JP3699686B2 - ターゲット搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射化学、核薬学、核医学などの放射線を利用する分野で用いられるターゲットの搬送に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射性物質を研究対象とする放射化学、イオン化放射線によってひき起こされる化学反応やその生成物を研究対象とする放射線化学、各種の放射線を利用して患部の治療や検査を行う核医学の分野においては、重金属からなるターゲットに、電子線やサイクロトロンで加速されたイオンなどを衝突させた際に発生する放射線を用いる。
【０００３】
そして、実用に供されている放射線の代表的なものの一つとしてＸ線がある。医療に用いられる場合では、リニアックと称される加速器で加速された電子をターゲットに衝突させて得られるＸ線を、癌細胞に照射して破壊する方法などが行われている。
【０００４】
また、生物学、医学、環境の分野では、放射性同位体をトレーサーとして用いることで、多くの成果が得られている。放射性同位体を得る方法にも、たとえば金などのターゲットに、サイクロトロンを用いて、１２Ｃ、４０Ａｒなどの重イオンビームを照射し、核破砕反応を起こすことが行われている。
【０００５】
図５は、ターゲットにビームを照射する部分の概略図である。前記のような装置において、ターゲットは、図５に示したような装置に配置され、電子や重イオンビームなどを照射される。図５において、５０１はターゲット、５０２はターゲット押さえ、５０３はターゲットホルダ、５０４は冷却水注入口、５０５は、冷却水排出口、５０６は冷却ガス注入口、５０７は冷却ガス排出口、５０８はビームが導入される方向を示す矢印である。冷却ガスには熱伝導率が高いヘリウムが主に用いられる。
【０００６】
このような放射性物質を扱う設備における最大の問題点は、ビーム照射を行う部分やその近傍の部材の放射化、即ち、核破砕反応により、放射能を帯びるという現象がある。このため、設備の危険な部位は、遮蔽材からなる隔壁で外部から遮断する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そして、ターゲット交換作業などの際の被曝を避けるため、作業者が直接手を触れることがないように、遠隔操作のための様々な装置が開発されている。しかしながら、隔壁に囲まれた照射を行う領域内に、ターゲットなどの必要な器材を搬入するには、被曝を避けるために何重にも設けられた扉の開閉などの煩雑な操作を行う必要があり、さらなる改善が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明の技術的な課題は、前記の問題を解決し、ターゲットの交換や搬送を、従来と同等以上の安全性を確保しながら、短時間で効率的に行えるようにする方法、及びそれに用いる装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の問題を解決するために、各種ビームを照射する設備における、ターゲット交換作業に伴う搬送作業に用いる装置の構造を再検討した結果なされたものである。
【００１０】
即ち、本発明は、隔壁の中に設けられ、少なくとも１箇所の屈曲部を有するトンネル状の搬送路と、上側に平滑面を有する複数のプレートが、水平方向に方向が可変の連結部を用いて連結され、前記搬送路に載置されたコンベアと、前記コンベア上に載置され、前記搬送路内を移動可能なターゲットキャリアと、前記ターゲットキャリアを駆動するためのケーブルからなることを特徴とするターゲット搬送装置である。
【００１１】
また本発明は、前記のターゲット搬送装置において、前記搬送路は、ほぼＳ字状もしくは、ほぼＺ字状に屈曲していることを特徴とするターゲット搬送装置である。
【００１２】
また、本発明は、前記のターゲット搬送装置において、前記コンベアの両側に一定の間隔で、鉛直方向の回転軸を有するローラーが設けられ、前記ケーブルをガイドすることを特徴とするターゲット搬送装置である。
【００１３】
また、本発明は、前記のターゲット搬送装置において、前記ターゲットキャリアは、底面に回転体を含む摺動装置を有することを特徴とするターゲット搬送装置である。
【００１４】
【作用】
本発明のターゲット搬送装置における、搬送路は放射線を遮蔽する材料からなる隔壁内にトンネル状に設けられ、途中に屈曲部を具備しているため、搬送路を放射線が通過することがないので、被曝の危険が極めて少ない。これは、放射線の直進性に基づくものである。
【００１５】
また、本発明のターゲット搬送装置は、搬送路に平滑面を有するプレートからなるコンベアを用い、ターゲットキャリア底面には車輪、ベアリングなどの摺動装置を取り付けることが可能なので、ターゲットキャリアの搬送路内の移動を極めて円滑に行うことができる。
【００１６】
そして、コンベアは、隣接するプレートの相対的な位置を、連結部材を介して一定範囲で動かすことができるので、同一平面内で無限軌道を構成し得る構造を有するとともに、様々な搬送路の形状に対応できる。
【００１７】
また、本発明のターゲット搬送装置においては、ターゲットキャリアの進行方向の前後に、駆動用のケーブルを取り付け、コンベア上を移動させるが、前記のコンベアの両側には、一定の間隔で鉛直方向の回転軸を有するローラーが設けられ、駆動用ケーブルは、ローラーに沿った状態で作動するので、屈曲部においても、ケーブルと搬送路の内壁面との摩擦で、支障を来たすことがない。
【００１８】
なお、本発明のターゲット搬送装置の前後には、ターゲットのターゲットホルダへの取り付け及びコンベアへの載置と、ターゲットの照射部への設置を自動的に行う装置を併用し得ることは論を俟たない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態につき、具体的な例を挙げ、図に基づいて、説明する。
【００２０】
図１は、本発明のターゲット搬送装置の実施の形態の一例を、上面から示した概略図である。図１において、１０１は搬送路であり、床面から２５００ｍｍの位置に設けてある。搬送路の断面形状は、直径が２００ｍｍの円形である。１０３はコンクリートの遮蔽材からなる隔壁であり、厚さが２５００ｍｍである。そして、搬送路１０１は、隔壁１０３の内部で、曲率半径が１２５０ｍｍの弧を繋いだ、ほぼＳ字形状をなしている。
【００２１】
また、１０２は、ほぼ三日月形状のプレートを連結したコンベアであり、１０６はターゲットの自動載置装置で、ターゲットをターゲットホルダに取り付け、ターゲットホルダをキャリアに装着してコンベアの位置まで上昇させ、次いでコンベアに載置する機能を有する。１０７は照射部で、ここにもターゲットホルダをキャリアから取り出して降下させ、照射位置に配置するという一連の操作を自動的に行う装置が設置されている。
【００２２】
なお、コンベア１０２の隔壁以外に設置される部分は、ダクト１０４内に収納され、隔壁１０３から照射部１０７への接続部分には、ローラーコンベア１０５が設置されている。
【００２３】
図２は、コンベアの一部を拡大表示した図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。図２において、２０１はプレート、２０２はローラー、２０３は接続部材、２０４はターゲットホルダ、２０５はキャリア、２０６は容器、２０７は駆動ケーブル取り付け部、２０８は搬送路を示す。なお、ターゲットホルダにキャップ付のものを用いることで、別途に容器２０６を準備することが不要となる。
【００２４】
図２に示したように、プレート２０１は、接続部材２０３を介して連結され、コンベアを形成する。そしてキャリア２０５には、前後に駆動ケーブル取り付け部２０７が設けられ、この部分に接続された駆動ケーブル（図示せず）によって、移動される。
【００２５】
その際、駆動ケーブルは、プレート２０１に一定間隔で取り付けられたローラー２０２にガイドされ、搬送路２０８の屈曲部の内壁との接触に伴う、摩擦による障害が起こらないようになっている。また、キャリア２０５の底面には、小型のローラー（図示せず）が設けられていて、コンベア上の移動を円滑にできるようにしている。
【００２６】
図３は、コンベアが弧を描くように屈曲している部分を、拡大表示した図である。図２に示したように、プレート２０１は、それぞれ、接続部材２０３により連結され、相互に相対的な位置が、一定範囲で可変となっているので、図３に示したように屈曲させることが可能で、さらには始端と終端を連結することで、プレートを含む平面内で、無限軌道を形成し得るようになっている。
【００２７】
そして、図１のターゲットの自動載置装置１０６は、ターゲットホルダ挿入装置と、ターゲットホルダを、搬送路の位置まで上昇させる昇降装置からなる。これらの装置を用いた、ターゲットの照射位置までの搬送の操作手順の一例を示すと、次のようになる。
【００２８】
（１）ターゲットホルダにターゲットを挿入してキャップを取り付け、待機している昇降装置の把持部まで移動する。（２）昇降装置把持部のチャックにターゲットホルダを挟み、搬送路の位置まで上昇させる。（３）把持部を旋回させキャリアの上にターゲットホルダを配置し、チャックを開放してターゲットホルダをキャリアに載置する。
【００２９】
（４）キャリアを牽引して移動させるケーブルの巻き取りモータを起動する。（５）キャリアが照射部の昇降装置の位置に近づいたところで、巻き取りモータを減速し、所要の位置で停止する。（６）ターゲットホルダを昇降装置の把持部のチャックで挟み、昇降装置の位置まで把持部を旋回させる。（７）チャックを開放し、ターゲットホルダを昇降位置に載置し、昇降装置を下降させる。
【００３０】
以上に記載した操作では、リミットスイッチを用いて、器材が正規の位置に配置されているかを確認する。図４は、前記の搬送装置の一連の動作を示したフローチャートである。図４に示した操作手順で、ターゲットは照射位置に配置され、このフローチャートに示した手順を逆にたどることで、ターゲットの交換作業を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に示したように、本発明のターゲット搬送装置によれば、ビーム照射に用いるターゲットの搬送を安全かつ効率的に行うことが可能となり、照射設備の稼動率を向上することができる。これによって、放射化学、核医学などの研究を迅速化でき、社会全体への寄与には非常に大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のターゲット搬送装置の実施の形態の一例を、上面から示した概略図。
【図２】コンベアの一部を拡大表示した図、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図。
【図３】コンベアが弧を描くように屈曲している部分を、拡大表示した図。
【図４】搬送装置の一連の動作を示したフローチャート。
【図５】ターゲットにビームを照射する部分の概略図。
【符号の説明】
１０１，２０８ 搬送路
１０２ コンベア
１０３ 隔壁
１０４ ダクト
１０５ ローラーコンベア
１０６ 自動載置装置
１０７ 照射部
２０１ プレート
２０２ ローラー
２０３ 接続部材
２０４ ターゲットホルダ
２０５ キャリア
２０６ 容器
２０７ 駆動ケーブル取り付け部
５０１ ターゲット
５０２ ターゲット押さえ
５０３ ターゲットホルダ
５０４ 冷却水注入口
５０５ 冷却水排出口
５０６ 冷却ガス注入口
５０７ 冷却ガス排出口
５０８ ビームが導入される方向を示す矢印

Claims (4)

1. 隔壁の中に設けられ、少なくとも１箇所の屈曲部を有するトンネル状の搬送路と、上側に平滑面を有する複数のプレートが、水平方向に方向が可変の連結部を用いて連結され、前記搬送路に載置されたコンベアと、前記コンベア上に載置され、前記搬送路内を移動可能なターゲットキャリアと、前記ターゲットキャリアを駆動するためのケーブルからなることを特徴とするターゲット搬送装置。
2. 請求項１に記載のターゲット搬送装置において、前記搬送路は、ほぼＳ字状もしくは、ほぼＺ字状に屈曲していることを特徴とするターゲット搬送装置。
3. 請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載のターゲット搬送装置において、前記コンベアの両側に一定の間隔で、鉛直方向の回転軸を有するローラーが設けられ、前記ケーブルをガイドすることを特徴とするターゲット搬送装置。
4. 請求１ないし請求項３のいずれかに記載のターゲット搬送装置において、前記ターゲットキャリアは、底面に回転体を含む摺動装置を有することを特徴とするターゲット搬送装置。

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