KR20010015675A

KR20010015675A - 엑스-선 흡수 물질 및 변형체

Info

Publication number: KR20010015675A
Application number: KR1020007003445A
Authority: KR
Inventors: 노소브이고르스테파노비치; 다카첸코블라디미르이바노비치; 이바노프발레리아나톨리에비치; 페첸킨발레리이바노비치; 소코로프스타니슬라브유리비치
Original assignee: 노소브 이고르 스테파노비치
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2001-02-26
Also published as: TR200000758T2; EP1020874A1; LT2000020A; WO1999017303A8; BG63927B1; PT1020874E; AU746896B2; WO1999017303A1; RU2121177C1; DK1020874T3; CN1375105A; BG104252A; ES2242300T3; LV12509A; AU9655098A; PL189266B1; KR100450247B1; US7053013B1; EA002078B1; LT4755B

Abstract

본 발명은 의학 및 특수 보호옷, 보호 스크린, 하우징, 보호 코팅 및 분리 물질의 제조에 사용될 수 있는 X-선 흡수 물질에 관한 것이다. 본 발명의 제1 구현예에서, 상기 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유하는 다분산되고 혼련되고 분리된 혼합물을 충전제로서 사용하는데, 여기서 상기 입자는 섬유 기초 물질의 표면에 결합된다. 상기 물질의 밀도는 관계식 ρ_m= (0.01 - 0.20)ρ_p로 정의되는데, 여기서, ρ_m은 X-선 흡수 물질의 총 밀도이고 ρ_p는 X-선 흡수 충전제 입자로 사용되는 물질의 밀도이다. 본 발명의 제2 구현예에서, 본 발명은 상기 기술된 혼합물을 충전제로서 사용하는데, 여기서 상기 입자는 대기압 하에서 고형화 하는 화합물로부터 제조되는 매트릭스 부피에 의해서 둘러싸여진다. 상기 다분산되고 분리된 혼합물의 총 중량은 관계식 M = (0.05 - 0.5)m으로 정의되는데, 여기서 M은 X-선 흡수성의 다분산되고 분리된 충전제의 총 중량이고, m은 보호 성질에 의하여 상기 중량 M과 동일한 X-선 흡수 충전제 입자의 상당 중량이다. 본 발명의 제3 구현예에서, 본 발명은 상기 기술된 혼합물을 충전제로서 사용하는데, 여기서 상기 입자는 섬유 기본물질을 포함하는 중간체 물질에 결합되고 매트릭스 부피에 의해 둘러 싸여진다.

Description

엑스-선 흡수 물질 및 변형체{X-RAY ABSORBING MATERIAL AND VARIANTS}

X-선 흡수 물질은 공지되어 있는데, 예를 들어 1960년의 스웨덴특허 제349366호에는 인공적 불순물(15 내지 65 중량%)의 형태로 바륨 설페이트(BaSO₄)를 포함하는 인공 레이온 섬유를 제공하는 것에 관하여 개시되어 있다. 그러나, 섬유 기본물질(base)에 기계적 불순물을 첨가하는 것은 섬유의 내구성을 급격하게 감소시키는 결과를 초래한다.

폴리머 조성물에 첨가되는 X-선 대조 불순물로서 비스무스 산화물(bismuth oxide), 콜로이드 은(collidal silver), 요오드 유도체 등을 포함하는, 예를 들어 섬유 형태로 제조된 X-선 흡수 물질이 공지되어 있다(기술된 X-선 흡수 물질에 대하여, 예를 들어, in the abstract of A. V. Vitulsky, Master of Science, named "Obtaining and research of synthetic fibers with the X-ray contrasting and anti-germ preparations being added at the time of forming", Leningrad, 1974 참조).

그러나, 이러한 불순물을 포함하는 섬유 기본물질의 물성을 검사한 결과 대조 불순물 입자의 부정적인 영향으로 인하여 섬유 구조의 균일성이 파괴되어 상기 불순물을 기초로 하여 제조된 섬유 또는 사(絲)의 물리적 및 기계적 물성이 저하된다. 이러한 불순물을 포함하는 섬유 기본물질은 내구성이 결여되고 이러한 요소로 인하여 이러한 섬유 기본물질의 사용 분야가 제한된다.

예를 들어, 1980년의 불가리아 발명자증(Certificate of Authority) 제36217호에는 중금속으로부터 제조되고 대응하는 염의 용질에 침전시킴으로써 분산되어 제조된 X-선 보호 코팅을 포함하는 섬유의 형태로 제조되는 X-선 흡수 물질이 공지되어 있다. 상기 기술된 물질과 상이하게, 이것은 우수한 물리적 및 기계적 물성을 갖는데, 그 이유는 용질로부터 중금속을 침전시켜 코팅을 제조하는 것이 초기 물질의 기계적 물성에 실제적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 그러나, 상기 작은 폭의 코팅은 X-선 대조 및 X-선 보호 성질이 저하되게 한다. 또한, 세정, 세척 등의 수행 후에 X-선 흡수 코팅의 초기 물질에 대한 약한 결합은 X-선 대조 및 X-선 보호 성질의 급격한 감소를 초래한다.

러시아의 1980년 발명자증 제1826173호(A61 17/56, 17/00)에는 중금속의 X-선 흡수 코팅을 함유하는 섬유 형태로 제조되는 물질의 장점을 갖는 X-선 흡수 물질은 X-선 흡수 코팅이 10^-6내지 10^-7m의 크기를 갖고 비정상적으로 약한 복사와 같은 성질을 갖는 매우 잘 분산된 입자(ultra dispersible particles: UDP)로 제조되기 때문에 상기 단점들이 없다는 것이 개시되어 있다("Phenomenon of abnormal reduction of X-ray radiation by ultra dispersible environment", Diploma 4 of the Russia Natural Science Academy, priority date - 05/07/87 참조). 이 물질의 혼합물에 미세하게 분산 가능한 상기 금속을 포함하는 원소(10^-6내지 10^-7m의 크기)는 섬유 표면, 즉 섬유 기본물질의 표면에 결합된다. 그러나, 화학적 및 물리적으로 분열성(fissile) 및 자연성(pyrophoric)을 갖는 미세하게 분산 가능한 입자(10^-6내지 10^-7m) 영역에서 미세하게 분산된 혼합물의 사용은 특수한 제조, 운송, 저장 및 기술적 적용 조건을 요구하기 때문에 기술적으로 어려움이 있다.

"The phenomenon of the permeating radiation quantum stream intensity abnormal alteration by mono- and multiole environment"(Diploma of the Russian Natural Science Academy, priority date - 09/19/96)라는 다분산 환경의 물리학 분야의 최근 연구 결과로서, 입자의 확실한 분산성 및 상호 혼합에 의한 입자의 분리가 확실하게 제공된다면, 다분산 환경은 비정상적일 정도로 현저하게 X-선 복사를 감소시키는데, 이것은 0.001 내지 수백 마이크로미터의 크기를 갖는 다분산 입자를 에너지적으로 상호 연관된 X-선 흡수 앙상블(ensembles)로 자기 구성(self-organization)시키는 것에 의하여 조성된다. (다분산 혼합물의 분리는 입자들이 광-흡수 컷(photo-absorption cut)을 증가시키는 에너지적으로 상호 연관된 앙상블의 계로 자기 구성되는 것에 의한 혼합물의 상호 혼합에 의해서 야기되는 다분산 혼합물 입자의 비규칙적 분산을 의미한다). 그러나, 현대 엔지니어링에서 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 입자로 구성된 다분산 혼합물의 사용은 특수한 제한이 필요하지 않고 제조, 운송, 저장 및 사용에 있어서 특수한 기술적 어려움이 많지 않은 것으로 알려져 있다.

예를 들어, 고정된 X-선 흡수 충전제를 갖는 고무 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질은 1966년의 미국특허 제3239669호에 개시되어 있다. 상기 특허에 따르면, 납, 비스무스, 은 및 텅스텐 형태의 X-선 흡수 원소는 충전제로서 사용될 수 있다. 상기 기술된 물질의 주요한 단점은 원 폴리머 물질(original polymeric mass)의 균일한 구조를 파괴시킨다는 흡수 충전제 입자의 부정적인 영향으로 인하여 물질의 고형성이 2 내지 3배 감소된다는 것이다.

예를 들어, 금으로 된 관의 형태로 고정된 X-선 흡수 충전제를 갖는 매트릭스를 포함하는 다른 X-선 흡수 물질이 1939년의 미국특허 제2153889호에 개시되어 있고, 은-, 비스무스-, 탄탈륨-을 포함하는 합금으로 제조된 와이어(wire)의 형태에 관해서는 1965년의 미국특허 제3194239호 개시되어 있는데, 여기서 상기 와이어 및 매트릭스는 상호 섞여 짜여져서 일종의 천섬유를 형성하여 단단하게 상호 고정된다.

와이어 및 매트릭스가 섞여 짜여져서 일종의 천섬유를 형성하는 것에 의하여 단단하게 상호 고정된 은-, 비스무스-, 탄탈륨-을 포함하는 합금으로 제조된 와이어의 형태로 고정된 X-선 흡수 충전제를 갖는 매트릭스를 포함하는 물질은 낮은 플라스틱성을 가지나 많은 적용에서 용인되지 않는 고형성 등과 같은 물성을 고려할 때 미국특허 제2153889호에 개시된 물질보다 더욱 바람직하다.

X- 및 감마-복사의 충격을 보호하는, 예를 들어, 납과 같은 가장 널리 사용되고 있는 중(heavy) 충전제를 포함하는 물질은 공지되어 있다("Technical headway in atomic engineering", Series "Isotopes in U.S.S.R", 1987, edition 1(72), p. 85). 충전제(예를 들어, 납) 및 매트릭스(예를 들어, 콘크리트, 폴리머 등) 사이의 큰 밀도 차이 때문에 상기 충전제(납)는 매트릭스 부피(volume)에 불균일 하게 분산되는데, 이것은 물질의 X-선 흡수 성질을 전체적으로 감소시키게 된다.

예를 들어, 폴리스테롤 폴리머 매트릭스 및 납을 포함한 유기 충전제를 기초로 하여 제조된 X-선 흡수 물질이 1972년의 영국특허 제1,260342호(G 21 F 1/10)에 개시되어 있다. 상기 물질은 논문("Technical headway in the atomic engineering", Series "Isotopes in U.S.S.R", 1987, edition 1(72), p. 85)에 기술된 납을 포함한 충전제와 동일한 단점을 갖는데, 상기 물질은 매트릭스 내에 중 X-선 흡수 충전제의 불규칙적 분포를 구성하고, 상기 매트릭스의 물질은 충전제 물질보다 현저하게 낮은 밀도를 갖는다.

본 발명에 가장 가까운 것은 분산된 입자 형태로 고정된 X-선 흡수 금속을 함유한 충전제를 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질인데, 이것은 1996년 6월 27일의 러시아 연방특허 제2063074호(G21 F 1/10)(표준 물질; prototype)에 개시되어 있다. 상기 물질의 단점은 납을 포함한 충전제를 섬유 기본물질에 첨가하는 것은 섬유 기본물질의 균일한 구조를 파괴시켜 물질의 밀도를 감소시킨 다는 사실인데, 이것은 여러 가지 보호 수단의 제조를 위한 상기 물질의 사용 가능성을 제한한다. 납을 포함한 충전제를 갖는 섬유를 기초로 하여 제조된 물질은 납의 독성으로 인하여 방사선과(radiology)에서 X-선 대조 물질로서 사용될 수 없다. 또한, 상기 섬유-물질의 사용을 위한 목적인 경우에 다목적 보호 조직을 짜기 위한 조밀한 다층 기계의 특수 기술이 적용되는 것이 필요하기 때문에, 상기와 같은 물질을 기초로 하여 섬유로서 X- 및 감마-복사에 대한 효과적이고 간결한 보호를 만들어 내는 것은 어렵다(예를 들어, 이것과 유사한 것은 러시아 연방특허 제2063074호에 개시되어 있다). 폭 = X를 갖는 물질의 층(stratum)에 의한 좁은 양자 다발(narrow bundle of quantum)의 약화 현상이 기하급수적 법칙에 따라 발생하기 때문에, "Methods of radiation granulometry and statistical simulation in research of structural properties of composite materials" (V. A. Vorobiev, B. E. Golovanov, S. I. Vorobieva, Moscow, Energoatomizdat, 1984)라는 책에 기재된 적법성에 따라서 복사 강도의 감소가 발생한다:

I = Ioe^-μx(1)

상기 식에서,

I는 폭이 X인 물질의 층을 통과하는 복사 강도이고,

Io는 초기 복사 강도이고,

μ는 복사 감소의 선형 인자이다(약화 현상)(각 X-선 흡수 물질에 대하여 표를 사용하여(tabular) 조절된 값).

또한, 상기 표준 물질의 단점은 X-선 흡수 물질 총량 내에 있는 금속을 포함한 충전제의 높은 함량%(66-89%)에 있는데, 이것은 X-선 흡수 물질의 중량을 전체적으로 증가시키고, 다른 한편으로는, 이러한 물질로 제조된 제품(articles)은 무겁고 유지하기에 불편하다.

상기 중 충전제의 매트릭스 부피에서의 불규칙한 분포는 상기 기술된 표준 물질의 또 하나의 단점이다.

본 발명은 X-선 대조(contrasting) 및 X-선 보호 물질에 관한 것으로서 의학 분야에서 사용될 수 있는데, 진단학 및 질병 진단을 위한 뢴트겐(roentgen) 장치, 특히, 내-보철(內-補綴: endo-prosthetic) 기구, 내과 분야, 수술용 냅킨, 지혈제 또는 수술기구가 환자의 신체 내부에 잔류하는 것을 방지하기 위한 수술 후 분야 등의 상태를 점검하고, 방사선 치료 등의 과정에서 노출 영역을 선택하고, 보호 유니폼(앞치마, 작업복, 조끼, 모자 등)의 제조, 보호막, 칸막이, 보호 코팅, 분리 물질 등을 제조하는데 사용된다.

X-선 흡수(즉, X-선 대조 및 X-선 보호) 물질의 고안 과정에서 주요 과제는 다음과 같다:

- X-선 대조 물질의 독성 제거,

- 보호 물질의 중량 및 폭의 감소.

독성 제거는 비독성 충전제(예를 들어, 텅스텐)의 적용을 통해서 달성된다. X-선 흡수 성질(즉, X-선 및 감마-복사 감소 정도)을 저하시키면서 감소된 보호 물질의 폭을 갖는 간결한 보호를 만드는 제조하는 것은 중 충전제, 즉 고밀도 충전제의 사용으로 인해 야기되는 물질의 보호층의 중량을 증가시키게 된다. 이와 반대로, X-선 흡수 성질이 감소될 때, 보호 물질의 밀도 감소는 그의 폭이 증가될 필요를 야기시킨다.

감소 인자 K=100에 의해 특징되는 보호를 확실하게 하는 보호 조직 형태의 X-선 흡수 물질의 예에서 이것을 설명한다. 상기 식 (1)로부터 하기 식을 추론하는 것도 가능하다:

K = Io/I = e^μx= 100,

상기 식으로부터

x = lnK/μ = 4.6/μ (2)

가 유도된다.

예로서, 비-분리되어 분산된 납(pb) 및 텅스텐 입자(w)의 형태로 상기 공지된 충전제를 함유하는 섬유로 제조되는 조직의 성질을 비교하자. 비교된 조직의 크기는 10 x 10㎝로 정하였다. 비교를 위한 나머지 초기 자료를 하기 표 1에 나타냈다.

[표 1]

비교를 위한 초기 자료

충전제 입자로 사용된 물질	복사 감소의 선형인자약화현상, μ, ㎝^-1*)	입자 물질의 밀도,ρ g/㎤
Pb	40.3	11.34
W	50.1	18.7

*)표시: 복사 소스는 X-선 방출(뢴트겐) 관, 에너지 - 60keV.

상기 식 (2)로부터 표 1을 사용하여 하기 성분으로부터 제조된 충전제를 갖는 섬유로부터 제조되는 조직을 위한 폭 X의 값을 추론하는 것은 가능하다:

Pb(X = 0.11㎝) 및 W(X = 0.09㎝).

따라서 부피 10 x 10 x X를 갖는 이러한 보호 조직의 중량은 하기와 같이 구성된다:

Pb에 대해서는 124.74g이고,

W에 대해서는 168.3g이다.

Pb를 기초로 한 보호 조직의 중량을 1로 한다면, (동일한 보호 성질 및 동일한 크기에 의하여) Pb 및 W을 함유하는 섬유를 기초로 하여 제조된 조직의 중량 비율은 1:1.35가 될 것이다.

따라서, 표준 물질로 공지된 기술을 사용해서 보호 물질의 폭 및 중량을 동시에 감소시키는 것은 불가능하다.

본 발명에 따른 정해진 과제는 특허청구범위의 독립항에 기재된 수단에 의해서 해결된다.

고정된 X-선 흡수 금속을 포함하는 충전제를 갖는 매트릭스를 포함한 X-선 흡수 물질의 제1 구현예에서, 상기 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 포함한 다분산 혼합물을 상호 혼합시킴에 의해 분리된 것을 충전제로서 사용하나, 상기 섬유 기본물질은 매트릭스로서 기여한다. 이 경우에, 상기 입자는 상기 섬유 기본물질의 표면에 결합되고, X-선 흡수 충전제 입자로 사용되는 물질의 성질과 동일한 물질의 X-선 흡수 성질에서, X-선 흡수 물질의 총 밀도는 하기 관계식에 의해 정의된다:

ρ_m= (0.01 - 0.20)ρ_p,

상기 식에서: ρ_m은 X-선 흡수 물질의 총 밀도이고,

ρ_p는 X-선 흡수 충전제 입자로 사용된 물질의 밀도이다.

고정된 X-선 흡수 금속을 함유한 충전제를 다분산 입자 형태로 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질의 제2 구현예에서, 상기 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 포함한 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것을 충전제로서 사용하는데, 여기서 상기 금속 입자는 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로부터 제조된 매트릭스 부피에 의하여 둘러싸여 있다. 이 경우에, X-선 흡수 충전제 입자를 포함한 분리된 다분산 혼합물의 총 중량은 하기 관계식에 의해 정의된다:

M = (0.05 - 0.5)m,

상기 식에서, M은 X-선 흡수 충전제 입자를 포함한 분리된 다분산 혼합물의 총 중량이고,

m은 보호 성질에 의하여 상기 중량 M과 동일한 X-선 흡수 충전제 물질의 상당 중량이다.

고정된 X-선 흡수 금속을 함유한 충전제를 다분산 입자 형태로 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질의 제3 구현에서, 상기 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 포함한 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것을 충전제로서 사용하는데, 여기서 상기 입자는 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로부터 제조된 매트릭스 부피에 의하여 둘러싸여 있는 중간체 물질(intermediate substrate)에 결합되어 있다. 섬유 기본물질이 중간체 물질로서 사용된다. 광물 섬유가 중간체 기질로서 사용될 수 있다.

상기 기술된 특성은 당업자의 개념에 의해서 상호 연관된 본 발명의 범위에 관한 것이다. 이 경우에, 상기 본 발명의 범위는 동일한 기술 결과를 가능하게 하는 하나의 형태 및 적용을 목적으로 하는 것을 포함하는데, 즉: X-선 대조 물질의 독성의 배제 및 본 발명의 변형을 위하여 필요한 조건인 보호 물질의 중량 및 폭의 감소.

본 발명의 변형

X-선 흡수 물질의 제1 구현예에서, 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유한 다분산 혼합물의 상호 혼합에 의하여 분리된 형태로 충전제를 제조하는 것은 사용된 X-선 흡수 충전제에 의한 정성적으로 신규한 효과를 나타내게 하는데- 이 신규한 효과는 X-선 및 감마-선 방출과 물질 사이의 상호 작용의 차단을 증가시키는 것이다. 상기 기술된 효과로 인하여 제공된 물질의 X-선 흡수의 특성이 증가된다.

충전제로서 다분산 혼합물의 사용은, 예를 들어 러시아 연방특허 제2063074호 및 제2029399호에 기술된 X-선 흡수 물질에 널리 적용되는데, 이 경우에는 10^-6내지 10^-3m 크기를 갖는 비분리 입자가 사용된다. 그러나, 상기 물질에서 상기 기술된 특성은 매트릭스의 표면 또는 매트릭스의 내부를 따라서 X-선 흡수 충전제를 더 규칙적으로 분산시키기 위한 목적으로 사용된다.

본 발명에서 정의된 X-선 흡수 금속을 함유한 물질에서 다분산 혼합물의 상호 혼합에 의하여 분리된 것은 매트릭스의 표면 또는 매트릭스의 내부를 따라서 X-선 흡수 충전제를 더 규칙적으로 분산시킬 뿐만 아니라, 또한 질적인 새로운 효과를 나타내기 위해서 제공되는데, 여기서 새로운 효과는 X-선 및 감마-선 방출과 물질 사이의 상호 작용의 차단을 증가시키는 것이다.

러시아 발명자증 제1826173호에서 공지된 유사 물질(analogous material)이 사용된 미세하게 분산된 금속을 포함한 원소(10^-6내지 10^-7m의 크기)의 혼합물은 섬유 기본물질의 표면에 결합된다. 상기 유사 물질과는 상이하게, 본 발명 하에서는 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 입자로부터 제조된 다분산 혼합물이 사용된다. 이 경우에, 상기 기술된 영역의 크기를 갖는 입자는 공통의 혼합물에 포함된다. 결과적으로, 공통적이고 자연적인 조건에 있는 이러한 혼합물에서 작업하는 것은 어떠한 기술적 장애를 나타내지 않는데, 이것은 상기 혼합물이 물리적 및 화학적 활성을 나타내지 않는다는 것이다. 특히, 이것은 자연성을 나타내지 않는다.

본 발명 하에서, 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 입자를 포함한 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것의 사용은 상기 러시아 발명자증 제1826173호의 유사 물질과 비교해서 정성적으로 신규한 효과를 제공한다. 이 효과는 동일한 비정상적 X-선 흡수 성질을 얻는 것을 포함한다.

이것과 함께, 유사 물질의 다분산 입자(러시아 발명자증 제1826173호에 따른)는 섬유 표면, 즉 섬유 기본물질의 표면에 결합된다. 그러나, 본 발명 하에서, 섬유뿐만 아니라 이것의 분리된 필라멘트도 섬유 기본물질로서 사용될 수 있는데, 즉 섬유 기본물질이라는 개념은 섬유뿐만 아니라 분리된 필라멘트도 포함한다. 본 발명에 따른 X-선 흡수 충전제에 의해 코팅된 분리된 필라멘트의 경우(또한, 자기 구성화된 다분산 입자를 갖는 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 에너지적으로 상호 연관된 동력을 소비하는(power-consuming) 앙상블로 분리된 형태), 및 상기 필라멘트가 섬유로 섞여 짜여진다면, 상기 섬유는 상기 러시아의 발명자증 제1826173호의 유사 물질과 비교해서 정성적으로 신규한 높은 수준의 X-선 흡수 성질을 갖는다.

따라서, 매트릭스의 표면에 결합된 X-선 흡수 금속을 함유한 분리된 충전제 입자를 갖는 섬유 기초 물질을 매트릭스로 사용하는 것은 현저하게 상승된 X-선 흡수의 특성에 의해 특징되는 물질의 높은 X-선 흡수 성질에서 나타나는 정성적으로 신규한 효과(표준 물질과는 상이한)를 가능하게 한다.

상기 러시아의 발명자증 제1826173호 하에서, 섬유-매트릭스 표면의 X-선 흡수 코팅이 제공된다. 여기서 제공되는 X-선 흡수 물질에 대하여, 전체적으로 섬유 형태로 있는 섬유 기본물질은 매트릭스로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 섬유를 포함하고 있는 분리된 필라멘트 형태(상기에 기술된 바와 같이)의 섬유 기본물질도 매트릭스로 사용될 수 있다. X-선 흡수 충전제로 코팅된 분리된 필라멘트로부터 섞여 짜여진 섬유는 X-선 흡수 충전제로 노출된 표면이 코팅된 섬유보다 매우 높은 X-선 흡수 성질을 갖는다(제공된 물질과 상이하게, 여기서 상기 섬유에 포함된 각 필라멘트의 표면은 X-선 흡수 충전제에 의해서 코팅된다). 또한, 각 필라멘트의 표면은 상호 혼합에 의하여 분리된 분산된 입자로 덮여진다. 결과적으로, 상기 분산된 입자는 에너지적으로 상호 연관된 X-선 흡수 앙상블로 자기 구성되고, 이것이 현저하게 향상된 X-선 흡수 특성을 가능하게 한다.

이 물질 및 상기 충전제 물질의 동일한 X-선 흡수 성질에서, X-선 흡수 물질의 실현은 정성적으로 신규한 효과(표준 물질과 비교한다면), 즉 보호 물질의 폭과 밀도를 동시에 감소시키는데, 여기서 상기 충전제의 밀도는 하기 관계식에 의해 정의된다:

ρ_m= (0.01 - 0.20)ρ_p,

상기 식에서, ρ_m은 X-선 흡수 물질의 총 밀도이고,

ρ_p는 X-선 흡수 충전제 입자에 사용되는 물질의 밀도이다.

직포된 보호 물질, 예를 들어 X-선 흡수 섬유의 폭 및 밀도를 동시에 감소시키는 것은 X- 및 감마-복사에 대한 효과적이고 간결한 보호를 나타나게 하는 동안에 발생하는 주요 모순(contradiction)을 극복하게 한다. 본 발명에 따르면, 섬유 및 이로부터 유도된 조직 형태의 보호 물질의 밀도는 정해진 기술적 조건에 따라서 X-선 흡수 충전제 입자 물질 밀도의 0.01(상한) 내지 0.2(하한)를 구성할 수 있다. X-선 흡수 물질(현재의 경우에는, 본 발명에 따라서 섬유의 기본물질에서 제조된 보호 조직)의 중량을 1로 한다면, 표 1에 기재된 조건에서 제공된 섬유를 기초로 한 조직의 보호 성질 및 크기와 동일한 비교되는 보호 조직의 보호 성질 및 크기에서, 중량에 의한 상관관계는 하기 표 2와 같이 정의된다.

[표 2]

동일한 보호 성질에서 조직의 중량 비교 상관관계(표 1에 기재된 자료에 대 한 것임)

제공된 물질로부터 제조된 조직의 밀도와 X-선 흡수 충전제 입자로 사용된 물질의 밀도 사이의 상관관계 변동의 상대적인 한계	제공된 물질로부터 제조된 조직	비분리된 Pb 입자 형태로 충전제를 갖는 섬유로부터 제조된 조직	비분리된 W 입자 형태로 충전제를 갖는 섬유로부터 제조된 조직
상한 (0.01)	1	198	267
하한 (0.2)	1	9.9	13.35

따라서, 비분리된 Pb 및 W의 입자 형태로 충전제를 갖는 섬유를 기초로 한 보호 조직과 비교하면, 상기 제공된 X-선 흡수 물질(조직)은 9.9배 내지 267배의 적은 중량을 갖게 된다(다른 물리적 및 화학적 인자가 동일한 경우에). 상기 기술된 인자가 정성적으로 신규한 효과를 가능하게 한다.

결과적으로, 표준 물질과 비교하면, 독성을 완전히 나타내지 않는 제공된 X-선 흡수 물질은 제조된 X-선 흡수 섬유 기본물질의 고형성과 동일한 높은 고형성을 가능하게 한다. 또한, 이것은 낮은 밀도에서 비정상적으로 높은 X-선 흡수 성질을 갖게 한다.

X-선 흡수 물질의 제2 구현예에서, 10^-9내지 10^-3m(상기에서 정해진 바와 같은)의 크기를 갖는 금속 입자를 함유한 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분산된 것을 사용하는 것은 사용된 X-선 흡수 충전제에 의한 정성적인 신규 효과 - X-선 및 감마-선 방출과 물질 사이의 상호 작용의 차단을 향상시킨다.

다분산 혼합물에 의해 분리된 X-선 흡수 원소 입자로부터 제조되고 상호 혼합에 의해 형성된 에너지적 X-선 흡수 앙상블에 위반(violation)되는 것은 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로 제조된 매트릭스 부피 내부에 위치하는 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유하는 다분산 입자 혼합물에서 제외된다.

Na 실리케이트 및 K 실리케이트 수성 용질 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 산화물을 함유한 조성물의 수성 현탁액 등과 같은 무기 아교(glue)뿐만 아니라, 이러한 아교를 기초로 한 조성물이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

콜라겐(collagen), 알부민(albumin), 카세인(casein), 검(gum), 우드 피치(wood pitch), 전분(starch), 덱스트린(dextrin), 라텍스(latex), 천연 카우추크(caoutchouc), 구타 페르카(gutta-percha), 제인(zein), 소이 카세인(soy casein) 등과 같은 천연 폴리머뿐만 아니라, 이러한 폴리머를 기초로 한 조성물이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에테르, 폴리우레탄, 합성 고무, 페놀포름알데히드 수지, 카르보미드 수지(carbomid resins), 칼리브레이션 에폭시(calibration epoxy) 등의 합성 폴리머뿐만 아니라, 이러한 폴리머를 기초로 한 조성물이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

실리콘-유기(silicon-organic) 폴리머, 보론-유기(boron-organic) 폴리머, 금속-유기(metal-organic) 폴리머 등의 원소-유기(element-organic) 폴리머 및 이러한 폴리머를 기초로 한 조성물이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

발포 플라스틱, 팽창(expanded) 플라스틱 등의 가스로 채워진 플라스틱이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

식물유(vegetable oils) 또는 건조유(drying oils)도 매트릭스로서 사용될 수 있다.

유성(oily), 알키드, 에테르-셀룰로스 라커 등의 필름을 제조하는 물질의 용질이 매트릭스로서 사용될 수 있다.

유제색(emulsion colors) 등의 수성 분산 폴리머(polymer water dispersion)가 매트릭스로서 사용될 수 있다.

콘크리트, 석고(gyps) 등도 매트릭스로서 사용될 수 있다.

여기에서 정의된 본 발명에 따르면, 러시아 연방특허 제2063074호에 개시된 표준 물질과는 상이하게 고형 화합물로부터 제조된 매트릭스는 대기압 하, 즉 전형적인 조건에 따르면, 150 mPa의 압력과는 달리 자연적인 조건하에서 사용된다. 여기에서 정의된 본 발명에 따라서, 혼합물이 제조된 후 가압 하에서 가황(vulcanization)를 거치는 러시아 연방특허 제2077745호, 제2066491호, 제2069904호 등에서 개시된 보호 고무와 상이하게 상기 혼합물은 가압 과정을 거치지 않는다. 결과적으로, 이것은 다분산 혼합물에 의해 분리된 X-선 흡수 원소 입자의 상호 혼합 중에 형성되는 에너지적 X-선 흡수 앙상블이 파괴되는 것을 방지한다. 러시아 발명자증 제834772호에 따르면 X-선 흡수 물질이 150-200 ㎏/㎠의 압력 하에서 얻어지기 때문에, 여기에서 정의된 본 발명은 상기 기술된 발명자증의 유사 물질과는 구별된다.

러시아특허 제3194239호에 개시된 유사 물질에서는, 종래 파쇄된(crumbled up) 철-마그네슘 응결체(iron-manganese concretions: IMC)의 가압된 정제(pills)가 X-선 흡수 충전제로서 사용될 수 있는데, 이것은 여기에서 정의된 본 발명과는 상이하다. 소련 연방특허 제2029399호에 개시된 유사 물질의 충전제에 대한 압력은 에너지적 앙상블이 자기-구성(self-organizing)하는 것을 불가능하게 하는 영향을 미친다(그러나, 본 발명에서는 이것이 발생한다). 따라서, 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 본 발명의 기초 물질 상의 조성물의 매트릭스로서의 적용은 러시아 연방특허 제2063074호에 정의된 표준 물질 및 부분적으로 각각의 기능적 성질을 갖는 소련 연방특허 제2029399호, 제2077745호, 제2066491호, 제2069904호에 개시된 유사 물질과는 실질적인 차이가 있다.

상기 X-선 흡수 충전제 입자 물질을 함유한 분리된 다분산 혼합물의 공통 중량이 하기 관계식으로 정의되는 조건의 실현은 보호 물질에 있는 공지된 X-선 흡수 충전제의 중량을 2 내지 20배 감소(이것은 X-선 및 감마-선 복사 감소 인자를 유지시키면서 특수한 기술적 조건에 따른다)시키는 것을 가능하게 한다(X-선 흡수 물질의 제2 변형에 따라서):

M = (0.05 - 0.5)m,

여기서, M은 X-선 흡수 충전제 입자를 함유한 분리된 다분산 혼합물의 총 중량이고,

보호 물질의 중량 및 폭의 감소는 뢴트겐- 및 감마-복사에 대한 보호를 구성하는데 중요한 목적이 될 수 있다. 그러나, 감소된 두께 층을 갖는 상기 간결한 보호 물질의 제조는 공지된 중 충전제를 사용하기 때문에 보호 층의 중량의 증가를 초래한다. 이와 역으로, 물질의 더 낮은 밀도에서 뢴트겐- 및 감마-복사 감소 인자를 유지하는 것은 보호 폭의 증가를 초래한다. X-선 흡수 물질의 폭 및 중량을 동시에 감소시키는 것은 보호에 적용되는 공지된 충전제로는 사실상 달성되기 어렵기 때문에, 이것은 뢴트겐- 및 감마-복사에 대한 효과적이고 간결한 보호를 만드는 중에 발생하는 주요한 모순이다. 이러한 모순은 이러한 보호 비용에 대하여 허용할 수 있는 금액과 보호 물질의 폭 및 중량의 선택에 대한 어느 정도의 타협적인 접근을 필요로 한다.

감마-복사에 대한 보호 목적으로 적용되는 콘크리트 등의 가장 일반적인 물질의 예에서 이러한 문제를 살펴본다. 연결 물질로서 세멘트, 실리콘 조각(shingle), 자갈(gravel), 석영 모래(quartz sand) 및 유사한 광물 충전제를 포함하는 다른 종류의 통상적인 포틀랜드(Portland) 콘크리트의 밀도는 2.0-2.4 g/㎤이다. 선형 감마-복사 감소 인자는 0.11-0.13㎝^-1이다(1-2 MeV의 에너지에 대한 것임). 이러한 밀도를 갖는 콘크리트로 만들어진 보호는 상당한 장애가 있고 현저한 폭을 가져야 한다. 연결 물질로서 세멘트, 충전제로서 모래 및 X-선 흡수 충전제로서 방연광(galena)을 1:2:4의 비율로 함유하는 상기 콘크리트는 4.27 g/㎤의 밀도를 가지며, 이것의 선형 감소 인자는 0.26㎝^-1이다(1.25 MeV의 에너지에 대한 것임). 연결 물질로서 세멘트, 충전제로서 모래 및 X-선 흡수 충전제로서 납을 1:2:4의 비율로 함유하는 상기 콘크리트는 5.9 g/㎤의 밀도를 가지며, 이것의 선형 감소 인자는 0.38㎝^-1이다(1.25 MeV의 에너지에 대한 것임). 납(납 조각) 또는 방연광의 형태로 충전제를 갖는 콘크리트로부터 제조된 보호는 더 간결하나, 이러한 보호는 통상적인 콘크리트에 비하여 과도하게 고비용이다.

바리타(baryta) BaSO₄와 같은 X-선 흡수 충전제는 허용되는 비용을 충족시키면서 보호 물질의 폭 및 중량을 선택하는 문제를 해결하는 것을 가능하게 한다. 그러나 상기 적합한 해결은 완화된 수준에서만 고안될 수 있다. 충전제로서 모래와 자갈 및 X-선 흡수 충전제로서 상기 바리타를 포함한 바리테스(barytes) 콘크리트는 3.0-3.6 g/㎤의 밀도를 가지며, 이것의 선형 감소 인자는 0.15-0.17㎝^-1이다(1.25 MeV의 에너지에 대한 것임). 그러나, 정해진 감마-양자 에너지 값에 대한 상기 바리테스 콘크리트 보호 물질의 총 중량은 상당한 양이 유지되는데, 이것은 보호 물질, 특히 이송 시설의 보호 물질을 제조하는 동안 현저한 어려움을 야기시킨다. .

예를 들어, 러시아 연방특허 제2029399호에 정의된 바와 같이 철-마그네슘 응결체가 X-선 흡수 충전제로서 사용될 때, 상기 기술된 모순은 극복될 수 있다. 그러나, 이 경우에도 상기 공지된 물질과 비교하면, 보호 물질의 총 중량을 20-45%로 감소시키는 것은 불가능하다.

그러나, 본 발명에 따르면, 상기 기술된 식을 갖는 X-선 흡수 물질 입자를 포함하는 분리된 다분산 혼합물의 총 중량의 상관 관계는 X-선 및 감마-선 복사 감소 인자를 유지시키면서 특수한 기술적 조건에 따라서 보호에 사용된 공지된 X-선 흡수 충전제의 중량을 2 내지 20배 감소시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 제2 변형의 기술적 결과는 금속을 함유한 X-선 흡수 충전제를 낮은 함량으로 포함하는 X-선 흡수 물질을 얻는 것이다. 이 영향은 X-선 흡수 성질의 저하 없이 X-선 흡수 물질의 전체적인 폭과 중량을 감소시키게 한다.

X-선 흡수 물질의 제3 구현예에서, 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유한 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜서 분리된 것을 충전제로서 사용(상기에서 기술된 바와 같이)하는 것은 상기 사용된 X-선 흡수 충전제의 정성적으로 신규한 효과, 즉 상기 X-선 및 감마-선 방출과 물질 사이의 상호 작용의 차단을 증가시키게 한다.

X-선 흡수 물질 입자를 포함한 분리되고 다분산된 혼합물을 중간체 물질에 결합시키는 것은 무거운 X-선 흡수 금속을 함유한 충전제가 충전제 물질보다 현저하게작은 밀도를 갖는 매트릭스 내부에 균일하게 분산된 X-선 흡수 물질을 얻는 것을 향상시킨다.

대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로부터 제조된 매트릭스의 부피 내부에 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유한 다분산 혼합물의 할당(allocation)은 X-선 흡수 원소 입자가 포함된 다분산 혼합물을 함유한 에너지적 X-선 흡수 앙상블을 혼합시켜 형성된 것이 위반되는 것을 방지(상기 기술된 바와 같이)시키고, 또한 에너지적 X-선 흡수 앙상블의 자기 구성을 향상시킨다.

섬유 기본물질 및 광물 섬유는 본 발명의 제3 구현예에서 중간체 물질로서 사용될 수 있다.

본 발명의 고안 일자에 공지된 자원을 사용하기 때문에, X-선 흡수 물질 변형체에 대한 상기 기술은 본 발명의 실현화에 대한 가능성을 나타내는 것이다. 또한, 본 발명의 요점을 기술하는 전체적인 내용은 상기 정해진 과제의 해결에 충분하다.

본 발명의 상기 기술된 변형은 하기 예에서 예시될 수 있다.

실시예 1

텅스텐 입자로부터 제조된 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜서 분리된 형태의 충전제를 섞여 짜여진 라브산(lavsan) 섬유 형태로 제조된 매트릭스 표면에 결합시켰다. 이러한 목적을 위해서, 하기 분율 구조의 다분산 혼합물의 가 액화(비등)층(pseudo-liquefied stratum)(무거운 공기 흐름의 영향하에서)에 섬유를 10분 동안 침윤시켰다: 20 마이크론 - 15%; 45 마이크론 - 80%; 500 마이크론 - 약 5%; 1000 마이크론 - 0.01%.

이러한 조건에서, 상기 입자가 상호 의존적인 강한 X-선 흡수 앙상블에 자기 구성됨으로 인하여 입자가 분리되었다. 그러나, 이러한 입자는 상기 섬유에 이끌리게 되어, 상기 섬유의 표면에 "용접"("welded")되었다. 따라서, 상기 섬유는 X-선 복사의 비정상적인 감소를 제공하는 성질을 갖게 되었다.

실험 일자:

섬유의 직경 - 0.3㎜;

섬유의 길이 - 3200㎜;

텅스텐을 사용하여 기계적 불순물을 제조하기(plotting) 전의 섬유의 중량 - 0.110g;

텅스텐을 사용하여 기계적 불순물을 제조한 후의 섬유의 중량 - 0.160g;

텅스텐을 사용하여 기계적 불순물을 제조하기 전의 섬유의 고형도 - 47,

텅스텐을 사용하여 기계적 불순물을 제조한 후의 섬유의 고형도 - 47.

이 경우에, 섬유 표면상의 텅스텐 입자의 앙상블의 밀도는 0.00017 g/㎤이고, 상기 섬유의 크기는 0.22㎤이고, 이것의 총 밀도는 0.7 g/㎤였다.

60 keV의 에너지를 갖는 양자 흐름으로 상기 얻어진 섬유 샘플을 처리하고 상기 결과물을 뢴트겐 필름 상에 고정시킨 후, 다른 폭(단계(step) 0.05㎜ Pb를 갖는 0.5㎜ Pb 내지 0.5㎜ Pb의 단계적인 감소(weakener))의 상기 표준 물질인 납 플레이트와 비교하여 밀도 측정을 수행하였다. 그 결과로부터, 섬유의 X-선 흡수가 0.1㎜ 또는 0.075㎜ W의 폭을 갖는 납 플레이트와 동등하다는 것을 알아냈으며, 섬유가 비정상적으로 높은 X-선 흡수 성질을 갖는다는 것을 입증하였다.

또한, 본 발명의 상기 식에 따라서 다음 식을 얻었다:

ρ_m= (0.01 - 0.2)ρ_p,

상기 식에서 ρ_m은 X-선 흡수 물질(본 발명의 경우에는 섬유)의 총 밀도이고,

ρ_p는 X-선 흡수 충전제 물질(본 발명의 경우에는 텅스텐)의 밀도이고;

ρ_m/ρ_p= 0.7/19.3 = 0.036였다.

ρ_m/ρ_p비의 상기 수득된 값은 본 발명의 상기 식에 따라서 상기 영역(0.01-0.2) 내에서 유지되었다.

실시예 2

10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 상기 분리된 다분산 텅스텐 입자를 0.4㎝의 폭을 갖는 섬유 물질(보호막용 상기 두꺼운 모직 천)의 형태의 매트릭스에 결합시켰다. 상기 텅스텐 입자의 섬유 매트릭스에 대한 분리 및 결합은 최종 15분 동안의 연속적인 상호 혼합 조건에서 하이드로졸(hydrosol)로부터 침전시키는 수단에 의해 달성시켰다. 그 후에, 샘플을 상온에서 1일 이내에서 건조시켰다. 연속적인 X-선 시험(60 keV의 양자 에너지에서)은 상기 수득된 샘플의 X-선 보호 성질이 폭 0.015㎝를 갖는 얇은 납판의 성질과 동일하다는 것을 나타냈다. 통상적인 비분리된 충전제 입자 물질의 사용에서 나타난 보호의 수준이 100 중량%의 텅스텐(본 발명에서의 53% 대신)이 매트릭스에 결합되는 것을 필요로 하기 때문에, 이러한 수준의 보호는 비정상적으로 높게 X-선 방출 흐름이 감소되는 것을 입증하였다. 사실상, 본 발명에 따르고 상기 고려된 실시예와 관련하여, X-선 흡수 충전제의 중량은 0.116g, 즉 샘플 총 중량의 53%인데, 여기서 섬유 물질(보호막용 두꺼운 모직천)로부터 제조된 샘플의 폭은 0.4㎝이고, 샘플의 크기는 1 x 1㎠이고 이것의 중량은 0.216g였다. 이 경우에, X-선 흡수 물질의 총 밀도는 하기 식으로 나타낼 수 있다:

ρ_m= 0.216/1 x 1 x 0.4 = 0.54 g/㎤이고,

X-선 흡수 성질에 있어서 동등한 비분리된 텅스텐 입자의 중량은 하기 식으로 나타낼 수 있다:

0.015 x 0.75 x 19.3 = 0.217g,

즉, 섬유 물질 샘플 중량의 100%이다.

이것으로부터 관계식 ρ_m/ρ_p= 0.54/19.3 = 0.0279이 기술된 범위와 일치한다는 것을 알아냈다.

실시예 3

10^-9내지 10^-3m 크기를 갖는 다분산 텅스텐 입자 형태의 X-선 흡수 충전제 12 중량%를 하기 구조를 갖는 Ap-24의 상표인 힌지 고무(hinge rubber) 형태의 매트릭스에 도입시켰다: C - 84.73%; H - 9.12%; S - 1.63%; N - 0.58; Zn - 2.27%; O₂- 1.69% 및 크기 - 100㎤. 조(crude) 고무의 구조에 포함된 텅스텐 입자를 혼합기에서 8시간 동안 상호 혼합시켜 분리하였다. 결과적으로, 입자가 전력-소비(power-consuming) 앙상블의 계에 자기-구성되었다.

그 다음에, X-선 흡수 충전제로 채워진 조 고무를 압력의 영향없는 조건하에서 가황시켰다. 연속적인 X-선 시험(60 keV의 양자 에너지에서)은 상기 수득된 샘플의 X-선 보호 성질이 폭 0.11㎝를 갖는 얇은 납판의 성질과 동일하다는 것을 나타냈다. 비분리된 충전제 입자 물질의 사용에서 나타난 보호의 수준은 0.16g의 텅스텐, 즉 34 중량%의 텅스텐(본 발명의 12% 대신)을 매트릭스에 첨가하는 것을 필요로 하기 때문에, 이러한 수준의 보호는 비정상적으로 높게 X-선 방출 흐름이 감소되는 것을 입증하였다.

따라서, 고려된 실시예(고무 샘플의 폭 - δ = 0.3㎝; 밀도 - ρ= 1.56 g/㎤; 1 x 1㎝ 크기를 갖는 고무 샘플의 중량은 0.468g; 다분산 충전제 입자 물질의 중량, 즉 고무 샘플 중량의 12% - M = 0.056g)에서, 보호 성질에 의해 상기 중량 M과 동일한 X-선 흡수 충전제의 상당 중량 m = 0.16g(고무 샘플 총 중량의 34%)였다.

이것으로부터 상기 관계식 M/m = 0.056/0.16 = 0.35는 본 발명의 상기 식(0.05-0.5)에서 정의된 범위와 일치하는데, 이것은 충전제의 소비를 감소시키고, 보호 물질의 총 중량을 감소시키고 이것의 제조 비용을 감소시킨다.

실시예 4

10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 텅스텐 입자로부터 제조된 다분산 혼합물을 상호 혼합(구형의 자기 마모제 내에서: in a porcelain attritor)시켜서 분리된 것이 고정된 매우 얇은(super-salt) 바솔트(basalt) TK-4의 섬유 형태의 충전제를 AP-0010 상표(Russian Federation Official Standard 제28379-89호)의 에폭시 프라이밍(priming) 형태의 매트릭스 내부에 도입시켰다. 텅스텐 중량에 대한 바솔트 섬유 중량의 상관 관계는 1:3였다. 상기 에폭시 프라이밍을 제조된 바솔트 섬유를 갖는 파렛트-나이프(palette-knife)로 신중하게 상호 혼합시켜서, 섬유의 중량에 대한 프라이밍의 중량의 상관 관계가 9:1이 되게 하였다. 상혼 혼합하여 균일한 중량을 얻은 후, 상기 프라이밍을 카드보드판 표면에 균일한 층으로 펴고 1일 내에서 고형화시킨 후, 시험을 수행하였다. 샘플의 X-선 시험(60 keV의 양자 에너지에서)은 프라이밍 층의 깊이가 2.06㎜이고, 이것의 보호 성질을 갖는 층의 깊이는 0.08㎜ Pb임을 나타냈는데, 비분리된 무거운 물질 입자의 사용시 나타나는 보호 수준이 38 중량%의 텅스텐(본 발명의 7.5 중량% 대신)을 에폭시 매트릭스에 첨가하는 것을 필요로 하기 때문에, 이것은 비정상적으로 높게 X-선 방출 흐름이 감소되는 것을 입증하였다.

고려된 실시예(δ= 2.06㎜; ρ= 1.46 g/㎤)에서, 1 x 1㎠으 크기를 갖는 에폭시 프라이밍 샘플의 중량은 0.3g였다. 중간체 물질에 결합된 텅스텐 입자를 갖는 중간체 물질의 총 중량은 0.03g(샘플 중량의 10%)였다. 이 경우에, 상기 텅스텐의 중량은 중간체 중량의 3/4, 즉 0.0225g을 구성하는데, 이 양은 샘플 총 중량의 7.5%를 구성하였다.

또한, 폭 0.08㎜를 갖는 납과 동일한 텅스텐의 중량은 0.008 x 0.75 x 19.3 = 0.1158g를 구성하는데, 이것은 샘플 중량의 38.6%에 해당하였다.

실시예 5

가 액화층에서 20분 내의 격렬한 상호 혼합에 의해 분리된 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 다분산 텅스텐 입자가 결합된 잘게 부서진 섬유 원료 형태(crumbled staple fiber)의 중간체 물질의 5 중량%를 건조 석고의 매트릭스 내부에 도입시켰다. 텅스텐 중량에 대한 섬유 원료 중량의 상관 관계는 1:3이다. 상기 제조된 혼합물을 신중하게 상호 혼합시켜 균일한 석고 필라멘트 물질을 얻었다. 여기에 물을 첨가한 후, 상기 혼합물을 균일하게 재혼합시키고, 상기 얻어진 액체 물질로부터 1 x 1㎝ 크기를 갖는 샘플을 주조하였다. 상기 샘플을 건조 및 고형화시킨 후, 상기 샘플에 대한 시험을 수행하였다(60 keV의 양자 에너지에서). 상기 단계적인 납 감소(stepped leaded weakener)와 연속적으로 일치하는 X-선 시험은 상기 얻어진 샘플이 폭 0.04㎝를 갖는 납 플레이트의 보호 성질과 동일한 보호 성질을 갖는다는 것을 나타내었다. 상기와 동일한 수준의 보호는 텅스텐 입자를 단지 26.32 중량%(본 발명의 3.75 중량% 대신)로 갖는 비분리된 충전제 입자의 사용으로 달성될 수 있기 때문에, 이러한 수준의 보호는 비정상적으로 높게 X-선 복사가 감소되는 것을 입증하였다. 고려된 실시예(석고 샘플의 폭은 1㎝이고, 이것의 밀도는 1.32 g/㎤)의 경우, 샘플의 중량은 1.32g였다. 따라서, 샘플에 함유된 텅스텐 입자의 중량은 다음과 같다:

1.32 x 0.75 x 0.75 = 0.0495g,

즉, 샘플의 총 중량의 3.75 중량%였다. 이와 동시에 폭 0.04㎝(X-선 시험 결과)를 갖는 납 플레이트의 중량과 동일한 텅스텐의 중량은 0.04 x 0.75 x 19.3 = 0.347g인데, 이것은 샘플 중량의 26.32%에 해당하였다.

특수 X-선 흡수 물질의 구현예(변형) 및 이것을 수득하는 방법에 대하여 상기 기술된 실시예는 상기 기술된 엔지니어링 분야에서의 상기 물질의 산업상 이용 가능성을 나타낸다.

Claims

고정된 X-선 흡수 금속을 함유하는 충전제를 분산된 입자 형태로 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질에 있어서,

섬유 기초 물질이 매트릭스로서 사용되는 경우에 상기 흡수 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유하는 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것을 충전제로서 사용하고, 상기 입자는 상기 섬유 기초 물질의 표면에 결합되고, X-선 흡수 충전제의 입자로 사용되는 물질의 X-선 흡수 성질과 동일한 상기 물질의 X-선 흡수 성질에서 상기 X-선 흡수 물질의 밀도가 하기 관계식과 같은 X-선 흡수 물질:

ρ_m= (0.01 - 0.20)ρ_p,

상기 식에서, ρ_m은 X-선 흡수 물질의 총 밀도이고,

ρ_p는 X-선 흡수 충전제 입자로 사용되는 상기 물질의 밀도임.
고정된 X-선 흡수 금속을 함유하는 충전제를 분산된 입자 형태로 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질에 있어서,

상기 흡수 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유하는 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것을 충전제로서 사용하고, 상기 입자가 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로부터 제조된 매트릭스 부피에 의해 둘러싸이고, X-선 흡수 충전제 입자를 함유하는 분리된 다분산 혼합물의 총 중량이 하기 관계식과 같은 X-선 흡수 물질:

M = (0.01 - 0.20)m,

상기 식에서, M은 X-선 흡수 충전제 입자를 함유하는 분리된 다분산 혼합물의 총 중량이고,

m은 보호 성질에 의하여 상기 중량 M과 동일한 X-선 흡수 충전제 입자의 상당 중량임.
고정된 X-선 흡수 금속을 함유하는 충전제를 분산된 입자 형태로 갖는 매트릭스를 포함하는 X-선 흡수 물질에 있어서,

상기 흡수 물질은 10^-9내지 10^-3m의 크기를 갖는 금속 입자를 함유하는 다분산 혼합물을 상호 혼합시켜 분리된 것을 충전제로서 사용하고, 상기 입자가 대기압 하에서 고형화 하는 화합물 하나 이상 또는 상기 화합물을 기초로 한 조성물로부터 제조된 매트릭스 부피에 의해 둘러싸여진 중간체 물질에 결합된 X-선 흡수 물질.
제3항에 있어서, 섬유 기초 물질이 중간체 물질로서 사용되는 X-선 흡수 물질.
제3항에 있어서, 광물 섬유가 중간체 물질로서 사용되는 X-선 흡수 물질.