein ringförmiges Formstück 15.In the tube 1, several fittings made of radiation-shielding material, expediently lead, are used in an alternating sequence, which prevent rays from escaping from the connections 4 and 5. The fittings are, starting from the beam lenquelle 6, arranged symmetrically in the direction of the two connections 4 and 5. Therefore, only half of the fittings are described below. An annular shaped piece 10 with a radially inner throughflow opening 11 is arranged adjacent to the radiation source 6. The annular shaped piece 10 is followed by a second shaped piece 12 with radially outer through-openings 13. This is followed by further annular shaped pieces 14 and shaped pieces 12. The end forms an annular shaped piece 15 at the respective inlet or outlet connection 4 or 5.
Die Formstücke 12 und 14 können in mehrfacher wechselnder Folge hintereinander angeordnet sein, es ist aber auch möglich, die Formstücke zu dickeren Einheiten zusammenzufassen.The shaped pieces 12 and 14 can be arranged one after the other in a multiple alternating sequence, but it is also possible to combine the shaped pieces into thicker units.
Um eine ruhige Strömung der Flüssigkeit in dem Rohr 1 mit nur geringen Druckverlusten zu ermöglichen, weisen die radial innenliegenden Durchströmöffnungen 11 und die radial außenliegen¬ den Durchströmöffnungen 13 gleich große Querschnitte auf. Aus dem gleichen Grunde sind die Formstücke 10, 12, 14 und 15 an ihren Übergängen strömungsgünstig ausgebildet.In order to allow a smooth flow of the liquid in the tube 1 with only slight pressure losses, the radially inner throughflow openings 11 and the radially outer throughflow openings 13 have cross sections of the same size. For the same reason, the shaped pieces 10, 12, 14 and 15 are designed to be streamlined at their transitions.
Die Dicke des Mantels 2 und der Formstücke 10, 12, 14 und 15 ist so ausgelegt, daß, ausgehend von der Strahlenquelle 6, in allen Richtungen, beispielsweise entlang mehrerer Raumstrah¬ len Sl bis S5, die für die Aktivität der Strahlenquelle 6 minde¬ stens notwendige Abschirmung vorhanden ist.
The thickness of the jacket 2 and the shaped pieces 10, 12, 14 and 15 is designed such that, starting from the radiation source 6, in all directions, for example along several spatial beams S1 to S5, the minimum for the activity of the radiation source 6 the necessary shielding is available.
Bezugszeichenreference numeral
1 Rohr1 pipe
2 Mantel2 coat
3 Gehäuse3 housing
4 Einlaßanschluß4 inlet connection
5 Auslaßanschluß5 outlet connection
6 Strahlenquelle6 radiation source
7 Rohrstück7 pipe section
8 Rohrstück8 pipe section
9 Bleiformstück9 lead molding
10 ringförmiges Formstück10 annular shaped piece
11 Durchströmöffnung11 flow opening
12 zweites Formstück12 second fitting
13 Durchströmöffnung13 flow opening
14 ringförmiges Formstück14 ring-shaped fitting
15 ringförmiges Formstück15 annular shaped piece
Sl -Sl -
S15 Raumstrahlen
S15 space rays