JPH04109200A - レーザ除染装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は放射能による汚染部を除染するレーザ除染装置
に係り、とりわけ確実に汚染部を除染す・ることができ
るレーザ除染装置に関する。

（従来の技術） 一般に放射能等による汚染部を除去する除染法としては
、化学的除染法と機械的除染法とがある。

これ等の除染法のうち化学的除染法は除染液の処理が必
要であるばかりでなく、遠隔操作により局部除染を行う
ことは困難となっている。また、機械的除染法は遠隔操
作による除染が困難であり、オペレータの被曝量も大で
ある。その上、複雑な形状の対象物の除染には適しない
という欠点がある。

上記従来の除染法の問題点を解決するものとして、対象
物の汚染部にレーザ光を照射するレーザ除染装置が開発
されている。このレーザ除染装置は、 （ａ）数μｍの厚さの極表面層のみの除染が可能である
こと。

（ｂ）遠隔操作性がよくオペレータの被曝量を最小限と
なし得ること。

（ｃ）複雑な形状の対象物の除染も可能であること。

（ｄ）局部的な除染も可能であること。

等の利点を有している。

（発明が解決しようとする課題） ところが、従来のレーザ除染装置においては、レーザ光
の照射により除去された汚染部の処理が考慮されていな
いという問題がある。

すなわち、レーザ光は集光管の先端ノズルから汚染部に
照射され、同時にこの先端ノズルから集光光学系を保護
するためアシストガスが噴射されるが、除去された汚染
部はこのアシストガスによる飛散のみによって処理され
ていた。

これでは、除去された汚染部の処理が十分でなく、飛散
した汚染部が対象物表面に再び堆積してこれを再汚染す
るおそれもある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
飛散した汚染部の堆積による対象物の再汚染が生じるお
それのないレーザ除染装置を提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、汚染部を有する対象物を収納したレーザ加工
室と、レーザ発振器から前記レーザ加工室内にレーザ光
を導く光路と、前記レーザ加工室内に前記光路に接続し
て設けられ、前記対象物の汚染部にレーザ光を集光する
集光光学系とを備えたレーザ除染装置であって、前記レ
ーザ加工室内に前記対象物に向けて高速ガスを噴射する
ガス噴射管を設けるとともに、前記レーザ加工室に連結
して前記対象物から除去された汚染部を吸収する吸収塔
を設けたことを特徴としている。

（作　用） レーザ光によって溶融し対象物から除去された汚染部は
、ガス噴射管から噴射される高速ガスによりて吹飛ばさ
れ、吸収塔内に移送されて吸収される。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。第１図は本発明によるレーザ除染装置のｍｌの実施例
を示す図である。

第１図において、レーザ光２を発光するレーザ発振器１
に、５字状の光路管４と反射鏡３とからなる光路１０の
一端が接続されている。また、光路１０の他端は、透過
鏡５を介してレーザ加工室６内の集光光学系１１に接続
されている。この透過鏡５は、レーザ加工室６中に発生
する微粉やヒエームがレーザ加工室６内から光路１０側
へ漏洩することを防止するとともに、アシストガス供給
管１２より供給されるアシストガスがレーザ加工室６の
外部へ漏洩することを防止するものである。

また、集光光学系１１は、集光管７とこの集光管７の内
部に設けられた集光鏡８および反射鏡９とから構成され
ている。

さらに、レーザ加工室６内には、汚染部、例えば放射性
物質を含むクラッド層１９を表面に有する対象物２０が
、架台２２上に水平に配置されている。

なお、集光光学系１１の集光管７は、先端に対象物２０
のクラッド層１９に向けられたノズル７ａを有しており
、レーザ光２をクラッド層１９に集光するよう構成され
ている。

さらに、集光管７のノズル７ａの取付部にアシストガス
供給管１２が接続されている。このアシストガス供給管
１２より供給されるアシストガスは、集光管７内の集光
鏡８および反射鏡９を保護し、かつレーザ光２によるク
ラッド層１９の溶融作業を補助するものである。

また、レーザ加工室６内の集光管７のノズル７ａの側方
には、高速ガス流をクラッド層１９に向けて噴射するガ
ス噴射管１３が設けられている。

さらに、レーザ加工室６には、連結萱２１を介して吸収
塔１５が連結されている。この吸収塔１５内には、対象
物２０から除去されたクラッド層１９を吸収する充填材
１６が収納されている。

また、吸収塔１５の上部および下部には、循環ポンプ１
８ａを有する循環配管１８の両端が接続され、循環ライ
ンが形成されている。さらに、吸収塔１５内の循環配管
１８の吐出側には散布ノズル１８ｂが取付けられており
、このノズル１８ｂから捕獲水１７が充填材１６に向っ
て散布される。

また、吸収塔１５の上端部には、排気ポンプ１４ａを有
する排気管１４の一端が接続され、排気管１４の他端は
大気に開放されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

レーザ発振器１より発光されたレーザ光２は、反射鏡３
により９０°方向を変えられた後、光路管４を通ってレ
ーザ加工室６に導かれる。その後レーザ光２は透過鏡５
を透過して集光管７に導かれ、集光鏡８および反射鏡９
を経て対象物２０上のクラッド層１９に集光し照射され
る。

レーザ光２がクラッド層１９に集光し照射されると、照
射部分のクラッド層１９が溶融する。この間、連続して
アシストガス供給管１２よりアシストガスが供給され、
ガス噴射管１３より高速ガス流が噴射されている。

溶融したクラッド層１９の一部は蒸発して飛散し、残り
の残部はガス噴射管１３からの高速ガス流によって吹飛
ばされる。

このようにして、クラッド層１９は対象物２０から除去
され、対象物２０は除染される。

さらに、吹き飛ばされたクラッド層１９は微粉となり、
大部分の微粉は、レーザ加工室６の底部に落下し、一方
、一部の微粉やヒユームはレーザ加工室６中にただよう
。このレーザ加工室６中にただよう微粉やヒユームは排
気ポンプ１４ｇに吸引され、吸収塔１５内の充填材１６
を通過されることにより捕獲される。

この間、吸収塔１５内の充填材１６に向って上側のノズ
ル１８ｂから捕獲水１７が散布されており、充填材１６
中を通過して、吸収塔１５の下側にたまった水は、循環
ポンプ１８ｍおよび循環配管１８により循環され連続的
に供給される。

このように、排気ポンプ１４ｍおよび排気管１４からは
、除染による微粉やヒユームのない清浄なガスのみが放
出される。

この場合、反射鏡９はミラー駆動モータ（図示せず）に
より所定量だけ移動し、これによりクラッド層１９のレ
ーザ光２による照射部分は一定の幅で加熱溶融される。

また対象物２０を支持する架台２２を、水平方向に移動
させることにより、対象物２０の全面に渡って除染が行
なわれる。

なお、上記実施例において、架台２２を水平方向に移動
させることによって対象物２０の全面の除染を行なう例
を示したが、これに限らず架台２２を固定し集光光学系
１１を水平方向に移動させてもよい。

また、レーザ加工室６に連結して吸収塔１５を１個設け
た例を示したが、これに限らず複数直列に設けてもよい
。

次に第２図で本発明の第２の実施例について説明する。

第２図において、レーザ加工室６内に水２３が充填され
、対象物２０が水中に浸った状態で水平に配置されてい
る。なお、水２３の表面は対象物２０の上端よりわずか
に高くなっている。

本実施例によれば、アシストガス供給管１２より供給さ
れるアシストガスによりレーザ光２によるクラッド層１
９の照射部分上方の水２３が排除され、クラッド層１９
が溶融する。ここにガス噴射管１３から高速ガスを噴射
することにより、溶融して除去されたクラッド層１９の
大部分が水中に捕えられ、これによってレーザ加工室６
内に浮遊するクラッド層１９の量を少なくすることがで
きる。

次に第３図で本発明の第３の実施例について説明する。

第３図において、レーザ加工室６内に水２３が充填され
、対象物２０が一部水中に浸った状態で垂直に配置され
ている。また、集光管７のノズル７ａは水平方向に配置
され、レーザ光２は集光鏡８から直接クラッド層１９に
照射される。ガス噴射管１３は対象物２０のクラッド層
１９に対して斜め下方に向けて高速ガス流を噴射するよ
う配置されている。

本実施例においても溶融して除去されたクラッド層１９
の大部分が水中２３に捕えられ、これによってレーザ加
工室６中に浮遊するクラッド層１９の量を少なくするこ
とができる。

次に第４図で本発明の第４の実施例について説明する。

第４図において、吸収塔１５の上端部には、排気ポンプ
１４ａを有する排気管１４の一端が接続され、排気管１
４の他端は吸収塔１５からのガスのドライヤ作業を行う
ガス再貯蔵タンク２４に接続されている。また、このガ
ス再貯蔵タンク２４は、アシストガス供給管１２および
ガス噴射管１３に高速ガスを送る高圧貯蔵タンク２５に
接続されている。

さらに、ガス再貯蔵タンク２４には、ガス中の放射能を
検知する放射能検知器２８が接続されている。そして、
排気ガス中の放射能の検知値が規定値以下の場合には、
必要に応じてガスを大気中に放出するようになっており
、検知値が規定値以上の場合には、ガスを再吸収装置２
５を通して放射能の検知値を規定値以下とするようにな
っている。

また、レーザ加工室６の上部と吸収塔１５の上部との間
に、レーザ加工室６と吸収塔１５との間の差圧を測定す
るガス圧計測装置２６が設けられており、さらにレーザ
加工室６にはガス補給タンク２７が連結されている。こ
のガス圧計測装置２６によって測定された差圧が所定の
値以上の場合には、ガス補給タンク２７からレーザ加工
室６中へガスを補給するようになっている。

この場合、この差圧を所定の値に戻すために、排気ポン
プ１４ａの排気量を制御してもよい。

本実施例によれば、ガス再貯蔵タンク２４および高圧貯
蔵タンク２５を設けたことにより、アシストガス供給管
１２より供給されるアシストガスおよびガス噴射管１３
より噴射される高速ガスを循環させて再利用を図ること
ができる。また、ガス圧計測装置２６によって、レーザ
加工室６と吸収塔１５との間の差圧を測定し、ガス補給
タンク２７または排気ポンプ１４ａによってこの差圧を
所定の値に制限することにより、レーザ加工室６から吸
収塔１５への微粉またはヒニームの吸引作用の適正化を
図ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光によって溶融し対象物から除
去された汚染部は高速ガスによって吹飛ばされるので、
対象物の再汚染が生じることはない。また、除去された
汚染部は吸収塔によって吸収されるので外気が汚染され
ることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザ除染装置の第１の実施例を
示す概略図、第２図は第２の実施例を示す概略図、第３
図は第３の実施例を示す概略図、第４図は第４の実施例
を示す概略図である。 １・・・レーザ発振器、２・・・レーザ光、３・・・反
射鏡、４・・・光路管、５・・・透過鏡、６・・・レー
ザ加工室、７・・・集光管、８・・・集光鏡、９・・・
反射鏡、１０・・・光路、１１・・・集光光学系、１２
・・・アシストガス供給管、１３・・・ガス噴射管、１
５・・・吸収塔、１６・・・充環材、１９・・・クラッ
ド層、２０・・・対象物、２３・・・水、２４・・・ガ
ス再貯蔵タンク、２５・・・高圧貯蔵タンク、２６・・
・ガス圧計測装置、２７・・・ガス補給タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、汚染部を有する対象物を収納したレーザ加工室と、
   レーザ発振器から前記レーザ加工室内にレーザ光を導く
   光路と、前記レーザ加工室内に前記光路に接続して設け
   られ、前記対象物の汚染部にレーザ光を集光する集光光
   学系とを備えたレーザ除染装置において、前記レーザ加
   工室内に前記対象物に向けて高速ガスを噴射するガス噴
   射管を設けるとともに、前記レーザ加工室に連結して前
   記対象物から除去された汚染部を吸収する吸収塔を設け
   たことを特徴とするレーザ除染装置。 ２、レーザ加工室内に水を充填し対象物を水中に浸した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレーザ
   除染装置。 ３、対象物を水平方向に配置したことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載のレーザ除染装置。 ４、対象物を垂直方向に配置したことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載のレーザ除染装置。 ５、吸収塔にガス再貯蔵タンクを連結し、このガス再貯
   蔵タンクに、ガス噴射管に高速ガスを供給する高圧供給
   タンクを連結したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のレーザ除染装置。 ６、レーザ加工室および吸収塔に、前記レーザ加工室と
   前記吸収塔との間の差圧を測定するガス圧力計測器を取
   付け、さらにレーザ加工室に前記差圧に応じてガスを補
   給するガス補給タンクを設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のレーザ除染装置。