KR101738888B1 - 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 위치된 시료가 외부로 배출되는 것을 제한하여 방사능 측정기의 성능 테스트에서 신뢰성 있는 데이터 값을 얻을 수 있는, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기에 관한 것이다.

Description

감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기 {Leak proof marinelli beaker for gamma spectroscopy}

본 발명은, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기에 관한 것으로써, 방사선 방출양이 측정되는 시료가 위치되는 하우징과, 하우징에 유입된 시료를 외부와 차단하는 덮개를 시밍(seaming) 결합시켜 시료가 외부로 방출되는 것을 제한하는, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기에 관한 것이다.

일반적으로, 방사능 측정 성능 시험에 있어서 도 1에 도시된 것과 같이 시료가 위치되는 하부 하우징(10)과, 하우징(20)에 위치된 시료를 외부와 1차적으로 격리 시키는 제1 덮개(20), 및 제1 덮개(20)와 외부를 2차적으로 격리 시키는 2차 덮개(30)로 구성된 마리넬리 비이커가 널리 이용되고 있다.

그러나, 종래에 사용되던 마리넬리 비이커는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 덮개(20)가 하부 하우징(10)의 내부로 삽입되며, 하부 하우징(10)의 내벽이 제1 덮개(20)의 가장자리에 형성된 외벽을 압박하여 제1 덮개(20)가 하부 하우징(10)에 끼움 고정되는 구조로 이루어지기 때문에, 제1 덮개(20)가 하부 하우징(10)의 내부 하측으로 삽입되며 하부 하우징(10)의 제1 내부공간(11)에 위치하고 있는 공기를 외부로 방출하기 위해 제1 덮개(20)에 상하 방향으로 공기 배출공(21)이 형성되어야 한다.

따라서, 마리넬리 비이커에 유체 시료가 위치 될 경우 배출공(21)을 통해 유체가 제1 덮개(20)와 제2 덮개(30) 사이에 형성된 제2 내부공간으로 이동하게 되어 외부로 유출되는 단점이 발생되었고, 특히, 생체시료를 보관할 경우 생체시료가 부패되며 발생하는 가스를 제2 덮개(30)에서 완벽하게 차단하지 못해, 주변을 오염시키는 문제점이 발생 하였으며, 시료가 직접적으로 외부로 유출되거나, 가스를 통해 핵종이 외부로 배출될 경우 마리넬리 비이커에 위치하는 시료의 방사능을 측정하는 방사능 측정기의 성능시험(performance test)이 명확히 이루어지지 않아, 방사능 측정기의 능력검정 시험의 신뢰성이 하락하는 문제가 발생하였다.

뿐만 아니라, 하부 하우징(10)과 제1 덮개(20)가 하부 하우징(10)이 제1 덮개(20)를 압박하는 방식으로 결합되기 때문에, 방사능 측정기의 성능시험이 끝난 후 마리넬리 비이커에 보관되는 시료를 폐기시킬 시, 제1 덮개(20)와 하부 하우징(10)의 분리가 어려워 시료의 폐기 시키는 공정이 어려워지는 단점 또한 발생하였다.

결국, 시료를 외부와 완벽하게 차단하여 시료의 운반 및 보관 과정에서 시료가 외부로 방출되는 것을 방지하고, 덮개의 개폐가 용이하게 이루어질 수 있는 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기의 필요성이 대두 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 시료가 보관되는 용기를 외부와 완전 밀폐하여 시료가 외부로 방출되는 것을 방지함으로서, 시료를 이용한 방사능 측정기 성능시험의 신뢰성을 향상시키고, 시료를 폐기하는 작업을 용이하게 할 수 있는, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기를 제공하는 것이다.

상측에 외부에서 시료가 유입되는 유입부(110)가 형성되고, 내부에 상기 유입부(110)를 통해 유입된 시료가 구비되는 공간(120)이 형성되며, 하측 단부에서 상측으로 상기 공간(120)에 위치하는 시료의 방사선 양을 측정하는 계측기가 끼워지는 고정부(130)가 형성되되, 상기 유입부(110)의 상측 단부가 외측으로 절곡되어 제1 결합부(140)를 형성하는 원통형 하우징(100); 및 하면이 상기 유입부(110)에 대응하는 형상을 가지고, 가장자리에 상기 제1 결합부(140)와 시밍(seaming) 결합되는 제2 결합부(210)가 형성되는 덮개(200); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덮개(200)는, 상면에 상기 덮개(200)를 압박하여 벤딩 시키는 풀탭(pull tap)(220)이 구비되고, 상면 가장자리에 상기 풀탭(220)의 힘에 대응하는 벤딩홈(230)이 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는, 상기 제2 결합부(210)가 내측에서 외측으로 가며 상측으로 경사지게 기울어지고, 상기 제2 결합부(210)와 서로 마주보는 상기 제1 결합부(140)의 하면이 상기 제2 결합부(210)의 상면 기울기에 대응하여 내측에서 외측으로 가며 하측에서 상측으로 경사지게 기울어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(100)은. 외주면에 원주 방향으로 단수 또는 복수개의 굴곡부(150)가 형성되어, 하측에서 상측으로 가며 폭방향 단면적 변화가 반복되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덮개(200)는, 가스 투과성 재질 또는 가스 차단성 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(100)은, 상기 고정부(130)가 상기 하우징(100)의 상하 길이방향 중심축을 기준으로 일정한 반경방향 길이를 가지는 원통 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상측에 외부에서 시료가 유입되는 유입부(110)가 형성되고, 내부에 상기 유입부(110)를 통해 유입된 시료가 구비되는 공간(120)이 형성되며, 하측 단부에서 상측으로 상기 공간(120)에 위치하는 시료의 방사선 양을 측정하는 계측기가 끼워지는 고정부(130)가 형성되고, 상기 유입부(110)의 상측 단부에 외측으로 일정한 경사를 가지며 절곡되어 내측 상면보다 외측 상면이 상측에 위치되는 경사진 형상의 제1 결합부(140)가 형성되는 원통형 하우징(100); 및 하면이 상기 유입부(110)에 대응하는 형상을 가지고, 가장자리에 외측으로 갈수록 상하방향 두께가 좁아져 하면의 경사가 상기 제1 결합부(140)의 상면 경사에 대응하는 경사를 가지는 제2 결합부(210)가 형성되는 가스투과성 재질의 덮개(200)를 포함하며, 상기 제1 결합부(140)와 상기 제2 결합부(210)는 시밍(seaming)결합되고, 상기 하우징(100)은 외주면을 원주방향으로 감싸며 외측으로 돌출 형성되는 굴곡부(150)가 하측에서 상측으로 가며 복수개 형성되고, 상기 하우징(100) 상에 눈금이 형성되어 상기 고정부(130)의 상면에서 상측으로 위치된 시료의 두께를 상기 고정부(130)의 측면에 위치되는 상기 공간(120)에 위치된 시료의 두께와 인접하게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 감마광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는, 하우징과 덮개가 서로 시밍 결합되어 하우징 내부에 보관되는 시료가 외부로 유출되는 것을 제한하며, 하우징과 덮개에 형성된 각각의 결합부가 서로 끼워지는 구조로 이루어져, 숙련자가 아니라도 하우징과 덮개의 시밍 결합을 용이하게 할 수 있다는 장점을 가진다.

또한, 덮개에 풀탭이 형성되어 하우징 내부에 보관되는 시료를 폐기시키는 공정이 단순화 시키는 장점을 가진다.

뿐만 아니라, 하우징의 외주면에 원주방향으로 굴곡부가 형성되어 상하방향으로 가해지는 외부 압력에 대한 내구성이 향상되었으며, 덮개의 구성을 시료의 성질에 따라 가스 투과성 또는 가스 차단성 재질로 선택 구성하여, 공간에 가스가 발생하며 발생하는 폭발사고를 예방하고, 핵종이 외부로 방출되어 방사능 측정기 성능 테스트의 신뢰성을 향상 시키는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 마리넬리 비이커를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 종래의 마리넬리 비이커를 나타낸 상하 단면도.
도 3은 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기를 나타낸 사시도.
도 4는 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기를 나타낸 단면도.(하우징과 덮개 분리 시)
도 5는 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기를 나타낸 단면도 및 부분 확대도.(하우징과 덮개 결합 시)
도 6은 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기의 결합 개념도.(제1 결합부와, 제2 결합부가 시밍 결합 시)
도 7은 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기의 단면도.(하우징의 외주면에 굴곡부 형성 시)

이하, 상기와 같은 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기에 대하여 설명하도록 한다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는, 내부에 방사능 측정 시험에 사용되는 시료가 보관되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)과 결합되어 하우징(100) 내부에 보관되는 시료를 외부와 차단하는 덮개(200)로 이루어진다.

도 4와 도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 하우징(100)은 상측에 외부에서 시료가 유입되는 유입부(110)가 형성되고, 내부에 상기 유입부(110)를 통해 유입된 시료가 구비되는 공간(120)이 형성되며, 하측 단부에서 상측으로 공간(120)에 위치하는 시료의 방사선 양을 측정하는 계측기가 끼워지는 고정부(130), 및 유입부(110)의 상측 단부가 외측으로 절곡 형성되는 제1 결합부(140)를 포함하여 이루어 지고, 상기 덮개(200)는 하면이 상기 유입부(110)에 대응하는 형상을 가지고, 가장자리에 제2 결합부(210)가 형성되어, 상기 제1 결합부(140) 및 제2 결합부(210)가 시밍(seaming) 결합됨으로서 하우징(100)과 덮개(200)가 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기를 구성하는 것이다.

이하 에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여 상기 하우징(100) 및 덮개(200)의 시밍 결합 구조 및 결합 방법을 설명하도록 하겠다.

도 4를 참조하여 설명하면 상기 하우징(100)과 상기 덮개(200)는 서로 분리 형성되되, 하우징(100)의 상단부 가장자리에 형성된 상기 제1 결합부(140) 및 제2 결합부(210)가 서로 결합이 용이한 구조로 이루어져, 하우징(100) 내부의 상기 공간(120)에 실험을 위한 시료를 유입시킨 후, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 결합부(210)를 제1 결합부(140)와 서로 마주보게 안착시킨 후, 제2 결합부(210) 및 제1 결합부(140)를 함께 접거나 말아 하우징(100)과 덮개(200)를 서로 결합 시키는 것이다.

이때, 상기 제1 결합부(140)와 상기 제2 결합부(210)를 서로 마주보게 안착시키는 과정에서, 상기 하우징(100)과 덮개(200)의 상하방향 중심축이 동일선상에 위치되지 않는 것을 방지하기 위해, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 제2 결합부(210)가 내측에서 외측으로 가며 상측으로 경사지게 기울어지고, 제2 결합부(210)와 서로 마주보는 제1 결합부(140)의 하면이 제2 결합부(210)의 상면 기울기에 대응하여 내측에서 외측으로 가며 하측에서 상측으로 경사지게 기울어지게 구성하는 것을 권장한다.

상세히 설명하면, 제1 결합부(140)와 제2 결합부(210)를 시밍 결합할 시, 함께 접히는 제1 결합부(140)와 제2 결합부(210)의 비율이 계획된 수치에서 벗어나게 되면, 결합력이 약해지는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 제2 결합부(210)를 상측으로 갈수록 벌어지는 깔대기 형 구조로 형성하여 제1 결합부(140)가 끼워지도록 형성하고, 제1 결합부(140)의 하면 기울기를 제2 결합부(210)의 기울기에 대응하도록 형성하여, 서로 함께 밴딩되는 제1 결합부(140)와 제2 결합부(210)의 비율을 일정하게 유지시키는 것이다.

따라서, 접어서 굽히거나 말아 넣어 맞붙여 잇는 이음 작업인 시밍 결합에서, 계획된 밀폐력을 얻기 위해 단수 또는 복수번 접거나 마는 작업을 하게될 시, 제2 결합부(210)의 길이가 부족하거나 너무 길게 형성되어 밀폐려깅 떨어지는 문제가 발생하는 것을 방지하는 것이다.

아울러, 도 6의 (b)에서는 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기의 상기 제1 결합부(140)와 제2 결합부(210)가 단수번 벤딩된 것을 도시하였지만, 이는 계획된 밀폐력을 얻어 상기 공간(120)에 보관되는 시료가 외부로 방출되는 것을 제한하면 충분하고, 선택적으로 복수번 벤딩될 수 있다.

또한, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 덮개(200)의 상면에 덮개(200)를 압박하여 벤딩 시키는 풀탭(pull tap)(220)이 구비되고, 덮개(200)의 가장자리에 원주방향으로 상기 풀탭(220)의 힘에 대응하는 벤딩홈(230)이 형성될 수 있다.

도 3을 참조하여 상세히 설명하면. 상기 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 상기 하우징(100)의 공간(120)에 시료를 위치시킨 상태에서, 시료에서 방출되는 방사능을 측정하는 방사능 측정기의 성능시험이 신뢰성을 가지게 하기 위하여, 외부로 시료가 유출되지 않도록 완전 밀폐가 이루어지되, 시간이 지나 공간(120)에 위치된 시료를 폐기시킬 시 시료를 외부로 배출하기 용이하도록 구성되어야 한다.

따라서, 상기 덮개(200)의 상면에 지렛대의 원리를 이용해 덮개(200)의 가장자리를 압박하는 상기 풀탭(220)을 구성하고, 풀탭(220)이 상측에서 하측으로 덮개(200)를 압박하는 덮개(200)의 가장자리에 원주방향으로 벤딩홈(230)을 형성하여, 덮개(200)의 중심점에 근접한 풀탭(220)의 내측 끝단을 상측으로 당길 시, 풀탭(220)의 외측 단이 상기 벤딩홈(230)을 압박하여 덮개(200)가 벤딩홈(230)의 외측에 위치되는 외측 덮개와 벤딩홈(230)의 내측에 위치되는 내측 덮개로 분리되도록 구성하여, 손쉽게 상기 공간(120)에 위치된 시료를 외부로 배출하여 폐기시킬 수 있게 한 것이다.

또한, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 상기 하우징(100)의 외주면에 원주 방향으로 단수 또는 복수개의 굴곡부(150)가 형성되어, 하측에서 상측으로 가며 폭방향 단면적 변화가 반복도록 이루어질 수 있다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 서로 다른 시료가 섞여 방사능 측정기의 성능 테스트의 신뢰성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 일회 사용후 폐기되는 경우가 많다.

따라서, 상기 하우징(100)이 단가가 싸며 성형이 쉬운 폴리에틸렌(PE) 재질이나 폴리프로필렌(PP)재질로 제작되는 것을 권장한다. 그러나 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 경우 두께를 얇게 형성하면 제작 단가를 낮출 수 있지만, 내구성이 약해져, 외력에 의해 하우징(100)의 변형이 발생하는 경우가 많게 된다.

상기와 같은 단점을 해소하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 하우징(100)의 외주면에 원형 또는 다각 형성의 단면을 가지는 홈이 하우징(100)의 원주방향으로 연결되어 형성되는 굴곡부(150)를 형성시켜, 외부 압력에 굴곡부(150)가 대응해 내구성을 향상 시키는 구조를 가지도록 한 것이다.

이때, 상기 굴곡부(150)를 형성하는 홈의 단면 형상은 다양한 형상으로 이루어 질 수 있으며, 외력에 효과적으로 대응 가능하면 충분하므로 그 형상은 한정하지 않는다.

또한, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 상기 고정부(130)가 상기 하우징(100)의 상하 길이방향 중심축을 기준으로 일정한 반경방향 길이(r)를 가지는 원통 형상으로 이루어진다.

도 8을 참조하여 상세히 설명하면, 상기 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 상기 고정부(130)에 방사능 측정기가 끼워지고, 방사능 측정기는 고정부(130)를 감싸는 상기 하우징(100)에서 방출되는 방사능을 측정한다.

이때, 방사능 측정기를 감싸는 상기 하우징(100)의 공간(120)에 위치하는 시료가 일정한 두께(a, b, c)를 가지지 못할 경우 시료를 구성하는 방사성 핵종에서 방출된 방사선이 자기흡수(self absorption)되는 양이 변형되어 방사능 측정기에서 측정되는 방사선 수치에서 오차가 발생하게 된다.

따라서, 상기 고정부(130)를 하우징(100)의 상하 길이방향 중심축을 기준으로 일정한 반경방향 길이(r)를 가지도록 하여, 고정부(130)의 폭방향에 위치되는 시료의 두께(b, c)를 일정하게 하고 고정부(130)의 상측에 위치되는 시료의 두께(a) 또한 고정부(130)의 폭방향에 위치되는 시료의 두께(b, c)와 인접하도록 형성하여, 신뢰성 높은 방사능 측정이 이루어지도록 하는 것이다.

이때, 시료의 두께(a)와 (b, c)가 인접하게 되도록 하우징(100) 상에 육안으로 확인 되는 눈금을 표시할 수도 있다.

아울러, 본 발명인 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기는 상기 덮개(200)가 상기 공간(120)에 위치되는 시료의 특성에 따라 가스 투과성 재질 또는 가스 차단선 재질로 선택적으로 사용될 수 있다.

상세히 설명하면, 상기 하우징(100)의 공간(120)에 생체 시료가 위치될 경우 생체 시료가 부패하게 되며 가스가 생성되어 폭발 사고가 발생할 수 있다. 따라서 다량의 가스가 방출되는 시료가 공간(120)에 위치될 경우 상기 덮개(200)를 가스 투과성 재질로 만들고, 방사능을 방출하는 핵종이 공간(120)의 가스에 함유되어 외부로 방출 되는 시료의 경우 덮개(200)를 가스 비투과성 재질로 구성하여, 방사능 측정 시험에서 발생할 수 있는 사고 및 신뢰성 저하를 방지하는 것이다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 하우징
110 : 유입부
120 : 공간
130 : 고정부
140 : 제1 결합부
150 : 굴곡부
200 : 덮개
210 : 제2 결합부
220 : 풀탭
230 : 벤딩홈

Claims (6)

1. 상측에 외부에서 시료가 유입되는 유입부(110)가 형성되고, 내부에 상기 유입부(110)를 통해 유입된 시료가 구비되는 공간(120)이 형성되며, 하측 단부에서 상측으로 상기 공간(120)에 위치하는 시료의 방사선 양을 측정하는 계측기가 끼워지는 고정부(130)가 형성되고, 상기 유입부(110)의 상측 단부에 외측으로 일정한 경사를 가지며 절곡되어 내측 상면보다 외측 상면이 상측에 위치되는 경사진 형상의 제1 결합부(140)가 형성되는 원통형 하우징(100); 및
   하면이 상기 유입부(110)에 대응하는 형상을 가지고, 가장자리에 외측으로 갈수록 상하방향 두께가 좁아져 하면의 경사가 상기 제1 결합부(140)의 상면 경사에 대응하는 경사를 가지는 제2 결합부(210)가 형성되는 가스투과성 재질의 덮개(200)를 포함하며,
   상기 제1 결합부(140)와 상기 제2 결합부(210)는 시밍(seaming)결합되고,
   상기 하우징(100)은 외주면을 원주방향으로 감싸며 외측으로 돌출 형성되는 굴곡부(150)가 하측에서 상측으로 가며 복수개 형성되고,
   상기 하우징(100) 상에 눈금이 형성되어 상기 고정부(130)의 상면에서 상측으로 위치된 시료의 두께를 상기 고정부(130)의 측면에 위치되는 상기 공간(120)에 위치된 시료의 두께와 인접하게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 덮개(200)는,
   상면에 상기 덮개(200)를 압박하여 벤딩 시키는 풀탭(pull tap)(220)이 구비되고, 상면 가장자리에 상기 풀탭(220)의 힘에 대응하는 벤딩홈(230)이 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 하는, 감마분광분석기용 완전 밀폐형 시료 용기.
   
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