KR20100040627A - 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치 - Google Patents

방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선원(放射線源)이 밀봉된 밀봉선원을 방사선 조사기에 장전할 때 밀봉선원이 정밀하게 기준점에 위치하도록 설정하는 기술분야에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 선원홀더의 장전홈에 밀봉선원을 탄성 바이어스 하는 탄성 바이어스수단 및 밀봉선원을 순차적으로 장전하고, 상기 선원홀더에 밀봉선원의 이탈을 방지하는 선원지지캡을 나사 조립함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 선원홀더의 장전홈 후방에 방사선의 후방산란을 방지하는 산란방지부를 연통하여 형성하고, 상기 선원지지캡에 방사선의 감쇠를 없애는 개구부를 형성함을 특징으로 한다.
방사선원, 감마선원, 밀봉선원, 기준위치, 설정, 장전, 탄성, 바이어스

Description

방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치{Sealed source loading tool for the radiation irradiation system}
본 발명은 방사선원(放射線源)이 밀봉된 밀봉선원을 선원홀더에 간단한 방법으로 장전하는 기술분야에 관한 것으로, 특히 밀봉선원의 장전시 기준면에 밀봉선원이 자동으로 밀착되면서 방사선원의 기준위치가 견고하게 고정되므로 항상 동일한 위치에서 방사선 조사(照射)가 가능하고, 방사선의 후방산란 및 전방 감쇄 현상을 최소화하여 방사선의 선질을 향상시키는 방사선 조사기 기술분야에 관한 것이다.
일반적으로 방사선은 산업, 연구, 교육, 의료 등의 분야에서 다양하게 이용되고 있으나, 인체에 극히 유해한 영향을 미칠 수 있으므로 상기 방사선을 이용하는 장소에서 근무하는 경우에는 포켓에 뺏지 형식의 방사선량계(이하, '선량계' 라고 함)를 착용하고 근무하거나 선량률을 정확히 측정하는 측정장치를 설치하여 방사선의 과피폭을 방지한다.
이러한 선량계는 인체 피폭의 척도인 방사선량을 기준치 이하로 유지할 수 있는 성능에 대한 정확도와 신뢰도가 보장되어야만 함으로써 상기 선량계는 원자력 법에 따라 정기적인 주기로 교정(calibration)하도록 되어 있고, 선량계를 교정하기 위해서는 방사선을 선량계에 조사하기 위한 방사선 조사기가 필요하다.
이와 같은 방사선 조사기에서 선량계로 조사되는 방사선의 측정값을 기준값과 비교하여 테스트함으로써 선량계의 성능이 저하된 경우 이를 정확하게 보정하여 선량계의 성능에 대한 정확도와 신뢰도를 보장함으로써 방사선을 더욱 안전하게 사용할 수 있는 여건을 마련한다.
상기 방사선 조사기 내부에는 방사선 조사에 소요되는 방사선원이 장착되게 되는데 이와 같은 방사선원은 캡슐의 형태로 밀봉 처리한 밀봉선원(密封線源)으로 제작되고, 이 밀봉선원은 종래에 별도의 매개체(밀봉선원 장전장치) 없이 방사선 조사기의 내부에 직접 장전함으로써 방사선원의 장전작업이 효율적으로 이루어지지 못하며, 많은 시간과 인력이 소요되는 개선점을 내포하고 있다.
또한, 상기 밀봉선원을 정밀하게 제작하더라도 기계적인 오차 발생으로 인해 밀봉선원은 설계된 기준면에 정확하게 위치하도록 장전이 이루어지지 않아 방사선의 기준위치가 밀봉선원의 규격에 따라 가변됨으로써 정밀, 정확한 교정작업을 저해하는 개선점을 내포한다.
그리고 방사선 조사기의 후방으로부터 산란된 방사선은 교정에 투입되는 방사선의 선질을 현저하게 저하시키는 개선점을 내포한다.
또한, 종래에 보안을 목적으로 밀봉선원을 밀폐 용기에 넣어 방사선 조사기 본체에 장입하는 경우가 많은데 이 경우 교정작업시에 밀봉선원의 전면이 가려지게 되므로 필연적으로 방사선이 감쇠하는 개선점을 내포한다.
본 발명은 종래의 기술에 의한 밀봉선원 장전작업시 요구되는 다수의 개선점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 선원홀더에 장전된 밀봉선원을 탄성 바이어스수단이 선원지지캡의 기준면에 밀착상태로 탄성 바이어스 하도록 하여 밀봉선원의 장전시 밀봉선원의 규격에 관계없이 정확한 기준위치를 자동으로 설정할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 적극적으로 해결하기 위한 수단으로 선원홀더의 장전홈에 밀봉선원을 탄성 바이어스 하는 탄성 바이어스수단 및 밀봉선원을 순차적으로 장전하도록 하고, 상기 선원홀더에 밀봉선원의 이탈을 방지하는 선원지지캡을 나사 조립하는 기술을 강구한다.
또한, 본 발명은 상기 선원홀더의 장전홈 후방에 방사선의 후방산란을 저감하는 산란방지부를 연통하여 형성하는 기술을 강구한다.
또한, 본 발명은 상기 선원지지캡에 방사선의 감쇠를 방지하는 개구부를 형성하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 밀봉선원을 전용으로 장전하기 위한 선원홀더의 장전홈에 상기 밀봉선원을 탄성 바이어스 하는 탄성 바이어스수단이 내장됨으로써 상기 밀봉선원은 선원지지캡의 기준면에 자동으로 밀착되면서 방사선원의 정확한 기준위치를 항상 동일하게 설정한다.
따라서, 상기 밀봉선원의 규격에 관계없이 방사선원은 항상 정확한 기준위치를 유지함으로써 정밀, 정확한 교정이 가능하도록하는 효과를 제공한다.
또한, 상기 장전홈의 후방에 산란방지부가 연통하여 형성됨으로써 방사선의 조사시 후방산란을 저감하여 방사선의 우수한 방사선질을 확보함은 물론 선원지지캡에 형성된 개구부는 방사선의 감쇠를 방지하는 효과를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 일측에 외향으로 개방된 장전홈(13)이 형성된 선원홀더(10)와; 상기 장전홈(13)에 내장되는 탄성하우징(21)에 슬라이딩 이동가능하게 끼워지고 외주연에 방사상으로 다수의 가이드구멍(22-2)이 형성된 탄력지지구(22)와, 상기 탄성하우징(21) 및 탄력지지구(22)의 내부에 동시 수납되어 탄력지지구(22)를 탄성 바이어스하는 탄성부재(23)와, 상기 가이드구멍(22-2)에 끼움 상태로 탄성하우징(21)에 고정 설치되어 탄력지지구(22)가 분리됨을 방지하는 분리방지구(24)로 구성된 탄성 바이어스수단(20)과; 상기 탄력지지구(22)의 선단에 밀착상태로 장전홈(13)에 장전되는 밀봉선원(30)과; 상기 선원홀더(10)의 선단에 나사 결합되고, 전면판(41)의 내면에 밀봉선원(30)이 밀착되는 기준면(42)이 형성된 선원지지캡(40)의 유기적인 결합구성으로 이루어진다.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
우선적으로 본 발명의 선원홀더(10)는 방사선 조사기(1)의 내부에 장착되는 선원로더(50)에 결합된 상태에서 밀봉선원(30)을 전용으로 장전하기 위한 것으로, 외면 양측에는 각각 선원로더(50)의 결합단부(51) 및 선원지지캡(40)에 나사 결합되는 수나사(11)가 형성되고, 상기 수나사(11)의 사이에는 조임돌기(12)가 돌출 형성됨으로써 선원홀더(10)를 조여주면서 선원로더(50)에 조립이 가능하며, 내부 일측에는 외향으로 개방된 장전홈(13)이 형성됨으로써 밀봉선원(30)을 간편하게 장전할 수 있게 된다.
상기 장전홈(13)에 내장되어 밀봉선원(30)을 항상 기준면(42)에 밀착상태로 탄력 지지하면서 정확한 기준위치를 자동으로 설정하는 탄성 바이어스수단(20)은 도 6과 같이 탄성하우징(21), 탄력지지구(22), 탄성부재(23) 및 분리방지구(24)의 구성요소로 크게 나뉜다.
이와 같은 탄성 바이어스수단(20)을 보다 구체적으로 설명하면 상기 탄성하우징(21)은 장전홈(13)에 내장된 상태로 장전홈(13)의 내측에 돌출 형성된 걸림턱(14)에 일측의 지지판(21-1)이 지지되고, 지지판(21-1)의 타측은 탄성부재(23) 및 탄력지지구(22)가 끼워지도록 개방된다.
상기 탄력지지구(22)는 탄성하우징(21)의 내부에 슬라이딩 이동가능하게 끼워지고 일측에 형성된 지지판(22-1)은 밀봉선원(30)을 푸싱하는 역할을 수행하며, 상기 지지판(22-1)의 타측은 탄성부재(23)가 끼워지도록 개방되는 한편, 외주연에 는 방사상으로 다수의 가이드구멍(22-2)이 형성된다.
이와 같은 탄성하우징(21) 및 탄력지지구(22)의 내부에는 개방부를 관통하여 탄성부재(23)가 동시 수납되고, 상기 탄성부재(23)의 양단은 각각 지지판(21-1)(22-1)에 지지됨으로써 탄성부재(23)는 탄력지지구(22)를 탄성 바이어스 하며, 상기 탄성하우징(21)을 관통하여 고정 설치된 다수의 분리방지구(24)는 가이드구멍(22-2)에 끼워짐으로써 탄력지지구(22)는 탄성하우징(21)과 일체성을 유지하여 분리됨을 방지한다.
따라서, 상기 탄력지지구(22)는 탄성부재(23)의 탄성에 의해 슬라이딩 이동하면서 탄성하우징(21)의 내, 외부로 출몰가능하며, 이 과정에서 가이드구멍(22-2)은 길게 형성됨에 따라 탄력지지구(22)의 원활한 이동을 안내함으로써 상기 밀봉선원(30)의 규격이 정밀하지 않더라도 규격에 관계없이 탄력지지구(22)는 밀봉선원(30)을 푸싱하면서 선원지지캡(40)의 기준면(42)에 밀착상태로 탄력 지지한다.
이때 상기 탄력지지구(22)는 장전홈(13)의 내경보다 작게 형성됨에 따라 상하 유동이 발생하거나 한쪽으로 편심된 상태에서 불안정하게 밀봉선원(30)을 탄성 바이어스 함을 방지하도록 지지판(22-1)에 외향으로 돌출된 유동방지 플랜지(22-3)가 일체로 형성된다.
한편, 상기 탄력지지구(22)의 선단에는 밀봉선원(30)이 밀착된 상태로 장전홈(13)에 장전되고, 순차적으로 선원홀더(10)의 선단에는 선원지지캡(40)이 나사 결합됨으로써 상기 밀봉선원(30)의 이탈을 방지함은 물론 상기 선원지지캡(40)의 전면판(41) 내면에 형성된 기준면(42)에는 밀봉선원(30)이 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 밀봉선원(30)은 방사선을 사방으로 방출함에 따라 후방이 폐쇄된 경우에는 후방에서 산란된 방사선은 전방으로 방출하는 일차방사선과 혼재되어 방사선의 선질을 저하시킬 우려가 크다.
따라서, 본 발명은 방사선이 탄성 바이어스수단(20)을 통과하여 후방으로 원활하게 유도될 수 있도록 탄성하우징(21) 및 탄력지지구(22)의 지지판(21-1)(22-1)에는 속이 텅 빈 유도관(27)이 관통하여 형성된다. 이 빈 유도관(27)은 방사선의 후방산란을 저감하기 위한 방안의 하나이다.
또한, 상기 선원홀더(10)에는 걸림턱(14)의 중앙부를 관통하여 후방으로 장전홈(13)과 연통하는 마찬가지로 빈 공간인 산란방지부(17)가 추가로 형성됨으로써 방사선의 후방산란을 최소화할 수 있게 된다.
그리고 상기 밀봉선원(30)에서 방출되는 방사선의 감쇠를 없애기 위하여 본 발명의 선원지지캡(40)은 전면판(41)에 개구부(45)가 형성됨으로써 방사선의 방출시 감쇠 현상을 제거하여 더욱 효율적인 조사가 가능하다.
한편, 본 발명의 선원홀더(10)는 기 설명한 바와 같이 선원지지캡(40)의 결합부위 타측이 선원로더(50)에 형성된 결합단부(51)의 내측에 나사 결합되고, 상기 결합단부(51)를 관통하여 나사 결합된 세트스크류(52)는 선원홀더(10)를 누르면서 고정함에 따라 견고한 고정상태를 유지하며, 상기 결합단부(51)를 제외한 선원로더(50)의 내부에는 방사선이 후방으로 누출됨을 차단하는 차폐물(53)이 채워진다.
여기에서 상기 결합단부(51)에는 내측에 선원홀더(10)의 산란방지부(17)와 연통하는 산란방지 연장부(55)가 추가로 형성됨에 따라 방사선의 후방산란은 더욱 감소하여 방사선의 선질을 획기적으로 향상하는 효과를 제공한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 방사선원의 정확한 기준위치를 밀봉선원(30)의 규격에 관계없이 항상 동일하게 자동설정함은 물론 방사선의 후방산란 및 전방 감쇠현상을 최소화하여 방사선의 선질을 향상시키고 정밀, 정확한 교정작업이 가능하며 더욱 효율적인 조사가 이루어짐은 자명하다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 밀봉선원 장전장치가 조립된 선원로더가 방사선 조사기에 장착된 상태의 종단면도
도 2는 본 발명의 밀봉선원 장전장치와 선원로더의 조립상태 일부절결 종단면도
도 3은 본 발명 밀봉선원 장전장치의 조립상태 종단면도
도 4는 본 발명 선원홀더의 종단면도
도 5는 본 발명 선원지지캡의 종단면도
도 6은 본 발명 탄성 바이어스수단의 일부절결 분해사시도
도 7은 본 발명의 선원홀더에 밀봉선원이 장전되는 상태의 확대단면도
도 8은 본 발명의 선원홀더에 지지캡이 조립되는 상태의 확대단면도
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 선원홀더 13: 장전홈
17: 산란방지부 20: 탄성 바이어스수단
21: 탄성하우징 22: 탄력지지구
23: 탄성부재 24: 분리방지구
27: 유도관 30: 밀봉선원
40: 선원지지캡 42: 기준면
45: 개구부 50: 선원로더

Claims (8)

  1. 일측에 외향으로 개방된 장전홈(13)이 형성된 선원홀더(10)와;
    상기 장전홈(13)에 내장되는 탄성하우징(21)에 슬라이딩 이동가능하게 끼워지고 외주연에 방사상으로 다수의 가이드구멍(22-2)이 형성된 탄력지지구(22)와, 상기 탄성하우징(21) 및 탄력지지구(22)의 내부에 동시 수납되어 탄력지지구(22)를 탄성 바이어스하는 탄성부재(23)와, 상기 가이드구멍(22-2)에 끼움 상태로 탄성하우징(21)에 고정 설치되어 탄력지지구(22)가 분리됨을 방지하는 분리방지구(24)로 구성된 탄성 바이어스수단(20)과;
    상기 탄력지지구(22)의 선단에 밀착상태로 장전홈(13)에 장전되는 밀봉선원(30)과;
    상기 선원홀더(10)의 선단에 나사 결합되고, 전면판(41)의 내면에 밀봉선원(30)이 밀착되는 기준면(42)이 형성된 선원지지캡(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    탄성하우징(21) 및 탄력지지구(22)는 탄성부재(23)의 양단을 각각 지지하는 지지판(21-1)(22-1)에 밀봉선원(30)에서 방출하는 방사선을 후방으로 원활하게 유도시키는 유도관(27)이 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉 선원 장전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    탄력지지구(22)는 탄성부재(23)의 일측을 지지하는 지지판(22-1)에 유동방지 플랜지(22-3)가 외향으로 일체화 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    선원홀더(10)는 장전홈(13)의 내측에 형성된 걸림턱(14)의 중앙부를 관통하여 후방으로 방사선의 후방산란을 방지하는 산란방지부(17)가 장전홈(13)과 연통하여 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    선원지지캡(40)은 전면판(41)에 방사선의 감쇠를 없애는 개구부(45)가 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    선원지지캡(40)이 결합된 선원홀더(10)의 타측은 선원로더(50)에 형성된 결합단부(51)의 내측에 나사 결합되고, 상기 결합단부(51)에는 산란방지부(17)와 연통하는 산란방지 연장부(55)가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    선원홀더(10)는 결합단부(51)를 관통하여 결합된 세트스크류(52)에 의해 견고한 고정상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    선원로더(50)는 내부에 차폐물(53)이 채워진 것을 특징으로 하는 방사선 조사기용 밀봉선원 장전장치.
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