JP5730867B2 - ホットセルの内部を観察するための装置、該装置の提供されたホットセル、および該装置を保守する方法 - Google Patents
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Description
本発明の技術分野は、放射性材料または物質受け入れる構造体またはコンパートメントの内部を監視または観察するための装置の製造である。
本発明は、特に、人間に可視または非可視である波長領域に亘って、ホットセル中の領域の画像を得ることと、該領域にける放射線を測定することとによって、ホットセルを監視することに適用される。
セル内の関心領域を観察するために、セルの内部に、ビデオカメラなどの観察センサを備え、センサが使用されない間は該センサを鉛箱内に配置することにより、センサを放射線から保護することが可能である。リモートマニピュレーターなど、アイテムを遠隔的に操作する手段は、カメラを移動させる、カメラレンズのフォーカスを調整し、および/または、レンズのズーム機能における拡大を調節するのに使用されることが可能である。
別の欠点として、セルの外部に位置する機器とセンサとを接続するケーブルがセルの内部に存在する場合がある。このケーブルは、セルの内部で行なわれる動作を邪魔することがあり、ケーブルが損傷することもある。これにより、センサの動作が中断することがある。
部で、部分的に延びる観察装置が提案されている。該装置は、耐放射線ガラスまたは石英ガラスからなるドームを備えており、該ドームは、セルの内部に突出して取り付けられており、回転ミラーを受け入れる。ズームレンズおよび保護シールドはキャビティに収容されており、回転ミラーおよびズームレンズは、セルの領域が、セルの外部に配置された、両眼の接眼レンズおよびカメラによって観察されることを可能にする。
ドームを備えた装置は、ドームが高価であるという欠点を持つ。そのようなドームの交換は、汚染および被爆の危険性があり、実施するのが複雑で、さらに長時間ホットセルの動作を止めてしまう。
ンサを保護するための「格納」(第1)位置と、該センサが該ドーム内に収納されている位置である、特に該セルの領域の画像を観察または取得するための「観察」または「取得」(第2)位置との間で該センサを移動させる移動機構をさらに備える。さらに、該ドームは、該キャビティ内をスライド移動可能に取り付けられており、該装置から離隔可能であり、該ドームが該セル内に放出されることによって交換されることができ、該観察位置における該センサの角度および視野が拡大するとともに、該センサの保護が改善される。
該第2モジュールは、該セルの該壁の該キャビティ内に挿入され、また、概して摺動することによって、該キャビティから該セルの内部に取り外されるよう設計されている。
ル内に放出されることを防止する停止位置と、該ドームが該セル内に放出されることを許容する解放位置との間で移動可能である。該ドームは、2つのOリングに嵌合した管状スリーブに固定されており、該キャビティ内に配置された管状ブッシング(同様に筒形状)においてスライド移動するように構成されている。該Oリングは、該ブッシングと接触するように配置されている。これによって、交換ドームからの押し付けの下、該ドームを該セルに放出する間、2つのOリングのうちの少なくとも1つを介して該セルの内部と外部との間の密閉性を保持することが可能となる。該ドームは、ほぼ半球状の壁を備え、該光線または放射線に対しほぼ透過性である。該ドームは、特にポリカーボネート製である。該センサ移動機構は、第1センサ移動制御信号に応じて、電動モータなどの、該装置の長手方向軸に沿って並進するように該センサを移動させる(第1)アクチュエータを備える。該センサ移動機構は、第1センサ移動制御信号に応じて、電動モータなどの、該装置の該長手方向軸回りに回転するように該センサを移動させる(第2)アクチュエータを備える。該センサ移動機構は、第1センサ移動制御信号に応じて、電動モータなどの、該装置該長手方向軸に実質的に垂直な軸回りに揺動するように該センサを移動させる(第3)アクチュエータを備える。該センサは、例えば、制御式または自動式集束レンズなどの、電荷結合素子(CCD)、またはシリコンタイプの相補型金属酸化膜(CMOS)の検出器、および制御式または自動式集束レンズを有するカメラなどのイメージセンサによって本質的に構成され、該カメラは、可視光線に相当する波長領域、つまり、約400ナノメータ(nm)から約800nmの領域、または、実際には該範囲の外側に及ぶ範囲で、例えば赤外線領域の感度ピークを呈する。該センサは、ガンマ線検出器を具備し、および/または、この検出器によって本質的に構成されている。
本発明は、特に、放射線下で作動可能な、カラーで見る単一装置を得ることを可能にする。
特に図1を参照して、ホットセル21は、放射性のアイテム41が配置されるチャンバ
40を形成する厚い壁23を有している。
壁23は、窓43を受け入れる第1開口部またはキャビティ42に貫通されており、キャビティ42は、セルの外部44にいる操作者が前記窓を通してアイテム41を直接観察することを可能にする。
装置20は、操作者が、装置の一部を形成するセンサ26の展開または反対に格納を行うことを可能にし、下述のようなセンサの観測軸の配向を制御し、センサからデータを取り出すことを可能にするコンピュータ45に、リンク46を介して接続される。
本装置の第1モジュール、スライダまたはプラグである201は、生体保護シールド25および、光線または放射線を感知する、センサ26(特にビデオカメラ)を備えている。
キャリッジ54は、該キャリッジ54に取り付けられている、軸33回りに回転するように電動モータなどのアクチュエータ34によって回転運転されるターンテーブル55と共に、センサ26に動力を供給し、センサによって伝達された信号を処理する回路を担持している。
このため、ターンテーブル55およびアーム56を備える機構は、操作者によるコンピュータへのデータ入力に応じて、それがコンピュータ45から機構27に送られる際のカメラの観測軸を移動させるための制御信号に応じて、カメラ26を、2つの軸33,35のそれぞれ回りに、360度の幅に亘って向けることを可能にする、球座標を備えたタレットを形成する。
したがって、センサ26を移動させる移動機構27は、3軸または3自由度を有する、つまり、タレットおよびセンサを、装置の長手方向軸33に沿って並進移動させる第1アクチュエータと、長手方向軸33回りにセンサを回転させる第2アクチュエータ34と、軸35回りにセンサを回動させる第3アクチュエータとを有している。
2つのモジュールは、互いに他方を支持する環状面203および204を有しており、セルの壁のキャビティ内で連続して係合された後、2つのモジュールがそれぞれの相互支持面を介して互いに接触することができるようになっている(図7〜図9参照)。
この直径59は、ドーム24の直径よりも実質的に大きい。ドーム24は、ドームの周囲から突出する支持面50を有する環状のリンク部64(図5参照)を介して、管状/円筒状スリーブ28に接続される。
これらのコンダクタは、モジュール201の「後」面に設けられるコネクタ63に、センサ26、および機構27のアクチュエータを接続する。
図3および図6〜図9では、セルの壁は、当接部36によって、ドーム24がセルに放出されるのを防ぐ停止位置(図3および図6〜図8)と、当接部によって、ドームがセルに放出さることを可能になる解放位置(図9)との間で、軸33と平行な軸60回りに回転するように取り付けられた当接部36を備えることが理解できる。
Claims (13)
- ホットセル(21)内を観察するための装置(20)において、前記装置(20)は2つの別個のモジュールを備え、
前記装置(20)の第1モジュール(201)は、生体保護シールド(25)と、光線または放射線を感知するセンサ(26)とを備え、前記センサ(26)は、ドーム(24,240)と前記生体保護シールド(25)との間に配置されており、かつ前記センサ(26)は、前記ドーム(24,240)から離隔し、前記ホットセル(21)の壁(23)のキャビティ(22)内に格納される位置と、前記センサ(26)が前記ドーム(24,240)内に伸びて、前記ホットセル(21)を観察するための展開位置との間で、前記センサ(26)を移動させるための移動機構(27)を介して前記生体保護シールド(25)に固定されており、前記センサ(26)の移動機構(27)は、前記ドーム(24,240)と前記生体保護シールド(25)との間に配置されており、前記ドームは、前記キャビティ(22)においてスライド移動可能であるように構成されているとともに、前記センサ(26)と、前記移動機構(27)と、前記生体保護シールド(25)とから離隔し、
前記装置(20)の第2モジュール(202,2020)は、前記装置(20)の第1端に設けられ、前記光線または放射線に対しほぼ透過性である前記ドーム(24,240)を備え、前記センサが観察のための前記展開位置にあるときに、前記ドームは、前記ドーム(24,240)の内部に前記センサ(26)を収容可能であり前記展開位置にあるときに、前記ドーム(24,240)の内部に前記センサ(26)を収容可能であり、
前記第1モジュール及び第2モジュールの各々は、相互支持面(203,204)を備え、前記キャビティ(22)に係合するとき、それぞれの相互支持面を介して相互に接触する、
装置。 - 前記ドームは、2つのOリング(29,30)に嵌合した管状スリーブ(28)に固定されており、前記キャビティ内に配置された管状ブッシング(31)においてスライド移動するように構成されており、前記Oリングは、前記ブッシングに接触するように配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ドームは、ほぼ半球状の壁(32)を備える、請求項1又は2のいずれか一項に記載の装置。
- 前記壁(32)は、樹脂材料からなる請求項3に記載の装置。
- 前記樹脂材料は、ポリカーボネートである請求項4に記載の装置。
- 前記センサの移動機構は、
前記装置の長手方向軸(33)に沿って並進するように前記センサを移動させる第1アクチュエータと、
前記長手方向軸(33)回りに回転するように前記センサを移動させる第2アクチュエータ(34)と、
前記長手方向軸(33)にほぼ垂直な軸(35)回りに回動するように前記センサを移動させる第3アクチュエータと、を備える請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記センサ(26)は、カメラを備える請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記センサ(26)は、モータ駆動式のズーム機能を持った制御されるまたは自動の集束レンズを具備している請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記センサ(26)は、モータ駆動式のズーム機能を備える請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記センサ(26)は、ガンマ線検出器を備える請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置(20)に嵌合したキャビティ(22)によって貫通されている壁(23)を有する前記ホットセル(21)を保守する方法であって、前記ドーム(24)は前記セル内に突出しており、前記方法は、
前記生体保護シールドと、前記観察のセンサと、前記センサの移動機構とをキャビティから前記ホットセル(21)の外部に取り出す工程と、
必要な場合、前記センサを交換する工程と、
前記キャビティ内に交換ドーム(240)を挿入し、前記キャビティにおいて所定の位置に残っている前記ドーム(24)の近傍まで、または前記ドームに接触するまで前記交換ドームをスライド移動させる工程と、
前記生体保護シールドと、前記センサと、前記センサの移動機構とを前記キャビティ内に挿入し、前記交換ドームに接触するまでスライド移動させる工程と、
前記キャビティにおいて所定の位置に残っている前記ドームに対して前記交換ドームを押すことによって、前記所定位置に残っているドームを前記ホットセル(21)の内部に放出されるまで移動させる工程と、の一連の工程を備える方法。 - キャビティ(22)によって貫通されている壁(23)と、前記キャビティ内に延びている請求項1乃至11のいずれか一項に記載の装置と、を備えるホットセル(21)。
- 前記ホットセル(21)の前記壁(23)は当接部(36)を備え、前記当接部は、前記ドームが前記ホットセル(21)内に放出されることを防止する停止位置と、前記ドームが前記ホットセル(21)内に放出されることを許容する解放位置との間で移動可能である、請求項12に記載のホットセル(21)。
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