KR100913355B1

KR100913355B1 - 동위원소 방사선원 개폐장치

Info

Publication number: KR100913355B1
Application number: KR1020070128811A
Authority: KR
Inventors: 김정복; 송태영; 하장호; 박세환; 김한수; 김용균
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-08-20
Also published as: KR20090061842A

Abstract

본 발명은 동위원소로부터 나오는 방사선을 이용하여 물질이나 물체의 두께, 준위, 밀도, 성분 등을 측정하는 장치에 적용되는 동위원소 방사선원 개폐장치에 관한 것으로서, 동위원소 방사선원의 개폐를 위한 구동력을 발생시키는 데에 있어서, 개방시에는 솔레노이드로부터, 폐쇄시에는 개방시 압축된 스프링으로부터 구동력을 발생시키도록 구성되어, 정전 등의 전기적 문제가 발생하여 전력이 차단되는 경우에도 스프링의 복원력에 의해 자동적으로 방사선원이 개폐될 수 있는 한편, 방사선원으로부터 방출되는 방사선과의 반응을 통해 방사선을 직접 감지하는 방사선 센서를 이용한 개폐표시기가 구비되어, 방사선원을 안전하고 효율적으로 개폐시키는 동시에 작업자에게 개폐상태를 정확히 표시해주는 동위원소 방사선원 개폐장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 동위원소 방사선원 개폐장치는, 내부에 방사성 동위원소가 수용되며, 일면에 상기 방사성 동위원소에서 발생하는 방사선을 조사하기 위한 조사구가 형성되어 있는 동위원소 용기와; 상기 조사구를 개폐시키도록 상기 조사구가 이루는 평면에 평행하게 왕복이송되는 개폐부와; 상기 개폐부를 상기 동위원소 용기로부터 이격되도록 이송시켜 상기 조사구를 개방시키는 구동부와; 상기 개폐부의 일측을 탄성지지하여 상기 구동부의 구동력 해제시 탄성에 의해 상기 개폐부를 상기 동위원소 용기측으로 이송시켜 상기 조사구를 폐쇄하는 탄성지지부와; 상기 조사구 주변에 구비되어 동위원소 용기로부터 조사되는 방사선을 감지하여 방사선 원의 개폐 여부를 표시해주는 개폐표시기;를 포함하여 구성되는 점을 특징으로 한다.

방사선원, 개폐, 동위원소, 스프링, 복원력, 방사선 센서, 안전성, 절전

Description

동위원소 방사선원 개폐장치{A shutter system for emitting radiation from radioactive nuclide}

본 발명은 동위원소로부터 나오는 방사선을 이용하여 물질이나 물체의 두께, 준위, 밀도, 성분 등을 측정하는 장치에 적용되는 동위원소 방사선원 개폐장치에 관한 것으로서, 동위원소 방사선원의 개폐를 위한 구동력을 발생시키는 데에 있어서, 개방시에는 솔레노이드로부터, 폐쇄시에는 개방시 압축된 스프링으로부터 구동력을 발생시키도록 구성되어, 정전 등의 전기적 문제가 발생하여 전력이 차단되는 경우에도 스프링의 복원력에 의해 자동적으로 방사선원이 폐쇄될 수 있는 한편, 방사선원으로부터 방출되는 방사선과의 반응을 통해 방사선을 직접 감지하는 방사선 센서를 이용한 개폐표시기가 구비되어, 방사선원을 안전하고 효율적으로 개폐시키는 동시에 작업자에게 개폐상태를 정확히 표시해주는 동위원소 방사선원 개폐장치에 관한 것이다.

물질이나 물체의 두께, 준위, 밀도, 성분 등을 비접촉 또는 비파괴적으로 측정하기 위해서 동위원소로부터 나오는 방사선을 측정물 방향으로 조사시킨 후에 측정물을 투과하거나 측정물로부터 반사되는 방사선을 방사선 검출기로 검출하여 측 정하는 방법이 널리 이용되고 있다.

이와 같이 방사선을 측정 수단으로 이용하는 경우에는 측정시에만 방사선을 외부로 노출시키고 평상시에는 차폐가 가능하도록 구성하여야 하기 때문에, 이에 사용되는 방사성 동위원소를 개폐장치가 구비된 동위원소 용기 내에 보관하여야 한다.

도 1은 물질의 두께를 측정하는 데에 사용되는 종래의 방사선을 이용한 측정 장치를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 방사선을 이용한 측정장치는 방사성 동위원소(10)를 보관해두는 동위원소 용기(20)와, 동위원소 용기(20)의 입구를 개폐시키는 동위원소 방사선원 개폐기(30)와, 동위원소(10)로부터 조사되어 측정 대상물(40)을 통과하는 방사선을 검출하는 방사선 검출기(50)로 구성된다.

동위원소 방사선원 개폐기(30)는 방사선을 방출하는 동위원소가 사용이 되지 않을 때에는 납 등과 같은 방사선 차폐체(21)로 동위원소 용기(20)를 폐쇄시키고 있다가, 방사선 조사시에 일측으로 슬라이딩되어 동위원소 용기(20)의 입구를 개방함으로써 동위원소(10)로부터 동위원소 용기(20)의 입구를 통해 방출되는 방사선을 측정 대상물 측으로 조사시키게 된다.

측정 대상물을 투과한 방사선의 세기는 대상물의 두께가 클수록 더 많이 감소하게 되므로, 대상물의 두께와 방사선 세기 감소는 서로 상관 관계를 갖게 된다. 따라서, 방사선 검출기는 대상물을 투과한 방사선의 세기를 측정하여 대상물이 없을 때 측정된 방사선 세기와 비교함으로서, 대상물의 두께 등을 비접촉, 비파괴 방 식으로 측정 할 수 있다. 여기서 사용되는 방사선은 대상물이 두꺼운 경우에는 엑스(Χ)선이나 감마(γ)선을, 대상물이 비교적 얇을 때는 베타(β)선을 사용하는데, 사용되는 방사선 종류가 결정되면 해당 방사선을 방출할 수 있는 적합한 동위원소의 종류 및 양을 선정해야 한다. 일반적으로 감마선을 방출하는 동위원소로는 Cs-137이나 Co-60 등이 있고, 베타선을 방출하는 동위원소로는 Kr-85 등이 있다.

이러한 용도로 사용되는 동위원소 방사선원 개폐기의 개폐는 유압을 이용하는 방식도 있지만 일반적으로 모터와 같이 전력을 이용하는 전기 구동장치가 사용되고 있다.

그러나, 전력을 이용하는 방식의 동위원소 방사선원 개폐기는 동위원소 용기의 입구가 개방된 후에 정전 등의 전기적인 문제가 발생하면 방사선 조사가 완료된 이후에도 입구를 폐쇄시킬 수 없는 상황에 이를 수 있는데, 이는 동위원소 용기 내의 방사성 동위원소에서 방출되는 방사선이 작업자에게 노출될 수 있는 위험을 야기할 수 있는 안전상의 문제점을 갖고 있다.

한편, 동위원소 용기의 입구가 개방되었을 때 접점 센서 등의 감지 장치로 이를 감지하여 방사선이 조사 중임을 알려주기 위한 개폐표시장치가 사용되는데, 접점 불량 등의 전기적인 문제가 발생하여 감지 장치가 오작동하게되면, 작업자가 방사선원 개폐 및 방사선 조사 상태를 정확히 인지하지 못해서 안전 문제가 발생할 수 있다. 즉, 실제로 조사장치가 개방되어 방사선이 조사되고 있는데도 개폐표시장치의 오작동으로 방사선원이 폐쇄되어 있는 것으로 오인될 경우에, 작업자가 방사선원에 가까이 접근하여 안전 사고가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 동위원소 방사선원 개폐기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 방사선 조사가 완료되었을 때 방사선원 개방시에 압축된 스프링의 복원력에 의해 동위원소 방사선원을 폐쇄시키고, 방사선원으로부터 방출되는 방사선과의 반응을 통해 방사선을 직접 감지하는 방사선 센서를 이용하여 방사선원의 개폐 상태를 정확히 표시함으로써, 전기적인 오작동으로 인하여 방사선원이 완전히 폐쇄되지 않거나, 개폐 상태를 감지하는 감지 장치의 불량으로 인해 개폐 표시가 정확히 이루어지지 않아 작업자가 방사선에 노출될 수 있는 가능성을 최소화하여 방사선원의 사용에 따른 안정성 문제를 개선시키는 데에 있다.

또한, 방사선원 개방 후에 솔레노이드의 작동 전압을 개방시의 전압보다 감소시킨 상태로 유지함으로써 개폐 장치의 작동에 소요되는 전력 사용량을 절약하는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 내부에 방사성 동위원소가 수용되며, 일면에 상기 방사성 동위원소에서 발생하는 방사선을 조사하기 위한 조사구가 형성되어 있는 동위원소 용기와; 상기 조사구를 개폐시키도록 상기 조사구가 이루는 평면에 평행하게 왕복이송되는 개폐부와; 상기 개폐부를 상기 동위원소 용기로부터 이격되도록 이송시켜 상기 조사구를 개방시키는 구동부 와; 상기 개폐부의 일측을 탄성지지하여 상기 구동부의 구동력 해제시 탄성에 의해 상기 개폐부를 상기 동위원소 용기측으로 이송시켜 상기 조사구를 폐쇄하는 탄성지지부와; 상기 조사구 주변에 구비되어 동위원소 용기로부터 조사되는 방사선을 감지하여 방사선원의 개폐 여부를 표시해주는 개폐표시기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치를 제공한다.

본 발명에 따른 동위원소 방사선원 개폐장치는 물체의 두께, 준위, 밀도, 성분 등의 비접촉 또는 비파괴 측정을 위해서 조사되는 동위원소 방사선원을 보다 안전하게 운영할 수 있도록 함으로써, 방사선 노출로 인한 작업자의 위험을 감소시켜 동위원소를 이용한 방사선 이용 분야의 저변을 확대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 개폐 장치의 전력을 효율적으로 사용함으로써 방사선 조사 장비의 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동위원소 방사선원 개폐장치를 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 동위원소 방사선원 개폐장치는 방사선원, 즉 방사성 동위원소(10)가 내부에 수용되며, 일면에 방사성 동위원소(10)에서 발생하는 방사선을 조사대상물 측으로 조사하기 위한 조 사구(109)가 형성되어 있는 동위원소 용기(100)와, 조사구(109)를 개폐시키도록 조사구(109)가 이루는 평면에 평행하게 왕복이송되는 개폐부(500)와, 개폐부(500)를 동위원소 용기(100)로부터 이격되도록 이송시켜 조사구(109)를 개방시키는 구동부와, 개폐부(500)의 일측을 탄성지지하여 구동부의 구동력 해제시 탄성에 의해 개폐부(500)를 동위원소 용기(100)측으로 이송시켜 조사구(109)를 폐쇄하는 탄성지지부(600)를 포함하여 구성된다. 또한, 조사구(109) 주변에 구비되어 동위원소 용기(100)로부터 조사되는 방사선을 감지하여 작업자에게 방사선원의 개폐 여부를 표시해주는 개폐표시기(700)를 포함하여 구성된다.

동위원소 용기(100)는 일단이 개구되어 조사구(109)가 형성되어 있는 중공 원통형 용기로서, 벽면에는 납 등의 차폐 성분이 포함되어 개폐부(500)에 의해 조사구(109)가 폐쇄되면 내부에 고정되어 있는 방사성 동위원소(10)로부터 발생되는 방사선을 차폐시킬 수 있다.

구동부는 솔레노이드(200)와, 솔레노이드(200)에 의해 작동되어 개폐판(510)을 이송시켜주는 구동기구부(300)와, 솔레노이드(200)의 작동을 제어하는 솔레노이드 제어부(800; 도 5 참조)로 구성된다.

구동기구부(300)는 솔레노이드(200)의 작동에 의해 전진 또는 후퇴하는 솔레노이드축(310)과, 솔레노이드축(310)에 연결되어 구동가이드(330)를 따라 왕복이송되는 슬라이드부재(320)와, 슬라이드부재(320)의 일단면 양측에 각각 부착되어 슬라이드부재(320)의 일방향 이송에 따라 개폐부(500)를 밀어 조사구(109)로부터 이격시켜주는 압착부재(340)를 포함하여 구성된다.

솔레노이드 제어부(800)는 솔레노이드(200)로 공급되는 작동전압을 조절하여 솔레노이드(200)의 작동을 제어하는데, 작업자의 방사선 조사 또는 조사 중지 명령에 따라 솔레노이드(200)의 작동전압을 제어하여 솔레노이드축(310)을 잡아당기거나 밀어줌으로써, 솔레노이드축(310)과 연결된 슬라이드부재(320)를 양방향 이송시켜 슬라이드부재(320)에 부착된 압착부재(340)를 통해 개폐부(500)를 밀어주거나, 압착부재(340)를 개폐부(500)로부터 이격시켜 개폐부(500)가 탄성지지부(600)에 의해 원위치로 되돌아가도록 할 수 있다. 여기서, 솔레노이드 제어부(800)의 구체적인 회로 구성에 대해서는 후술하여 설명하기로 한다.

개폐부(500)는 동위원소 용기(100)의 조사구(109) 전면에 구비되는 개폐가이드(590)를 따라 왕복이송되는 개폐판(510)과, 압착부재(340)와 대향하도록 개폐판(510)의 일측에 결합되는 보조판(520)으로 구성되는데, 솔레노이드(200)의 작동에 의해 구동기구부(300)의 압착부재(340)가 개폐부(500)의 보조판(520)을 밀어주면, 개폐판(510)이 개폐가이드(590)를 따라 조사구(109)로부터 이격되는 방향으로 이송되면서 조사구(109)가 개방된다.

탄성지지부(600)는 개폐부(500)의 보조판(520) 일측에 대향하여 구비되어, 개폐부(500)가 조사구(109)를 폐쇄시키는 방향으로 보조판(520)을 탄성 지지하는 스프링(610)과, 스프링(610) 내부에 삽입되어 스프링(610)을 지지해주는 스프링지지대(620)로 구성되어, 방사선 조사가 완료되어 솔레노이드(200)가 오프 상태, 즉 작동전압이 0이 되면, 스프링(610)의 복원력에 의해 보조판(520)을 밀어줌으로써 개폐부(500)를 폐쇄 위치로 이동시키게 된다.

개폐표시기(700)는 방사선원 개방시, 즉 개폐판(510)의 개방되어 동위원소 용기(100)로부터 방사선이 조사될 때 인근 작업자들의 안전을 위하여 방사선이 조사 중임을 표시해주는 장치이다. 방사선원 개폐 여부를 감지하는 장치로는 방사선원 개폐시 선행되는 솔레노이드(200)의 온/오프를 감지하거나, 개폐부(500)의 개방 또는 폐쇄 위치에 구비되는 접점 센서를 이용하여 해당 위치로 이송되는 개폐부와의 접촉을 감지하는 전기적 감지 장치를 고려할 수 있다. 그러나, 이와 같은 전기적 감지 장치는 전기 회로 또는 접점 센서의 오작동으로 인하여 실제로 동위원소 용기(100)가 개방되어 있는데도 불구하고 폐쇄된 상태임를 나타내는 신호를 출력함에 따라 부정확한 개폐 표시로 인해 작업자가 방사선에 노출되는 사고를 야기할 수 있는 가능성이 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 개폐표시기(700)는 동위원소 용기(100)의 조사구(109)에 근접하여 설치되어 방사성 동위원소로부터 조사되는 방사선을 감지하는 방사선 센서(710)와, 개폐 여부를 시각적으로 표시해주는 표시등(730) 및 방사선 센서(710)로부터 방사선 감지 신호를 전송받아 표시등(730)을 점등 또는 소등시켜주는 표시등 제어부(740)로 구성되어, 전기 회로 또는 접점 센서의 오작동으로 인한 안전 사고 가능성을 원천적으로 방지할 수 있다. 방사선 센서(710)는 측정 대상물로의 방사선 조사를 방해하지 않도록 방사선이 조사되는 동위원소 용기(100)의 조사구(109) 중앙부에서 일측으로 이격되어 설치되되, 감지 가능한 최소 방사선 이상이 조사되는 위치에 설치되어야 한다.

여기서, 방사선 센서(710)는 다양한 종류의 센서가 모두 사용될 수 있으나, 본 실시예에서는 소형화에 유리하고 방사선이 조사되면 빛을 발광시킴으로써 방사선에 반응하는 신틸레이터(scintillator) 검출기를 사용하였다.

이와 같이, 방사선 센서(710)로 신틸레이터 검출기를 사용하고, 신틸레이터 검출기와 표시등 제어부(740)를 광케이블(720)로 연결하여, 방사선원 개방시 신틸레이터 검출기로부터 발생하는 광을 광신호 형태로 광케이블(720)을 통해 표시등 제어부(740)로 전송하게 되면, 표시등 제어부(740)에서는 방사선원이 개방되어 실제로 방사선이 조사되는 경우에만 전송되는 광신호에 따라 표시등(730)을 점등하 게 된다. 신틸레이터는 방사선이 조사되면 빛을 내는 물질로서 크게 유기 신틸레이터와 무기 신틸레이터의 두 가지로 구분되는데, 전자의 종류로는 유기결정, 액체 신틸레이터, 플라스틱 등이 있고 후자의 종류로는 NaI, CsI 등의 무기결정, 가스, 유리 등이 있다. 신틸레이터 검출기를 광케이블에 연결하는 데에 있어서는, 광학적 그리스(optical grease) 등을 사용하여 신틸레이터 검출기로부터 광케이블로 전달되는 광의 손실을 최소화하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따른 개폐표시기(700)는 동위원소 용기(100)의 조사구(109)가 개방되어 동위원소로부터 발생하는 방사선이 측정 대상 물질과 함께 방사선 센서(710)에 조사되면, 방사선 센서(710)가 조사된 방사선과의 반응을 통해 방사선원 개폐에 대한 감지 신호를 표시등 제어부(740)로 출력하고, 표시등 제어부(740)는 이에 따라 방사선원의 개폐 여부를 정확히 표시해주기 때문에, 전기 회로 또는 접점 센서의 오작동으로 인해 방사선원의 개폐 상태를 거꾸로 감지하게 되는 가능성을 최소화하여 방사선 사용과 관련된 안전성을 향상시키는 역할을 한다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 동위원소 방사선원 개폐장치에서 솔레노이드(200)의 작동전압을 제어하여 동위원소 용기(100)의 조사구(109)를 개폐하는 과정을 살펴보기로 한다.

도 4는 도 2에 도시된 동위원소 방사선원 개폐장치의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

작업자가 솔레노이드 제어부(800)와 연결된 입력 장치를 통하여 방사선 조사 명령을 내리게 되면, 솔레노이드 제어부(800)는 솔레노이드(200)에 공급되는 전압을 증가시켜 솔레노이드축(310)을 잡아당겨 후퇴시키게 된다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 솔레노이드축(310)에 연결된 슬라이드부재(320)가 이송되면서 슬라이드부재(320)에 부착된 압착부재(340)가 개폐부(500)의 보조판(520)을 밀어주게 되면, 보조판(520)과 결합되어 있는 개폐판(510)이 슬라이드부재(320)와 슬라이드부재(320)의 이송 방향과 동일 방향으로 개폐가이드(590)를 따라 이송되면서 동위원소 용기(100)의 조사구(109)가 개방된다. 이와 함께 보조판(520)의 일측과 대향하는 스프링(610)이 보조판(520)과 접촉하게 되면서 압축되어 탄성력에 의해 보조판(520)을 지지하게 된다.

한편, 작업자가 방사선 조사를 완료하고 방사선 조사 중지 명령을 입력 장치에 입력하면, 솔레노이드 제어부(800)는 솔레노이드(200)에 공급되는 전압을 차단시켜 솔레노이드축(310)을 전진시키게 된다. 솔레노이드축(310)이 전진하면 솔레노이드축(310)에 연결된 슬라이드부재(320)가 조사구(109) 개방시와 반대 방향으로 이송되면서 슬라이드부재(320)에 부착된 압착부재(340)가 개폐부(500)의 보조판(520)으로부터 이격되는데, 이 때 개폐부(500)의 보조판(520)에는 스프링(610)의 복원력에 의해 조사구(109) 개방시와 반대 방향, 즉 조사구(109) 측으로 근접하게 되는 방향으로의 힘이 작용하게 되며, 이 힘에 의해 보조판(520)에 연결된 개폐판(510)이 개폐가이드(590)를 따라 조사구(109) 측으로 이동하면서 조사구(109)를 완전히 폐쇄시키게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 제어부의 회로 구성을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 제어부(800)는 동위원소 용기(100)의 개방에 필요한 전압을 공급하는 개방전원단자(810)와, 동위원소 용기(100) 개방 이후 개방 상태를 유지하는 데에 필요한 전압을 공급하는 유지전원단자(820)와, 개방전원단자(810) 및 유지전원단자(820) 중의 하나를 솔레노이드(200) 입력단에 선택적으로 연결시켜주는 누름단추 스위치(830)와, 누름단추 스위치(830)를 제어하는 스위치 제어기(840)로 구성된다.

스위치 제어기(840)는 방사선 조사를 위하여 동위원소 용기(100)를 개방할 경우 누름단추 스위치(830)를 제어하여 개방전원입력단자가 솔레노이드(200) 입력단에 연결되도록 함으로써, 솔레노이드(200) 축이 전진하면서 개폐부(500)를 개방 위치로 이송시키고, 이와 함께 스프링(610)을 압축시키는 데에 필요한 충분한 작동전압이 솔레노이드(200)에 인가되도록 한다. 일단 동위원소 용기(100)의 조사 구(109)가 개방된 후에는 스프링(610)의 압축을 유지하는 데에 필요한 최소한의 작동전압만이 요구되므로, 스위치 제어기(840)는 누름단추 스위치(830)를 제어하여 개방 시의 전압보다 적은 전압을 제공하는 유지전원단자(820)가 솔레노이드(200) 입력단에 연결되도록 한다. 스위치 제어기(840) 내에는 타이머 회로가 구비되어 동위원소 용기(100) 개방을 위해 솔레노이드(200)를 작동시키는 시점부터 기설정된 일정 시간(개폐부(500)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이송되는 데 걸리는 시간)이 경과된 이후 유지전원단자(820)를 솔레노이드(200) 입력단에 입력되도록 누름단추 스위치(830)를 제어하게 된다.

본 실시예에서는 개방전원단자(810)의 공급 전압을 20V, 유지전원단자(820)의 공급 전압을 6V로 설정하여, 동위원소 용기(100) 개방 후 방사선 조사 도중에 용기 개방을 유지시키는 데에 소요되는 전력을 동위원소 용기(100) 개방시 소요되는 전력에 비해 대폭 낮춰주는 효율적인 전력 운용을 통해 전력 사용량을 줄일 수 있다.

한편, 방사선 조사가 완료되고 동위원소 용기(100)의 조사구(109)를 폐쇄할 경우에는 누름단추 스위치(830)를 제어하여 솔레노이드(200)와 유지전원단자(820)의 연결을 해제하면, 솔레노이드(200)로의 전원 공급이 차단되어 순수한 스프링(610)의 탄성 복원력만으로 개폐부(500)가 이동하여 조사구(109)를 폐쇄시키게 된다.

따라서, 본 발명은 종래의 전기적인 힘이 아닌 기계적인 힘으로 동위원소 용기를 폐쇄시키는 방식을 통해 정전 등과 같이 전기 공급이 차단되는 사태에도 방사 선원 입구를 자동적으로 폐쇄시킬 수 있으며, 전기 계통의 오작동이 발생하는 경우에도 전력 공급 차단을 통하여 즉각적으로 방사선원 입구를 폐쇄시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

도 1은 물질의 두께를 측정하는 데에 사용되는 종래의 방사선을 이용한 측정 장치를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동위원소 방사선원 개폐장치를 보여주는 사시도.

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 동위원소 방사선원 개폐장치의 작동 상태를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 제어부의 회로 구성을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 방사성 동위원소 20, 100 : 동위원소 용기

21 : 방사선 차폐체 109 : 조사구

200 : 솔레노이드 300 : 구동기구부

310 : 솔레노이드축 320 : 슬라이드부재

330 : 구동가이드 340 : 압착부재

500 : 개폐부 510 : 개폐판

520 : 보조판 590 : 개폐가이드

600 : 탄성지지부 610 : 스프링

700 : 개폐표시기 710 : 방사선 센서

720 : 광케이블 730 : 표시등

740 : 표시등 제어부 800 : 솔레노이드 제어부

810 : 개방전원단자 820 : 유지전원단자

830 : 누름단추 스위치 840 : 스위치 제어기

Claims

동위원소 방사선원의 개폐장치에 있어서,

내부에 방사성 동위원소(10)가 수용되며, 일면에 상기 방사성 동위원소(10)에서 발생하는 방사선을 조사하기 위한 조사구(109)가 형성되어 있는 동위원소 용기(100)와;

상기 조사구(109)를 개폐시키도록 상기 조사구(109)가 이루는 평면에 평행하게 왕복이송되는 개폐부(500)와;

상기 개폐부(500)를 상기 동위원소 용기(100)로부터 이격되도록 이송시켜 상기 조사구(109)를 개방시키는 구동부와;

상기 개폐부(500)의 일측을 탄성지지하여 상기 구동부의 구동력 해제시 탄성에 의해 상기 개폐부(500)를 상기 동위원소 용기(100)측으로 이송시켜 상기 조사구(109)를 폐쇄하는 탄성지지부(600)와;

상기 조사구(109) 주변에 구비되어 동위원소 용기(100)로부터 조사되는 방사선을 감지하여 방사선원의 개폐 여부를 표시해주는 개폐표시기(700);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동부는,

솔레노이드(200)와;

상기 솔레노이드(200)에 의해 작동되어 개폐판(510)을 이송시켜주는 구동기구부(300)와;

상기 솔레노이드(200)의 작동을 제어하는 솔레노이드 제어부;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 구동기구부(300)는,

상기 솔레노이드(200)의 작동에 의해 전진 또는 후퇴하는 솔레노이드축(310)과;

상기 솔레노이드축(310)에 연결되어 구동가이드(330)를 따라 왕복이송되는 슬라이드부재(320)와;

상기 슬라이드부재(320)의 일단면 양측에 각각 부착되어 상기 슬라이드부재(320)의 일방향 이송에 따라 상기 개폐부(500)를 밀어 상기 조사구(109)로부터 이격시켜주는 압착부재(340);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 3항에 있어서,

상기 개폐부(500)는,

상기 동위원소 용기(100)의 조사구(109) 전면에 구비되는 개폐가이드(590)를 따라 왕복이송되는 개폐판(510)과;

상기 압착부재(340)와 대향하도록 상기 개폐판(510)의 일측에 결합되는 보조판(520);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 솔레노이드 제어부(800)는,

상기 동위원소 용기(100)의 개방에 필요한 전압을 공급하는 개방전원단자(810)와;

상기 동위원소 용기(100) 개방 이후 개방 상태를 유지하는 데에 필요한 전압을 공급하는 유지전원단자(820)와;

상기 개방전원단자(810) 및 상기 유지전원단자(820) 중의 하나를 상기 솔레노이드(200) 입력단에 선택적으로 연결시켜주는 누름단추 스위치(830)와;

상기 누름단추 스위치(830)를 제어하는 스위치 제어기(840);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 탄성지지부(600)는,

상기 개폐부(500)의 일측에 대향하여 구비되어, 상기 개폐부(500)를 탄성 지지하는 스프링(610)과;

상기 스프링(610) 내부에 삽입되어 스프링(610)을 지지해주는 스프링지지 대(620);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 개폐표시기(700)는,

상기 동위원소 용기(100)의 입구에 근접하여 설치되어, 조사되는 방사선을 감지하는 방사선 센서(710)와;

방사선원의 개폐 여부를 시각적으로 표시해주는 표시등(730)과;

상기 방사선 센서(710)로부터 방사선 감지 신호를 전송받아 상기 표시등(730)을 점등 또는 소등시켜주는 표시등 제어부(740);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.
제 7항에 있어서,

상기 방사선 센서(710)로는 신틸레이터(scintillator) 검출기가 사용되고,

상기 신틸레이터 검출기는 광케이블(720)을 통해 상기 표시등 제어부(740)와 연결되어,

상기 신틸레이터 검출기에서 방사선과 반응하여 발생한 광을 상기 광케이블(720)을 통해 광신호 형태로 상기 표시등 제어부(740)로 전송하는 것을 특징으로 하는 동위원소 방사선원 개폐장치.