JPS6076700A - ガンマ線照射の方法および装置 - 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】 て，大計の被照射物を照射するガンマ線照射の方法於よ
び装置に関する。さらに詳Ｌ（’は，コバルト６０線海
を垂直に平板状に並べて固定し，その両側をそれと平行
に被照射物を直線的に搬送して。

コバルト６０からのガンマ線を被照射物に棟線的に照射
する装置において，被照射物が受けるガンマ線＃金なる
べく均一にし，かつ−ぞのガンマ線ヲ彦るべく無駄のな
いように利用Ｌ．，　Ｌ，かも落石ト多様の旬１・照射
物の１１ぐ射に除しても被照射物のφ更および搬送を１
１目率よ〈行々おうとするものである。

従来このＡΦの，大量のガンマ線■射装置は．医用材料
（ｌ目オ↑器，人工）臓器等）の滅菌，食品の処［ＩＩ
＋（じゃがいもの発芽防止）、物質の改質，高分子１発
棄物の再利用（例えば、テフロン（商標名）のワックス
化）宿．に使用されており　（’，沙近，．トすーます
そのＳ’７Ａ要が増大しつつある。［７かしながら。

従来の装置は，後述するよう々砂川に大別され，。

すでに実用化さ力ているが．線源及び照射装置の経済的
な利用という而からは，必ずしも満足すべきものでけ々
かった。

大型の照射装置で大量の被照射物の照射処理を行々う場
合，放射線に対する防護のための安全性および放射線に
よる装置材ネ」（特に廟機物）の劣化等に対する対策は
重要な課題であるが，そ力，らを除けば，照射装置の性
能としては，次の三点が重要な要件である。

（１）被照射物が均一の照射線量を受けること（線用の
均一性）。

（２）線源より発する放射線が被照射物を効率よく照射
すること（照射効率）。

（３）所要線址の異なる被照射物を照射する際に。

被照射物変更の禍渡時に付随する能率の低下が少々いと
と（運転効率）。

このｉｉ４７点より従来の照射装置ａは，その特性上次
のように分類される。

（１）照射効率ｉｄ高いが，運転効率が低いため，少数
品種大量の被照射物の照射にＡ【−７でいる装置（キャ
リア型およびトートポック型照射装置等）。

（２）　照射効率に低いが，運転効率が高いため，４品
裡少肝の被照射物の照射に適している装置（スラソトコ
ンベア型装置）。

（６）照射効率，運転好率は低いが，線量の均一性の尚
い装置Ｊｉ（台車型装置）。この装置は食品などの照射
に用いられている。

上に兇られるとおり，既知の照射装置では，照射効率と
運転効率と照射線量の均一性とけ相反し均一の線腓で多
品種大量の被照射物を照射するのに適した優れた装置は
今日のところ知られてい々い。

今日知られている代表的なガンマ糾照装装置はガノマ藤
源物質（コバルト６０）を垂直平面状。

即ち壁のように配置ｉ１’．　Ｌ　、その前後面を被照
射物（１ｌｔｌ常は多数の照射されるべき物品が，段ボ
ールネ，アルミニウムケース，あるいは機状容器等に入
れられている）が載置型またけ懸垂型のキャリアーによ
って移動はせられるようになっている。

通常に被照射物が壁状に配置された線源物質を末日ロ，
只Ｉ瘍〒ｒｒどのタイプの線源ｒつーで肖Ｐ述するので
以下に単に線源という）の前面を移動する時と後（背）
面を移動する時に被照射物の同じ側が線源に向かないよ
うに，載置型のものでは，線源の前面と後面に反対方向
に動くコンベアーが設けられ，プンシャーを利用して被
照射物は向きを変えないで前面のコンベアーがら後面の
コンベアーに移される。

懸垂型のものけ通常，線源の前面と後面を反対方向に移
動するキャリアーは一続きのオー，Ｓーヘンドレールで
あり，被照射物はレールに懸垂する懸垂枠（ハンガー）
に積載されているから，線源の前面から後面へ（或いは
その反対に）移る際に懸垂枠を１８０°回転することに
よって，照射の均一化を計っている。

このような装置の一つの問題は，被照射物を線源の下縁
から上縁１で一面に配ＩＷすると被照射物の上部と下ｒ
’ｒｌＳの被照射量が少なくなることである。

これを疏けるために，線踪の上下に余裕を持たせるよう
にすればよいが，これば線源利用効率の低下となる。載
置型の装置において，線源物質を被照射物（通常前述の
ように段ボール箱、アルミニウムケース、籠状容器など
に入れである）の高さと各々同じ高はとし、被照射物（
の容器）を上下二段に配置し、その上下の境界面が線源
物質の高式の半分の位置になるようにして照射し、被照
射物の移動の過程で上下が入れ替わるようにした装置ｎ
もある（前記のトートボンクス型装置）。（このことば
後に第８図に関連して詳細に説明きれる。）しかしこの
装置は前述のように運転効率が甚だ低い。

本発明σ懸垂型照射装置について上記の不都合を解消し
たものである。

即ち１本発明によれば垂１１平面に配置されたガンマ線
詠物質の前後面を線源から等距離の位置にある平行面に
そって被照射物を移動式せてガンマ線照射を行なう方法
において、被照射物を線源の上下の中心の水平線を含む
水平面に対して上下に二つ一組にして懸垂し、上下の被
照射物を入れ替えることにより、均等な照射を行なうこ
とを特徴とする方法が提供される。

オニ発明方法の好適な実施態様においては、被照射物を
入れる容器の高さを線源の高さと同一とし。

この容器を２個上下に重ねて、その項目が線源の高さの
半分の位置に来るよう々位置ＩＭＩ係で」−下の容器が
受ける線量が等しくなるように、上下を入れ替えながら
照射する。

また本発明によれば、垂直平面に配置さねまたガンマ線
諒物質℃以譚挙学才広雰中の前接面を線源から等距昭１
の位置にある平行面にそって被照射物を移動させてガン
マ線照射４・行なう方法において。

級照射物全線妹の上下の中心の水平線を含む水平面に対
して上下に二つ一組にし２て懸垂し、上下の被照射物を
入れ替えることにより、均等な照射を行なうことを特徴
とする方法全実施するための装置であって、長方形の平
面上に４本の柱を立て。

それぞれ２本の柱に沿って上下運動する対向するリフタ
ーと１両リフターの中間を走る支承レールに懸垂された
懸垂枠であって、下段と中段の床を有するものと、該懸
垂枠の中段に相補する高さと。

下段に相当する高さに設けられたグツシャーであって、
懸垂枠が両リフター間に位置するときに被照射物を相当
する高さにある懸垂枠の床からりフタ−へ、またリフタ
ーから相当する高さにある懸垂枠の床に移動させる機態
を有するものを備えている装置が提供される。

次に図面を参照１．て本発明を具体的に説明する。

ｔ７！１図は本発明が適用さ力、る照射施設の概念を示
す平面図である。照射施設はコンクリートの遮齢壁１に
よって形成され、照射室２と、被曝防止のための曲折路
６とから構成され、照射室２の中央部には、線源即ち垂
偵壁に配積されたコバルト６０が配置さハ〜る。通常照
射室の下（地下）は駒１源物質を格納するための水槽と
なっており、線源物′ａは随時そこへ出し入ｔさねるよ
うになっている。

厳照射物を外部より照射室内に搬入し、線源の周囲を移
動させるための搬送手段が設けられている。この搬送手
段はオーバーへラドレール５と。

それに読架される懸垂枠（後に詳細に説明される）と、
その懸垂枠を走行させるためのレール５の上方にこれと
平行に設けられた別のレール（第３図の６００）に支承
されて走行する駆動チェイン３０１からなる。（第２，
３図参Ｉσ）即ち、懸垂枠は、その上端の水平桁１３の
中央で懸垂ロッド２０１で回転回部に懸垂され、懸垂ロ
ッドはレール５−ヒを走る台車２００に固定されている
。台車２００には、その１−側を支持レールろ００に支
承されて走行する。駆卸１チェイン３０１に設けらね、
た係合手段たとえばフック３０２と係合する保合手段、
たとえば、ループ２０２が設けられている。駆動チェイ
ン３０１の支承レール３００Ｅｉ懸垂枠の支押ル−ル５
とは大体において平行して走行するけれども、いくつゾ
Ｉ・の走行速度の異なる駆動チェインとその支承レール
が懸垂棒支承レール５と平行して走り、？所に設けられ
た切替地点で懸垂枠を別の１１パツ１１チエインに引き
渡すことができるように斤っている、即ち、心）１図に
おいて、懸垂棒支承レール５の５　ａ　（５ａ＋、　５
ａ２゜ｂａｓ、５ａ４ｆ含む）の部分では、駆動チェイ
ンは例えば４バ分１５ｍの連敗で矢印の方向に進行して
いる、才た１１υ゛垂枠支承レール５　ｈ　（５ｂ、、
５ｂ２　を含む）のＸＩ＋分でｆｄ例えばησ分１２ｍ
の速度［；１６行Ｉ７ており、さらに５　ｃ　（５Ｊ　
、　５　Ｃ２を含む）の部分では照射線量全考慮］−ま
た速１歳例えば毎分４ｍの速度で進行している。各チェ
インはそれぞれのチェイン支承レールに支承さ力、て走
行しており、要所において、一つのチェイン支承レール
が懸垂棒支承レールに近接すれば、それまで懸垂棒支承
レールと平行り、てきたチェイン支承レールはそれより
〃を脱するように々っている。

第１図において、被照射物は載荷位置５１において懸垂
枠に装荷さノｔ、レール５ａ、に乗って毎秒１５ｍの走
行チェインによって切替地点５２−まで運ばれる。ここ
で懸垂枠はレール５ｂ、の部分を走行している速度毎分
１２ｍの駆動チェインに乗り替えさせらハる。ここで速
度毎分１５ｍの駆動チェインの支承レールにバイパス３
００ａｉ経て切替地点５５で内び懸垂棒支承レールに合
流する。

レール５ａ＋’（ｉ：間隔をおいて、ＩＷばれて来た懸
垂枠は、レール５ｂ、に移行することによって間隔を少
し詰められるが、切替地点５３において、さらに遅い例
えば毎秒４ｍの駆動チェインに乗９替えさせられる。こ
こにおいても毎秒１２ｍの駆動チェインは次の切替地点
５４ヘバイパスする。１）−ル５ｃｌに移行した懸垂枠
はここでは隙間なく並んで放射線全効率よく浴びる。従
って、切替地点５ろの手前の部分では、　ＭＪ’ｊ垂枠
が貯留することになる。

云い替えれば、レール５ａｌ、５Ｊの部の駆動チェイン
の速度は、５ｃ部分の照射効率を考慮した走行速度と載
荷地点５１における載荷（装填）能力との兼ね合いによ
って適当に決定される。

懸垂枠を一つの走行チェインから他の走行チェインに乗
り替えさせる方法は既知であって２例えば、懸垂枠のル
ープ２０２に進行方向を向いた駆動チェインのフック３
０２が係合し、切替地点においてループ２０２を進行方
向に弾Ｉ〕き出させることによって脱離し、駆動チェイ
ンの支承レールが側方に外れるとともに、別の速度の駆
動チェインの支承レールが懸垂棒支承レールに接近して
。

そのフックが懸垂枠のループに係合してこｆｉ、Ｔｈピ
ツクアッグするようにしておけばよい。そのような装置
で既知で実用されているから、ここにさらに詳細に述べ
る必要はない。

なお懸垂枠は照射経過の中間で２反転位臂６で懸垂ロッ
ド２０１の回りに回転させられて、裏表が均等に照射さ
せる。

１状上述べたところは本発明の背景を１才従来技術であ
る。

装置としての本発明の特徴は、その被照射物の容器（Ｉ
Ｑボールケース、アルミニウム製の箱、あるいＦｉ籠秋
物）を上下２段にｌ［ン納才る懸垂枠と。

そ力、に収納された容器を入れ替える装置にある。

オーバーへラドレールや駆動チェ・ｆンやその駆動機構
は従来のものと全く変らんい。

本発明にかかる上下人７１替え装置に、第１図のし１１
えば５５の位置（債替地点）に置か力、る。第４図は人
ね替え装＋１の正面図であり、第５図は側面図である。

（ただし正面図には俵に音間する懸垂枠とプッシャー機
構は示されていない）第４図および第５図に見られるよ
うに、柱１１０と１１０′に装架されてリフター１２０
が設けられ。

捷た第４図では陰になっている柱１１０″と１１０”に
装架されてリフター１２０′が設けらねている。

第４図でけりフタ−１２０は下降位置にあり、１２０’
は上昇位置にある。り下リフター１２０について詳細に
説明するが、１２０’も全く同じ構造である。

リフター１２０は柱１１０を挾むクランプ１２１とそれ
と一体になったガイド板１２２全有しく反対側にも柱１
１０’ｌ’ｌ：ｌ力ｌ〜て同様の横持があり同じζ；照
番号に′全骨して示さね、ている）、プｊイド板の上端
がチェインにいしワイヤー１２３および１２３′によっ
て水平状態を保って８き上げられるように汗っている リフターの基板に１１．被照射物の容器を滑べらせて載
せたりり■したり丁ｌ、のに便利なように２個以上のリ
ッジ１２４が設けられている。柱１１０゜１１０′と向
い合って平面で見て長方形をなす位置にある柱１１０″
、１１０’″に乞［」二と全く同じＦｉｌｌ造のりフタ
−１２０′がｉりつけである。部材はすべて同じ番号に
“および“′を付して示してあり、目、つすフターが上
昇位置に静画している状態で示［７である。

第５図に見られるように、ｆ＃ｔみ替え装置５５はオー
バーへラドレール５ａ４の部分に、その中央部分子！：
懸垂枠１０が通過できるように設置される。

懸垂枠１０は底板１１．側壁１２．１２’（１２の背後
にあって邸１示されていない）、天上板１３゜中間床１
４から構成される長方形の枠であって。

懸垂台車２００から懸垂ロッド２０１で回転可能に懸垂
さ力、、底イ反１１と中間床１４に被照射物の容器全載
１〆ｒする。それ故に、特に図示してかいが。

この部分にもリッジを設けておくのが有利である。

先如述べたりフタ−の下降位ＩＷは、この懸垂枠の底板
の位置に一致し、上昇位置は中間床の位置に一致する。

（４み替え装置１にはさら（Ｃ補強柱１１１　、１１１
’。

１１１“、１１１”’が設けられ（第４図には示されて
い々い）、また上方には水平桁１１２．　１１２’（１
１２の背佐にある）　１１３．　１１３’がｈす、その
上にリフターのチェインないしワイヤー巻き上げのため
の滑車１１４．１１４’１１１４″、１１４＃′、１ｍ
ｍモモ−ター１１５どが設けられている。こね、らは機
械技術にとっては自明であるから、こハ以ヒ詳細に説明
する必要がない。

積み替え装置はさらに、卯；５１ｆ＋に示さｔているよ
うに、リフターの上昇位置と下降位ｑｔに、そね。

ぞれフッシャー１６０と１３０′力；設けられている。

これはどのような機構のものであってもよいが１−Ｉ三
組空気駆動のものが有利であろう。こねも甘た尚業者に
とって自明のものであるから、こね以上詳細に述べる必
要はない。

第５図は、その底板と中間床上にそねぞれ被照射物の容
器を積載して丁度入れ替え機の定位置に停止したところ
としよう。すると上下のグツシャーはその押し出しロッ
ドが突き出さハて、載１１ｔされている容器を反対側に
あるリフターの基板−１−に押し出す。その結果の状態
は第６図に示烙力ている。

ここで駆動モーター１１５が作動して、リフター１２０
は上昇り、１２０’け下降して第７図に示す状／７４　
Ｋ々る１、今Ｂｎグツシャーロッドｎ先の半分の行程だ
け突き出］７．容２ｇを再び？・重重枠上に積、ｌｉＪ
する。こねて上下入力替えの一サイクルが終って第５図
の状態にｎこる。

そこでｐＪｌ、　ｆｌ、’ｊｌ　−１−エイノが１懸ｆ
存伜汗だけ進行し１次の１トリ１［枠してついて同様の
操作が行なわわる。

本発明にかかる装置は次のＬうに運転さηる。

被照射物はあらかじめ段ボール箱、アルばニウムケース
、薄状容器てなどに充１αさｔｌ、ベルトコンベアー５
６　Ｋよって載荷位置５１ＶＣ運ばれる。彼照射物の容
器は懸垂４１“に適合する寸法にＢｃ−され−Ｃいるこ
とは勿論である。

容器を積載した懸垂枠はレール５”ｌ　＋　５２２を経
て乗り替えステーション５２へ運は）する。先に述べた
ようにこの間は駆動チェインは例えＨ′ｉ！５１Ｖ分の
１・４髪度でｌｆｆ１＋いているから、懸垂枠は可なり
広い間隔をおいて繰重さハている。ステーションり２に
おいて懸垂枠は、レール５ｂ１部分を走行している例え
ば１２ｍ／分で走行する駆動チェインに乗り替えさせら
れ、少しつまった間隔で照射室内に運げね、る。

懸垂枠は次の乗り替えステーション５３で今度はレール
５ｃの部分を走る例えば４ｍ／分の速度（７）Ｂｇ動チ
ェインに乗り替えさせられる。通常ステーション５３の
手前ではいくつかの懸垂枠が停滞し待機することになる
。

５ｃ１部分でＩ″ｉ懸ｉ１ｉ＋枠は隙間々〈（資）・垂
された状態で線源の前面全通り反転ステーション６で裏
返しさ力２．さらに５ｃ２部に移り、第３の乗り替えス
テーション５４で、再び毎分１２ｍ６’）駆動チェイン
に乗り替えさせられ、５ｂ２部分子！：通り、第４の乗
に作業しやすいように懸垂枠の間隔は１）ｉ」いて来る
。

第４ステーシヨンでは、いわばレールのポイントの切快
替えによって５ｂ、部分に移り再び照射室に戻ることも
できる。後戻りせず５ａ３部を進んだ懸垂枠は第５のス
テーション５７で、レール５ａ４に移り、入れ替え位置
５５で、先に述べた上下入れ替えの操作を受けて照射室
に戻る。

このよう（（シて、前背面の反転、上下の入れ替えを受
けて、均等に所要量の照射を受けて、第５ステーシヨン
５７に戻った懸垂枠は今度にレール５ａ、に移り、脱荷
位置５１′に戻り、ベルトコンベアー５６′で出荷場に
運ばれる。

上述の装置において駆動装置の設置、レールのポイント
の切り替え等は何れも既知悄用されている１１０りであ
る。レールの行程の要所にセンザー分設けて、それぞれ
番号を与えられた懸垂枠のり１きを監視して、必要情報
を操作ステーションに設けたマイクロコンピュータ−の
中央処μｍ１装置にフィードバックし、予め定めたプロ
グラム通りに照射を行々うことも当業者に増っては通常
の設計の問題である。

従来１：Ｊ：　、被照射物に必要なｒ９Ｔ安線−１，１
に応じてキャリアーの速度を変更する照射方式が多く採
用さね、ていたが、被ｌ・、回目クツＪの＋中力′ｊが
多いＪ場合、　、１１１１１４射物の交替に伴う運転効
率の低下が大きかったが。

本発明方法ではキャリアー速度は一定に保ち１周行回敷
金変史することによって各被照射物に異なつた照射量を
与えることができる。即ち、各懸垂枠に固有の識別コー
ド’ｌｒ４えておけば、それぞれの懸垂枠に所要線量の
異なる被照射物を積載しておいても、それぞれに所定の
周行回数を：守らせることによって、それぞれの照射量
？与えることができ、これはトラッキング法によって容
易に電算機制御できる。

本発明方法における照射効率す二第８図によって説明す
る。第８図は線源４と被照射物（容器）Ｐ。

Ｐ′との位置関係を示す概念図である。線源４ｄ紙面に
垂ｉθ一方向に延びており、被照射物も同じ方向に移動
する。

第８図（Ａ＋は被照射物Ｐは線源の筒さ一杯の高さのも
のが使用さｆｌ、る場合である１、被照射物Ｐは全体が
一様に照射線量４受けるわけでＩ″ｆ：ない。（Ａ１図
でσ点人か最高の線量を受け。

点１）が最低の線絹全受（−する。被照射物Ｐは反転に
よ−）で表裏両面から照射さシ１．るから表裏両面の照
射［栓の不均一は相殺濱れるから９問題は片面上の位置
（でおける照射線量の不均一である。照射効果ｄ市少照
射線量の部分を基準に考えなけｒげ斥らないから２点Ｂ
が所要の線量を受けるためには過剰の線量を受ける。寸
だ線源の末端部から発するＩｒｋ射線の多くは無駄にな
る。実際には（ｎ＋　Ｈのように多少ども上下に憂い線
源が使用されるにおいておやで歩）る。

この不利を避けるためＫは、線源の高さに等しい高さの
被照ｊ才ｉ物を上下二段のｆｃ）図に示すような位置関
係で照射する。上側の被照射物Ｐにおいては２点Ｃが最
高の線ｆ１−全受け２点Ｂが最低線量金堂ける。これが
下側にまわると先に最低の線量を受けた点Ｂσ最高の線
′＃を受ける　そのために各部分が受ける線量は平均化
されるとともに、無駄になっていた末端部分の放射線が
有効に刊用される。

従来の載置型の装置において、被照射物を上下２段のコ
ンベアー上全移動させて、長い周回行程の間に第８図（
Ｃ）に示す関係において、被照射物が上下入れ替わる様
式の照射法はあったが、被照射“物を上下に懸垂し１．
直接上下を入れ替える方法は本発明が赦初である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるガンマ線照射施設の概念を
示す図である。 第２，３図は、第１図に示す施設において使用される被
照射物ギヤリアーのオーバーへラドレールの駆動機構を
示す図である。 第４図は本発明の装置の正面図である。 第５図は本発明の装置の側面図である。 笛６，７図は本発明の装置の作動状態を示す側面図であ
る１、 第８図は本発明方法における照射効率を説明する図であ
る。 これらの図において ４：線源物質　１０：懸垂枠 １２０　、１２０’、　１２０’；　１２０”’：リフ
ター１３０　、１３０’：プッシャー 特許出願人　柴田長夫 代理人　弁理士　松　井　政　広 秦２　図 第３　閉 ０１ 氷δＶ ＋Ａ）　（Ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　垂直平面に配置されたガンマ線源物質（以下線源
   という）の前後面を線源から等肯１離の位置にある平行
   面にそってネル照射物を移動させてガンマ線照射を折々
   う方法において、被照射物を線源の上下の中心の水平線
   を含む水平面に対して一ヒ下に二つ一組にして懸垂し、
   上下の被照射物を入れ替えることにより、均等々照射を
   行なうことを４！１′徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のガンマ線照射法であ
   って、さらに被照射物の線源に対して裏表反転すること
   を拌なう方法。 ３、垂直平面に配置されたガンマ線源物質（以下線源と
   いう）の前後面を線源から等距離の位置にある平行面に
   そって被照射物を移動させてガンマ線照射を行なう方法
   において、被照射物を線源の二つ一組にして懸垂し、上
   下の被照射物を入れ替えることにより、均等な照射を行
   なうこと′ｆ４ｆ徴とする方法を実施するための装置で
   あって、長方形の平面上（（４本の柱を立て、そねそれ
   ２本の柱に沿って一ヒ下運動する対向するリフターと１
   両リフターの中間を走る支承レールに懸垂された懸垂枠
   であって、下段と中段の床を有する＜）のと、該）Ｖ平
   枠の中段に相当する高さと、下段に相当する高すに設け
   らねたブツシャ−であって、懸垂枠が両リフター間に位
   置するときに被照射物を相当する高さにある懸垂枠の味
   からりフタ−へ、またリフターから相当する高さにある
   懸垂枠の床に移動させる機態を翁するものを備えている
   装’ｉＬｔ　。