KR20220056154A - 방사선 보호 장치 및 이를 위한 재료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 감쇠/차폐를 제공하기 위한 강성 구조 및 이의 복합 재료에 관한 것이다. 일부 실시예는 복수의 위치 설정 가능한 방사선 차폐 타일 적층체를 포함하는 방사선 차폐 장치에 관한 것이다. 적층체가 연속적인 구성으로 후속하여 인접하게 배열된다. 타일 위치 설정 기구에 의해 적층(철회) 위치와 확장 위치 사이에서의 적층체 내부의 타일의 이동이 허용된다. 확장 위치에서, 복수의 방사선 차폐 적층체 각각의 타일이 대응하는 대향 측면 마진에서 인접한 후속 타일 적층체의 타일과 적어도 부분적으로 중첩된다.

Description

방사선 보호 장치 및 이를 위한 재료

교차 참조

본 출원은 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 인용된 2019년 1월 2일에 출원된 가출원 US 62/787,636(대리인 문서 번호 46125-706.101)의 우선권을 주장한다.

본 발명은 방사선 감쇠/차폐를 제공하기 위한 강성 구조 및 이의 복합 재료에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시예는 연속적인 적층체 구성으로 후속하여 인접하게 배열되는 복수의 위치 설정 가능한 방사선 차폐 타일 적층체 및 적층 또는 철회 위치와 확장 위치 사이에서의 적층체 내부의 타일의 이동을 허용하도록 구성된 타일 위치 설정 기구를 포함하며, 복수의 방사선 차폐 적층체 각각의 타일이 대응하는 대향 측면 마진(margin)에서 인접한 후속 타일 적층체의 타일과 부분적으로 중첩되는 것인 방사선 차폐 장치에 관한 것이다.

X-선 장비가 의료 환경의 진단 도구로서를 포함하여 다양한 용례 및 시스템에서 일상적으로 사용되고 있다. 결과적으로, X-선 시스템을 조작하는 의료 서비스 제공자와 기술자가 방사선 누적량에 노출될 수 있고 이러한 X-선 노출로 인해 피해를 입을 수 있다. 따라서, 의료 촬영 분야 및 기술에서는, 건강 위험을 줄이기 위해, 이러한 누적 방사선 노출을 방지하거나 적어도 최소화하기 위한 개선된 장비 설계, 재료 및 방법론이 계속해서 요구되고 있다. X-선 차폐 장비는 떠돌이 방사선(stray radiation)에 대한 노출을 지정된 수준 이하로 줄이기 위한 이러한 노력의 일환이다.

본 발명의 분야 및 기술의 예시적인 교시가 본 발명의 출원인에 의해 아래의 개시, 즉 본 명세서에 완전히 기술되는 것처럼 참조로서 인용되는 US 8,439,564, US 8,113,713, 및 WO 2017/083437에 제공되어 있다.

이 분야의 추가 개시에는, 본 명세서에 완전히 기술되는 것처럼 참조로서 인용되는, US 6,325,538; US 8,460,777; US 7,897,949; US 5,525,408; US 5,099,134; US 2003/174802; US 2017/278585; JP 6391149; CN 205959627U; 및 CN 103045983이 포함된다.

예시적인 방사선 차폐 장치는 아래의 개시, 즉 본 명세서에 완전히 기술되는 것처럼 참조로서 인용되는, 미국 특허 출원 제2018/0168525호 및 제2018/0249972호에 기술되어 있다.

방사선 차폐 장비와 연관된 문제 중 하나는, 바람직하게는 저중량이지만 강성이며 충분한 방사선 차폐/차단 특성을 갖는 재료를 사용하여, 가능한 한 완전한 차폐를 유지하는 것이 필요하다는 점이다.

본 발명은 장치 외부 영역의 방사선 차폐를 위해 확장될 수 있고 또는 산란 방사선에 대한 노출을 적어도 완화할 수 있는 방사선 차폐 타일로 이루어진 인접한 적층체를 포함하는 방사선 차폐 장치에 관한 것이다. 이러한 차폐는 X-선 방사선 시스템(예를 들어, 형광 투시 시스템의 C-암)을 사용하거나 그 근처에서 작업하는 직원 및 기술자의 방사선 노출을 제한/줄이기 위한 것이다.

본 발명은 철회 적층 위치와 확장 위치 사이에서의 타일의 이동을 허용하는 타일 위치 설정 기구와 타일 적층체를 구비한 장치를 제공한다. 타일은 타일이 철회 위치에 있을 때 소형의 수축 장치를 제공하며 타일이 확장 위치에 있을 때 방사선 누출을 최소화하는 독특한 구조를 갖는다. 타일은 방사선 누출을 완화하기 위한 독특한 구조를 갖는 측면 마진을 포함한다.

이와 같이, 장치는 X-선 시스템의 방사선 공급원 또는 방사선 검출기에 작동 가능하게 연결 가능한 지지 기부를 포함하는 적어도 하나의 방사선 차폐 어셈블리, 연속적인 적층체 구성으로 후속하여 인접하게 배열되는 복수의 위치 설정 가능한 방사선 차폐 타일 적층체, 및 적층 또는 철회 위치와 확장 위치 사이에서의 적층체 내부의 타일의 이동을 허용하도록 구성된 타일 위치 설정 기구로서, 확장 위치에서, 복수의 방사선 차폐 적층체 각각의 타일이 대응하는 대향 측면 마진에서 인접한 후속 타일 적층체의 타일과 적어도 부분적으로 중첩되는 것인 타일 위치 설정 기구를 포함할 수 있다.

타일이 복합 방사선 차폐 재료를 포함할 수 있다. 이 복합 재료에 의해 장치가 저중량이지만 강성이며 여전히 방사선 차폐를 제공할 수 있다. 본원에 개시된 복합 재료를 포함하는 구조가, 그 구현에 따라, 다양한 재료 성분의 조합; 다양한 층, 및/또는 층의 조합, 및/또는 층의 순열로 구성될 수 있고; 평평하거나 평평하게 않게 구성될 수 있다.

평평하지 않은 구성의 특정 예는 방사선 누출을 완화하는 데 특히 유용할 수 있는 타일의 1개 또는 2개의 측면 마진이다. 이러한 측면 마진의 구성이 V-자형 부분, 웨이브 모양 구성 및/또는 지그재그 패턴, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 구성(예를 들어, 웨이브 모양 및 지그재그)은 추가의 선형 공간을 사용/요구하지 않고 인접한 타일의 측면 마진이 증가된 표면적으로 안정적으로 중첩될 수 있도록 하며, 더 구불구불하게 형성되어 방사선 누출 기회 및/또는 누출량을 감소시키는 잠재 방사선 누출 경로를 제공한다. V-자형 또는 지그재그(그리고 웨이브의 마루/골짜기)의 가장자리(융기부의 정점)가 타일 적층체의 확장 방향에 평행한 축선(A1)을 정의한다. 즉, 가장자리(융기부의 정점)가 타일 적층체의 이동 방향에 평행하다.

본 발명의 이점은, (a) 특히 방사선 차폐부의 코너에서의 방사선 누출 감소를 포함할 수 있는 방사선 노출 감소(즉, 보다 포괄적인 방사선 차폐부의 제공); (b) 인접한 방사선 차폐 타일 또는 타일 적층체 세그먼트(즉, 타일 적층체)의 중첩을 개선하여 이에 의한 방사선 누출 완화; 및 (c) 방사선 차폐부의 개선된 강도 및/또는 안정성의 제공이다. 이러한 개선된 중첩 구성 또는 패턴의 예가 위에 언급된, 즉 웨이브 모양, V-자형 및 지그재그 형상이다. 다시 말하지만, 타일의 가장자리 마진의 특정 형상, 또는 타일이 차폐 구조의 면을 형성하는지 또는 그 코너를 포함하는지 여부에 관계없이, 중첩 측면 마진에서의 V-자형 또는 지그재그 및/또는 웨이브의 마루/골짜기의 가장자리(융기부의 정점)가 타일 적층체의 확장 방향에 평행한 축선(A1)을 규정한다.

따라서, 본 발명의 일 양태는 연속적인 적층체 구성으로 후속하여 인접하게 배열되는 복수의 위치 설정 가능한 방사선 차폐 타일 적층체 및 적층 또는 철회 위치와 확장 위치 사이에서의 적층체 내부의 타일의 이동을 허용하도록 구성된 타일 위치 설정 기구로서, 확장 위치에서, 복수의 방사선 차폐 적층체 각각의 타일이 대응하는 대향 측면 마진에서 인접한 후속 타일 적층체의 타일과 적어도 부분적으로 중첩되는 것인 타일 위치 설정 기구를 포함하는 방사선 차폐 장치에 관한 것이다.

하나 이상의 실시예에서, 타일 및 대응하는 대향 측면 마진이 평평하지 않다.

하나 이상의 실시예에서, 평평하지 않은 대응하는 대향 측면 마진이 지그재그 또는 V-자형 프로파일을 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 평평하지 않은 대응하는 대향 측면 마진이 웨이브 모양 또는 S-자형 프로파일을 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 타일 적층체가 적어도 2개의 면을 갖는 구조를 형성하며, 각각의 면이 적어도 하나의 타일 적층체 및 2개의 인접한 면을 연결하는 코너 타일 적층체를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 타일 적층체가 적어도 3개의 면을 갖는 구조를 형성하며, 각각의 면이 적어도 하나의 타일 적층체 및 2개의 인접한 면을 연결하는 코너 타일 적층체를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 타일 적층체가 4개의 면을 갖는 구조를 형성하며, 각각의 면이 적어도 하나의 타일 적층체 및 2개의 인접한 면을 연결하는 4개의 코너 타일 적층체를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 코너 타일 적층체가 2개의 인접한 면 사이에서 적어도 약 90° 각도의 영역을 덮는다.

하나 이상의 실시예에서, 타일 위치 설정 기구가 적층체 내부의 인접한(상부 또는 하부) 타일의 레일의 길이를 따라 하나의 타일의 슬라이드 요소의 미끄럼 이동을 허용하기 위한 슬라이드 요소 및 레일을 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 적층체 내부의 레일 및 슬라이드 요소가 단계적(graded) 구조 형태로 배열되어, 이에 의해 적층체의 소형 타일 구조를 제공한다.

하나 이상의 실시예에서, 적층체 내부의 레일 및 슬라이드 요소가 내포(nesting) 구조 형태로 배열되어, 이에 의해 적층체의 소형 타일 구조를 제공한다.

하나 이상의 실시예에서, 적층체 내부의 타일이 타일의 레일 및 순차적으로 인접한 타일의 개개의 슬라이드 요소를 내부에 수용하기 위한 리세스를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 적층체의 적층된 인접한 타일의 리세스는 하나의 타일의 리세스가 순차적으로 인접한 타일의 리세스에 대해 대응하여 배치되도록 배열되어, 하나의 타일의 하나의 리세스가 적어도 부분적으로 인접한 제2 타일의 제2 리세스를 수용하여, 이에 의해 적층체의 소형 타일 구조를 제공한다.

하나 이상의 실시예에서, 각각의 타일이 오목하거나 V-자형 프로파일을 갖는 제1 측면 마진 및 볼록하거나 위아래가 전도된 V-자형 프로파일을 갖는 대향하는 제2 측면 마진을 포함하며, 인접한 후속 타일 적층체의 타일은 하나의 적층체 내부의 오목하거나 V-자형 프로파일의 타일이 인접한 후속 타일 적층체 내부의 볼록하거나 위아래가 전도된 V-자형 프로파일의 타일과 중첩되도록 배열된다.

타일의 재료 및 구조는 탄소 섬유와 결합 재료의 하나 이상의 층, 및 방사선 감쇠 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 설계에 따라, 본원에 개시된 타일이 결합 재료와 하나 이상의 방사선 감쇠 재료의 혼합물 내부에 통합된 탄소 섬유의 하나 이상의 층을 포함한다. 설계에 따라, 본원에 개시된 타일이 방사선 감쇠 재료와 폴리머 혼합물의 하나 이상의 층을 포함한다. 본원에 개시된 재료로부터 획득되는 구조는 강성의 저중량이고, 평평하거나 평평하지 않을 수 있으며, 방사선 차폐 특성을 갖는다.

본 발명의 양태는 방사선 감쇠 복합 재료를 포함하며, 복합 재료가 하나 이상의 폴리머와 하나 이상의 방사선 감쇠 재료(들)의 혼합물을 포함하는 것인 강성/반강성 구조로서, 획득 구조가 단층 구조인 것인 강성/반강성 구조에 관한 것이다.

하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료(들)가 하나 이상의 폴리머에 실질적으로 균질하게 분산된 분말로서 제공된다.

본 발명의 추가 양태는 하나 이상의 탄소 섬유 층; 결합 재료; 및 하나 이상의 탄소 섬유 층 상에 및/또는 그 사이에 도포되는 방사선 감쇠 재료를 포함하는 방사선 감쇠 복합 재료에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 탄소 섬유와 결합 재료의 하나 이상의 층; 및 탄소 섬유 층 중 하나 이상 상에 및/또는 그 사이에 도포되는 방사선 감쇠 재료를 포함하는 방사선 감쇠 복합 재료에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 탄소 섬유의 하나 이상의 층; 탄소 섬유의 하나 이상의 층 상에 및/또는 그 사이에 도포되며 이에 적어도 부분적으로 부착되도록 구성된 결합 재료; 및 하나 이상의 탄소 섬유 층 상에 및/또는 그 사이에 도포되는 방사선 감쇠 재료를 포함하는 방사선 감쇠 복합 재료에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 본원에 개시된 방사선 감쇠 복합 재료로부터 획득되는 구조에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 양태는 본원에 개시된 방사선 감쇠 구조로부터 획득되는 방사선 차폐 장치에 관한 것이다.

하나 이상의 실시예에서, 본원에 개시된 구조는 결합 재료를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 본원에 개시된 구조는 결합 재료를 포함하지 않는다.

하나 이상의 실시예에서, 결합 재료가 폴리머이다.

하나 이상의 실시예에서, 결합 재료가 열경화성 수지, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 나일론, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 하나 이상의 실시예에서, 열경화성 수지가 에폭시 수지이다. 하나 이상의 실시예에서, 본원에 개시된 구조가 열경화성 수지, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 나일론, 및 이들의 조합으로부터 선택된 결합 재료를 포함하지 않는다. 하나 이상의 실시예에서, 열경화성 수지가 에폭시 수지이다. 하나 이상의 실시예에서, 본원에 개시된 구조가 열경화성 수지를 포함하지 않는다.

하나 이상의 실시예에서, 본원에 개시된 구조가 탄소 섬유를 포함하지 않는다.

하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 금속이다. 하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 텅스텐, 납, 비스무트, 안티몬, 바륨, 탄탈륨, 및 이들의 조합으로부터 선택된 금속이다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 아라미드(예를 들어, 상표명 Kevlar, Nomex, Technora 및 Twaron으로 알려져 있을 수 있는 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드 등), 알루미늄, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 유리 섬유, 및 이들의 조합으로부터 선택된 재료를 추가로 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 결합 재료 및 방사선 감쇠 재료가 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료의 미립자를 포함하는 실질적으로 균질한 액체 또는 반고체 혼합물로서 제공된다.

하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 호일(foil)의 형태를 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 탄소 섬유와 결합 재료의 하나 이상의 층 및 방사선 감쇠 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 층상 구조로서 배열된다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 0.1 ㎜의 두께를 갖는 납 호일의 감쇠 용량과 동일하거나 더 큰 방사선 감쇠 용량을 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료의 층이 0.1 ㎜의 두께를 갖는 납 호일의 감쇠 용량과 동일하거나 더 큰 방사선 감쇠 용량을 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 탄소 섬유의 층이 적어도 약 0.05 ㎜의 두께를 갖는다.

하나 이상의 실시예에서, 탄소 섬유가 층상 구조의 외부 표면을 획정한다. 하나 이상의 실시예에서, 탄소 섬유의 적어도 2개의 인접한 층이 방사선 감쇠 재료에 의해 서로 이격되거나 분리된다. 하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 탄소 섬유의 제1 및 제2 층, 방사선 감쇠 재료의 제3 층, 및 탄소 섬유의 제3 및 제4 층을 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료 층이 탄소 섬유 층들 사이에 배치된다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 실질적으로 균질한 조성물이 그 위에 도포되는 탄소 섬유의 하나 이상의 층을 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 실질적으로 균질한 조성물이 15 중량% 내지 95 중량%의 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 실질적으로 균질한 조성물이 15 중량% 내지 60 중량%의 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 실질적으로 균질한 조성물이 15 중량% 내지 80 중량%의 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 실질적으로 균질한 조성물이 그 위에 도포되는 탄소 섬유의 4개의 층을 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 경화 후(예를 들어, 가열에 의한, 고압 인가에 의한, 또는 주변 환경에서의 단순 건조에 의한), 적어도 약 0.3 ㎜의 두께를 갖는 강성의, 저중량 방사선 감쇠 생성물이 획득된다.

하나 이상의 실시예에서, 복합 재료가 2개 이상의 유형의 방사선 감쇠 재료를 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 바와 같은 방사선 감쇠 복합 재료에 의해 생성된 강성 구조를 제공한다. 하나 이상의 실시예에서, 구조가 방사선 차폐 특성을 갖는다. 하나 이상의 실시예에서, 구조가 강성 타일이다. 하나 이상의 실시예에서, 구조가 평평하지 않은 강성 구조이다. 하나 이상의 실시예에서, 구조가 만곡형이다. 하나 이상의 실시예에서, 타일이 슬라이딩 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 만곡부를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 슬라이딩 기구가 레일을 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 레일이 선형이다. 하나 이상의 실시예에서, 슬라이딩 기구가 슬라이딩 기구 또는 레일을 따라 미끄럼 이동할 수 있는 슬라이드 요소를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 슬라이딩 기구가 마찰 조절기 요소, 또는 베어링 요소(예를 들어, 볼 베어링) 등을 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 결합 재료 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료의 미립자를 포함하는 실질적으로 균질한 방사선 감쇠 조성물을 제공한다.

하나 이상의 실시예에서, 결합 재료가 열경화성 수지, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 나일론, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 하나 이상의 실시예에서, 열경화성 수지가 에폭시 수지이다. 하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 텅스텐, 납, 비스무트, 안티몬, 바륨, 탄탈륨, 및 이들의 조합으로부터 선택된 금속이다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적이이며 및/또는 과학적인 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 설명된 바와 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시예의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및/또는 재료가 아래에 설명된다. 상충 시에는 정의를 포함한 특허 명세서가 우선한다. 또한, 재료, 방법 및 예는 예시에 불과하며 반드시 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.

참조 인용

본 명세서에 언급된 모든 공보, 특허, 및 특허 출원은 각각의 개별 공보, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 표시되어 참조로서 인용되었던 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로서 인용된다.

본 발명의 신규 특징이 첨부된 청구범위에 구체적으로 명시된다. 본 발명의 원리가 활용되는 예시적인 실시예를 설명하는 아래의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 특징 및 장점이 더 잘 이해될 것이다.
본 발명의 일부 실시예가 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 본 명세서에 설명된다. 이제 도면을 구체적으로 상세히 참조하여, 도시된 특정 구성요소가 예시로서 본 발명의 실시예를 예시적으로 제시하기 위해 도시되어 있다는 점을 강조한다. 이와 관련하여, 도면과 함께 취해진 설명을 통해 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 방법이 당업자에게 명백해진다.
도면은 다음과 같다.
도 1은 종래 기술의 방사선 차폐 장치를 포함하는 X-선 시스템의 일부, 주로 그 예시적인 C-암의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 보호/차폐 장치의 일부의 사시도이다.
도 3은 확장-철회 또는 타일 위치 설정 기구를 구비한, 철회 위치에 있는 본 장치의 2개의 인접한 후속 방사선 차단 타일 적층체의 사시도이다.
도 4는 확장-철회 또는 타일 위치 설정 기구를 구비한, 확장 위치에 있는 본 장치의 2개의 인접한 후속 방사선 차단 타일 적층체의 사시도이다.
도 5는 철회 위치에 있는 본 명세서의 장치의 3개의 방사선 차단 타일 적층체의 평면도이다.
도 6은 도 5의 사시도이다.
도 7은 철회 위치에 있는 본 명세서의 장치의 4개의 방사선 차단 타일을 각각 구비한 적층체 및 인접한 후속 코너 적층체의 평면도이다.
도 8은 지그재그 프로파일의 측면 마진을 갖는 방사선 차단 타일을 각각 구비한 적층체 및 인접한 후속 적층체의 평면도이다.
도 9는 지그재그 프로파일의 측면 마진을 갖는 방사선 차단 타일을 각각 구비한 적층체 및 인접한 후속 적층체의 평면도이다.
도 10에는 외부 탄소 섬유 층 및 결합 재료, 제1 방사선 감쇠 재료 및 제2 방사선 감쇠 재료를 포함하는 실질적으로 균질한 조성물의 중간 층을 포함하는 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 11에는 결합 재료, 제1 방사선 감쇠 재료 및/또는 제2 방사선 감쇠 재료를 포함하는 실질적으로 균질한 조성물이 통합된 탄소 섬유의 하나의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 12에는 결합 재료, 제1 방사선 감쇠 재료 및/또는 제2 방사선 감쇠 재료를 포함하는 실질적으로 균질한 조성물이 각각 통합된 탄소 섬유의 2개의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 13에는 제1 방사선 감쇠 재료 및 제2 방사선 감쇠 재료와 샌드위치 구조를 형성하는 3개의 탄소 섬유 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 14 (a) 및 도 14 (b)에는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 2개씩의 층이 방사선 감쇠 재료의 중간 층에 의해 이격되는, 탄소 섬유와 결합 재료의 4개의 층을 포함하는 복합 재료(도 14 (b))로 제조된 예시적인 타일 구조(도 14 (a))가 개략적으로 도시되어 있다.
도 15에는 4개씩의 층이 방사선 감쇠 재료의 중간 층에 의해 이격되는, 탄소 섬유와 결합 재료의 8개의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 16에는 2개씩의 층이 제1 방사선 감쇠 재료의 층 및 제2 방사선 감쇠 재료의 층을 갖는 이중 중간 층에 의해 이격되는, 탄소 섬유와 결합 재료의 4개의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 17에는 2개씩의 층이 제1 방사선 감쇠 재료의 층, 제2 방사선 감쇠 재료의 층 및 그 사이에 있는 탄소 섬유 층을 구비한 삼중 중간 층에 의해 이격되는, 탄소 섬유와 결합 재료의 4개의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 18에는 2개씩의 층이 제1 방사선 감쇠 재료의 층, 제2 방사선 감쇠 재료의 층 및 그 사이에 있는 스페이서 층을 포함하는 삼중 중간 층에 의해 이격되는, 탄소 섬유와 결합 재료의 4개의 층을 포함하는 예시적인 복합 재료가 개략적으로 도시되어 있다.
도 19 (a) 및 도 19 (b)는 X-선 촬영 시스템으로부터 방출된 방사선을 차단하는 방사선 차폐 장치의 차폐 요소로서 사용되는 예시적인 만곡형 타일 구조(도 19 (a)); 탄소 섬유와 결합 재료의 2개의 층 및 방사선 감쇠 재료의 중간 층을 구비한 복합 재료로 제조된 타일(도 19 (b))이 개략적으로 도시되어 있다.
도 20 (a) 및 도 20 (b)에는 방사선 감쇠 재료 및 폴리머 재료의 단일 층 조성물을 갖는 복합 재료(도 20 (b))로 제조된 예시적인 만곡형 타일 구조(도 20 (a))가 개략적으로 도시되어 있다.
도시의 단순성과 명료성을 위해, 도면에 도시된 요소가 반드시 축척에 맞춰 그려진 것은 아님을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 요소의 치수가 명확성을 위해 서로에 대해 과장되어 있다. 또한, 적절하다고 판단되는 경우, 대응하는 요소를 나타내기 위해 도면 간에 도면 부호가 반복 기재되었다.

본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 도시 및 설명되었지만, 당업자에게는 이러한 실시예가 단지 예시로서 제공됨이 명백할 것이다. 이제 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 변형, 변경 및 대체가 당업자에 의해 이루어질 것이다. 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는 데 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 아래의 청구범위는 본 발명의 범위를 정의한 것이며, 이러한 청구범위 및 그 등가물 이내의 방법 및 구조가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.

숙련자라면 인식할 수 있는 바와 같이 본 명세서에 설명된 특정 방법론, 장치, 항목 또는 생성물 등이 다양할 수 있으므로, 본 발명이 이것으로 제한되지 않는다는 점이 이해된다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 있는 것은 아님을 이해하여야 한다. 아래의 예시적인 실시예가 설명 및 이해의 용이함을 위해 방사선 차폐 장치 및 그 일부의 맥락에서 설명될 수 있다. 그러나, 본 발명이 구체적으로 설명된 생성물 및 방법으로 제한되지 않으며, 본 발명의 전체 범위를 벗어나지 않고 다양한 용례로 조정될 수 있다. 본원에 개시된 모든 범위는 종점을 포함한다. "또는"이라는 용어의 사용은 특정 문맥에서 달리 나타내지 않는 한 "및/또는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 방사선/X-선 공급원 및/또는 영상 증배기를 둘러싸도록 방사선 방출 시스템(예를 들어, X-선 시스템)에 통합되어, 이에 의해 산란 방사선 노출로부터 주변을 보호할 수 있는 방사선 차폐 장치 및 기기에 관한 것이다.

용어 "X-선" 및 그 파생어가 본 명세서에서 용어 "방사선(radiation)" 및 그 파생어와 상호 교환적으로 사용될 수 있다: 대부분의 경우 "X-선"이라는 용어가 이해의 용이성과 가독성을 위해 사용될 것이지만, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다.

본 발명의 특징은 방사선 차폐 장치의 연속적인 차폐부를 형성하는 데 유용한 방사선 불투과성 타일(또는 이러한 타일을 유지하는 세그먼트)에 관한 것이다. 본원에 개시된 타일로 형성된 방사선 차폐 장치는 형광 투시 촬영 시술 동안 X-선 시스템에 의해 방출된 산란 방사선에 대한 노출로부터 주변을 보호하는 데 유용하다.

본 발명의 방사선 차폐 장치/기기는 순차적으로 배열된 방사선 차단 타일 적층체의 어셈블리를 포함한다. 각 적층체가 복수의 타일을 포함한다. 적층체/세그먼트가 서로 순차적으로 배열되며 서로 이동 가능하게 연결(연관)되어 복수의 타일을 갖는 확장 가능하고 수축 가능한 타일 적층체를 형성하고, 각각의 2개의 인접한 적층체 및 그 타일이 부분적으로 중첩되어 연속적인 방사선 차폐부를 형성한다.

본원에 개시된 타일은 복수의 타일을 갖는 세그먼트/적층체를 형성하기 위해 측면 마진에 있는(또는 이에 포함된) 확장부를 포함하고, 하나의 적층체의 타일의 확장부(또는 측면 마진)가 인접한 적층체의 타일의 확장부(측면 마진)와 기하학적으로 일치(대응)하며 적어도 부분적으로 중첩되어, 이에 의해 연속적인 방사선 차폐부를 형성한다.

타일 적층체의 타일(특히, 세그먼트)은 전개 가능하다. 다시 말해, 타일은 소형의/철회 위치에서 서로 평행하게 배열되며(예컨대, 도 3 참조), 전개되어 확장된 방사선 불투과성 장벽을 형성할 수 있다(예컨대, 도 4 참조). 타일 적층체가 또한, 확장 위치로부터 철회될 수 있으며, 전개된 타일이 선택적으로 슬라이딩 기구를 통해 서로 위아래로 다시 미끄럼 이동하여, 소형의/철회 위치로 복귀한다.

하나 이상의 실시예에서, 타일이 프레임이 없거나 둘레 프레임을 포함하지 않는다. 철회 위치에 있는 경우, 소형의 저중량 세그먼트 적층체가 형성된다.

세그먼트는 순차적으로 배열되며, 타일/세그먼트 적층체의 어셈블리의 코너에 배치된 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트를 포함하여, X-선 촬영 영역에 걸쳐 있는 형상을 형성한다. 방사선 차폐 어셈블리가 적어도 2개의 면, 적어도 3개의 면, 적어도 4개의 면, 또는 적어도 5개의 면을 포함할 수 있다. 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트가 차폐 장치의 어셈블리 내부에서 인접한 면의 타일 세그먼트 사이에 적어도 약 90°의 각방향 영역에 걸쳐 있어, 이에 의해 전체 코너 영역을 덮을 수 있다. 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트가 차폐 장치의 어셈블리 내부에서 인접한 면의 타일 적층체 사이에 약 90° 내지 약 120°의 각방향 영역에 걸쳐 있어, 이에 의해 전체 코너 영역을 덮을 수 있다. 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트가 예시적인 정사각형/직사각형 어셈블리에서 약 90°의 각방향 영역에 걸쳐 있어, 이에 의해 차폐 장치의 어셈블리 내부의 인접한 면의 타일 적층체 사이의 전체 코너 영역을 덮을 수 있다. 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트가 예시적인 오각형 어셈블리에서 약 108°의 각방향 영역에 걸쳐 있어, 이에 의해 차폐 장치의 어셈블리 내부의 인접한 면의 타일 적층체 사이의 전체 코너 영역을 덮을 수 있다. 코너 타일을 갖는 코너 세그먼트가 예시적인 육각형 어셈블리에서 약 120°의 각방향 영역에 걸쳐 있어, 이에 의해 차폐 장치의 어셈블리 내부의 인접한 면의 타일 적층체 사이의 전체 코너 영역을 덮을 수 있다.

도 1에는 종래 기술의 방사선 차폐 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 장치가 환자의 X-선 촬영을 수행하기 위한 X-선 시스템의 전형적인 C-암(20)과 함께 도시되어 있다. X-선 시스템은 C-암(20)의 대향 단부에 장착된 방사선 공급원(22) 및 방사선 검출기(24)를 포함한다. 장치는 방사선 불투과성 또는 방사선 감쇠/차단 차폐부를 포함하며, 차폐부는 C-암(20)의 대향 단부에 장착된 방사선 공급원(22)에 연결 가능하고 및/또는 방사선 검출기(24)에 연결된 지지 기부(30)를 구비한 적어도 하나의 방사선 차폐 어셈블리(28)(예를 들어, 도시된 바와 같이 환자의 위와 아래에 마련됨)를 포함한다.

방사선 차폐 어셈블리(28)가 복수의 적층체 타일[도 2에 도시된 타일(134)과 같은]을 포함하는 복수의 방사선 차폐 적층체(32)를 포함한다. 이러한 방사선 차폐 적층체(32)가 지지 기부(30)에 대해 순차적으로 위치되어, 이에 의해 연속적인 구성의 방사선 불투과성 스크린 형태의 방사선 감쇠/차단 차폐부를 형성한다.

차폐 어셈블리(28)가 환자의 신체 부위 주변에 걸쳐 있는 자유 단부(38)를 구비한다. 방사선 차폐 적층체(32) 및 그 타일(134)은 개개의 자유 단부(38)를 환자, 또는 X-선 테이블과 같은 물체에 근접하여 위치시키기 위해 선택된 길이로 확장 또는 수축하도록 제어 가능하다.

사용 시에, 방사선 공급원(22) 및 방사선 검출기(24)가 환자의 대향 측면에, 특히, 환자의 특정 부분에 위치된다. 방사선 공급원(22)이 X-선 방사선에 대한 노출을 기록하며 영상 또는 비디오 공급 자료를 컴퓨터 및/또는 디스플레이로 전송하는 방사선 검출기(24)를 향해 환자의 특정 부분을 통과하는 X-선 빔을 방출한다.

도 2에는 X-선 시스템 등에 작동 가능하게 연결 가능한 방사선 보호 장치의 일부를 구성하는 본 발명의 예시적인 방사선 차폐 어셈블리(128)가 개략적으로 도시되어 있다. 방사선 차폐 어셈블리(128)가 지지 기부(130)에 작동 가능하게 연결되며, 지지 기부가 다시 방사선 공급원(22)에 연결 가능하고; 및/또는 방사선 검출기(24)에 연결 가능하다.

어셈블리(128)가 지지 기부(130)로부터 작동 가능하게 확장되도록 순차적으로 배치된 방사선 차폐 적층체(132)(타일 적층체)를 포함하여, 이에 의해 X-선 시술 동안 촬영 영역에 걸쳐 있도록 구성된 연속적인 방사선 불투과성 장벽을 형성한다. 방사선 차폐 적층체(132)가 선택된 길이로 확장 및 철회되도록 개별적으로 능동적으로 제어 가능할 수 있고; 다시 말해, 적층체(132)의 개개의 타일(134)이 확장 및 철회 위치(부분적인 또는 완전한 철회/확장 위치를 포함)로 이동 가능하다. 타일(134)이 개개의 적층체 세그먼트를 구성하거나 그 일부인 것으로 간주될 수 있으며, 이와 같이 용어 "적층체 세그먼트"; "적층체 타일"; 및 "타일", 및 이들의 파생어가 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 어셈블리(128)가 또한, 환자를 둘러싸는 것을 도우며 산란 방사선에 대한 노출을 제한하는 것을 돕기 위해 적층체(132)의 자유 단부(138)에, 예를 들어, 자유 단부에 선회 가능하게 부착된 플랩(136)을 포함할 수 있다. 적층체(132)가 도 2에 도시된 바와 같이 최내측 타일(134)을 통해 지지 기부(130)에 부착될 수 있다. 대안으로서, 적층체(132)가 최외측 타일(134)을 통해 지지 기부(130)에 부착될 수 있다. 또한, 최외측 타일(134)의 자유 단부(138)가 지지 기부(146) 및 브래킷(147)을 통해 플랩(136)에 연결된다.

도 3 및 도 4는 철회 및 확장 위치에 있는 적층체 타일(134)을 각각 보여주며; 확장 및 철회가 철회-확장 또는 타일 위치 설정 기구(140)를 사용하여 수행될 수 있다. 철회 구성(도 3)에서, 타일(134)이 서로 평행하게 배치되어, 적층된 소형 구조를 형성한다. 타일 위치 설정 기구(140)가 도시된 바와 같이 선형일 수 있는 하나 이상의 레일(142); 및 개개의 레일(142)을 따라 미끄럼 이동하도록 구성된 슬라이드 요소(144)를 포함할 수 있다. 각각의 타일(134)이 적어도 하나의 레일(142) 및 적어도 하나의 슬라이드 요소(144)를 포함한다. 선택적으로, 각각의 타일(134)이 2개의 레일(142)과 2개의 슬라이드 요소(144)를 포함한다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 소형의 철회 형태를 허용하기 위해, 하나의 타일(134a)의 레일(142a)이 다른 타일(134b)의 레일(142b)에 대해 오프셋 배치된다. 유사하게, 소형의 철회 형태를 허용하기 위해, 하나의 타일(134a)의 슬라이드 요소(144a)가 다른 타일(134b)의 슬라이드 요소(도시하지 않음)에 대해 오프셋 배치된다. 즉, 획득된 타일 위치 설정 기구(140)는 소형의 적층체 구조를 용이하게 달성하는 단계적 구조를 제시한다.

타일 위치 설정 기구(140)가 마찰 조절기 요소, 또는 베어링 요소(예를 들어, 볼 베어링)(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있고, 예를 들어, 원하는 위치로 간단히 당기고 미는 방식으로 또는 핸드 크랭크(랙과 피니언 장치 또는 풀리 기구를 포함할 수 있음)(도시하지 않음)를 포함하여 수동으로 작동하도록 구성될 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 타일 위치 설정 기구(140)가 모터, 예를 들어, 전기 모터 또는 공압식이나 유압식 기구(도시하지 않음)를 포함하는 동력식 기구를 추가로 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4에는 또한, 타일(134)이 타일 측면 마진(148)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 측면 마진(148)은 효율적인 방사선 보호를 제공하는 데 중요하며, 바람직하게는, 도시된 바와 같이 하나 이상의 일반적으로 V-자형 또는 L-자형 융기부를 갖는 평평하지 않은 구성을 갖는다. 그러나, 기타 이러한 구성으로서, 예를 들어, 웨이브 모양 또는 S-자형 구성(도 9 참조)도 효율적이다. 도 3에는 또한, 적층식으로 인접한 측면 마진(148)이 각각의 적층체(132) 내부에서뿐만 아니라 양쪽 측면 상의 적층체(132) 사이에서 서로 대응하는 방법이 도시되어 있다. 도 4에는 또한, 이웃하는 인접한 적층체(132)의 이웃하는 타일(134)의 측면 마진(148)이 적층식으로 인접한 타일 사이에서 대응하는 방법이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 타일(134)은 타일(134)의 제1 측면 마진에 있는 오목형 구조(148a)(도 3) 및 타일(134)의 제2 대향 측면 마진에 있는 볼록형 구조(148b)를 포함한다. 이러한 오목-볼록 구조는, 적층체(132) 내부의 타일(134)이 전개 시에 서로를 잡아주어 적층체 및/또는 타일 중 어느 하나의 분리 없이 안정적이고 연속적인 방사선 감쇠 구조/장벽을 유지하는, 실질적으로 안정적인 차폐부를 구성한다.

따라서, 하나의 적층체(132)의 타일(134)은 그 대향하는/이웃하는 측면[측면 마진(148)]이 인접한 적층체의 타일의 측면(측면 마진)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치 및 배열된다는 점을 이해하여야 한다. 유사하게, 타일(134)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 하부 및 상부 단부가 동일한 적층체의 다른 수직으로(적층식으로) 배치된 인접한 타일의 상부 및 하부 단부와 중첩되도록 배치 및 배열된다. 하부 단부와 상부 단부 사이의 이러한 중첩이 타일 위치 설정 기구(140)의 요소의 중첩에 의해 형성될 수 있다. 결과적으로, 촬영 동안 X-선 방사선 산란으로부터 보호하기 위해 방사선 누출이 최소화된 연속적인 폐쇄형 보호 차폐부가 제공된다.

도 5는 타일(134)의 하나 이상의 만입부 또는 리세스(150), 특히, 각각의 적층체(132)의 하나 이상의 적층 가능하게 인접한 타일(134)의 대응하는 리세스에 의해 형성된 공간 또는 공극에 배치 및 수용된 타일 위치 설정 기구(140)의 레일(142) 및 슬라이드 요소(144)를 보여준다. "적층 가능하게"라는 용어는 타일이 철회 위치에 있을 때 타일(134)이 동일한 적층체(132)의 후속 타일의 위(또는 아래)에 있는 상황을 의미한다. 만입부/리세스(150)의 구성의 결과로서, 인접한 적층 가능한 타일(134)[예를 들어, 타일(134a) 및 타일(134b)]이 레일(142n) 및 슬라이드 요소(144n)를 수용하도록 대응하게 구성된다. 이러한 대응하는 구성은 도시된 바와 같이 후속 타일(134)에 의해 달성될 수 있고, 즉 타일(134b)이 타일(134a)에 후속하며, 타일(134b)이 타일(134a)의 리세스(150a)보다 좁은 리세스(150b)를 가지며, 더 작거나 더 좁은 트레이가 더 크거나 넓은 트레이에 끼워지듯이 리세스(150b)가 리세스(150a)의 내부에 끼워진다. 특정 설계에서, 리세스(150b)의 폭이 리세스(150a)의 폭의 약 2/3이며; 리세스(150c)의 폭이 리세스(150a)의 폭의 약 1/3이고 리세스(150b)의 폭의 약 절반이다.

도 6은 공간 절약에 중요한 타일(134)의 소형의 내포 특성을 더욱 강조하는 도 5의 사시도이다. 타일(134)이 2개의 레일(142) 및 2개의 대응하는 슬라이드 요소(144)를 갖는 것으로 도시되어 있음에 유의한다: 그러나, 필요한 부분만 약간 수정하여, 타일 위치 설정 기구(140)가 상이한 개수의, 예를 들어, 1개 또는 3개 이상의 이러한 레일 및 슬라이드 요소를 포함할 수 있다.

레일(142n)이 타일(134a)에 연결되며 슬라이드 요소(144n)가 타일(134b)에 연결된다. 따라서, 적층체(132)의 최외측 타일(134)[타일(134a)로 도시됨]이 지지 기부(146)(도 3 및 도 4)에 부착되며, 인접한 후속 내향 타일[타일(134b)]이 슬라이드 요소(144n)를 통해 레일(142n) 상에서 미끄럼 이동한다. 필요한 부분만 약간 수정하여 배열이 그 반대일 수 있어, 최내측 타일(134)이 지지 기부(146)에 연결되며 인접한 후속 외향 타일이 슬라이드 요소(144)를 통해 레일(142) 상에서 미끄럼 이동함을 이해하여야 한다.

도 7은 코너 적층체(132p)를 예시하는 철회 위치에 있는 4개의 방사선 차단 타일(134)의 2개의 적층체(132)의 평면도이다. 코너 적층체(132p)가 효과적인 코너 형성부를 생성하기 위해 만곡형으로 형성되거나 굴곡부를 갖는다. 코너 적층체(132p)의 양측에 있는 측면 마진(148)이 전술한 바와 같이 동일한 타일 중첩을 제공한다. 이와 같이, 기타 프로파일을 갖는 차폐 구조가 생성될 수 있긴 하지만, 적층체(132)가, 예를 들어 일반적으로 정사각형 프로파일을 갖는 연속적인 방사선 보호 차폐부를 형성할 수 있다. 코너 적층체(132p)가 적층체(132)의 어셈블리 구조의 2개의 면의 적층체 사이에 위치한 약 90°의 영역에 걸쳐 있거나 영역을 덮는다. 예를 들어, 방사선 차폐 어셈블리가 실질적으로 직사각형 또는 정사각형의 구조를 포함하는 경우, 코너 적층체(132p)가 인접한 면의 적층체 사이의 전체 90°의 영역을 덮는다.

도 8은 이웃하는 인접한 적층체(1032)의 이웃하는 타일(1034)의 측면 마진(1048)이 적어도 부분적으로 중첩하도록 하는 지그재그 측면 마진(1048)의 프로파일을 예시하는, 철회 위치에 있는 각각의 적층체(1032)가 3개의 방사선 차단 타일(1034)로 이루어진 2개의 적층체(1032)의 평면도이다.

도 9는 이웃하는 인접한 적층체(1132)의 이웃하는 타일(1134)의 측면 마진(1148)이 적어도 부분적으로 중첩하도록 하는 S-자형의 측면 마진(1148)의 프로파일을 예시하는, 철회 위치에 있는 각각의 적층체(1132)가 3개의 방사선 차단 타일(1134)로 이루어진 2개의 적층체(1132)의 평면도이다.

위에서 언급한 바와 같이, 의료 서비스 제공자와 기술자를 보호하기 위해, X-선 기반 촬영 시스템과 연관된 시술에서는 산란 방사선으로부터 주변을 최대한 차단하거나 최소화할 필요가 있다. 이를 위해, 본 명세서에 설명된 타일은 도 1 내지 도 9를 참조하여 전술한 바와 같은 구조적 특징을 갖는다. 이러한 타일은 도 10 내지 도 20을 참조하여 후술되는 바와 같이 복합 재료로 제조될 수 있다.

타일은 단단하지만 저중량의 방사선 감쇠 재료로 제조될 수 있다. 적합한 재료가 직물(예를 들어, 탄소 섬유), 결합 재료(예를 들어, 에폭시, 수지), 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료(예를 들어, 텅스텐)를 포함하는 복합 재료를 포함할 수 있다. 추가의 적합한 재료가 하나 이상의 폴리머, 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료(예를 들어, 텅스텐)를 포함하는 복합 재료를 포함할 수 있다.

이러한 복합 재료로부터 획득된 구조가 도 1 내지 도 9를 참조하여 본원에 개시된 바와 같은 차폐 장치에 유용하다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 방사선 감쇠, 강성 및 저중량 특성이 요구되는 항공 우주 분야와 같은 다양한 추가 분야에서 유용할 수 있는 기타 구조를 추가로 고려한다.

본원에 개시된 타일 또는 기타 물품이 하나 이상의 열가소성 재료 및 하나 이상의 방사선 차단 재료를 포함하는 단층 복합 재료로 구성될 수 있다.

대안으로서, 선택적으로 또는 추가적으로, 타일 또는 기타 물품(예를 들어, 라미네이트 구조)이 복수의 섬유 층(예를 들어, 탄소 섬유 강화 폴리머 층; CFRP), 및 방사선 차단 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 층상 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 방사선 차단 재료가 분말 또는 가요성 필름으로서 공급될 수 있다. 선택적으로, 분말을 고정화하고 및/또는 구조를 강화하며 및/또는 층을 접착하기 위해 수지가 포함된다. 구조가 탄소 섬유의 외부 층과 중간에 있는 방사선 차단 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다("샌드위치" 구조). 대안으로서, 타일 구조/기타 물품이 탄소 섬유의 외부 층 및 중간에 있는 방사선 차단 재료와 탄소 섬유의 하나 이상의 층의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

선택적으로, 탄소 섬유가 원하는 크기 및/또는 형상으로 절단되고 및/또는 최종 형태로 경화된다(예를 들어, 가열에 의해 및/또는 고압 인가에 의해, 및/또는 실온에서의 건조에 의해).

선택적으로, 본원에 개시된 복합 재료가 본원에 개시된 방사선 감쇠 재료와 폴리머(예를 들어, 열가소성 재료)의 혼합물로 이루어진 액체 또는 유연한 원료를 주형에 주입하고 냉각 시에 혼합물을 응고시켜 강성 구조를 획득하는 방식으로 형성된다.

예를 들어, 본 명세서에 설명된 재료가 원하는 크기 및 형상의 방사선 차폐 타일을 형성하는 데 사용될 수 있다.

가장 일반적으로 사용되는 방사선 감쇠 재료는 밀도와 원자 번호가 높은 중금속이다. 따라서, 방사선 감쇠 장치에 이러한 재료를 통합하면 결과적인 물품의 중량에 자연적으로 영향을 미친다.

결합 폴리머가 통합된 탄소 섬유로 또는 열가소성 재료로 제조된 구조는 강성과 인장 강도를 제공하며, 방사선 감쇠 재료가 방사선에 대한 노출을 차단하거나 최소화한다.

획득된 생성물/타일이 유리하게는, 약 0.3 ㎜ 이상의, 그리고 선택적으로 그 이하의 두께를 갖는 비교적 박형일 수 있다.

다양한 섬유/직물 유형이 고려된다. 예를 들어, 섬유가 탄소 섬유일 수 있다. 대안으로서, 섬유가 유리 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.

섬유가 가요성 시트 또는 가요성 직물의 형태일 수 있다. 섬유의 두께가 다양할 수 있으며, 예를 들어, 섬유가 0.05 ㎜ 이상의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 두께가 0.1 ㎜ 이상 또는 0.125 ㎜ 이상이다.

다양한 열가소성 재료가 고려된다. 비제한적인 예는 열가소성 엘라스토머를 포함한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "방사선 보호 재료", "방사선 감쇠 재료" 및 이들의 파생어는 방사선에 대한 노출을 차단, 감쇠 또는 적어도 최소화할 수 있는 재료를 지칭한다. 하나 이상의 구현에서, 용어가 금속 또는 금속 합금을 포함한다. 방사선 감쇠 재료의 비제한적인 예는 안티몬; 비스무트; 요오드; 텅스텐; 주석; 탄탈륨; 에르븀; 바륨; 납; 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 선택적으로, 방사선 감쇠 재료가 분말로서 제공된다. 분말은 0.1 ㎜ 이하(예를 들어, 수 마이크론)의 평균 크기를 갖는 미립자를 포함할 수 있다. 선택적으로, 방사선 감쇠 재료가 폴리머와 같은 다른 재료와 혼합되어, 방사선 감쇠 재료-폴리머 복합재(예를 들어, 텅스텐 폴리머; 납 폴리머; 비스무트 폴리머; 바륨 폴리머; 및 방사선 차단 재료와 폴리머의 임의의 조합)를 형성한다.

선택적으로, 방사선 감쇠 재료가 박형 시트 또는 층으로서 제공된다. 선택적으로, 시트 또는 층이 폴리머 또는 고무와 같은 추가 재료를 포함한다. 시트 또는 층이 가요성일 수 있다. 시트 또는 층이 추가 재료를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "결합 재료" 및 이의 파생어는 접착제로서 작용할 수 있고 탄소 섬유와 조합되는 경우 구조의 강성 및 강도에 기여할 수 있는 재료를 지칭한다. 선택적으로, 결합 재료가 가열 시에 또는 가압 시에 또는 야외에서 건조되는 경우 고형화된다. 선택적으로, 결합 재료는 층이 적어도 부분적으로 서로 접착될 수 있도록 하는 접착제/결합 특성을 갖는다. 결합 재료가 선택적으로 섬유에 부착되며, 선택적으로 적어도 부분적으로 섬유와 통합된다. 결합 재료가 폴리머, 예를 들어, 열가소성 재료(예를 들어, 폴리아미드)일 수 있다. 결합 재료가 열경화성 수지일 수 있다. 예를 들어, 열경화성 수지가 폴리에스테르; 에폭시; 페놀; 비닐 에스테르; 폴리우레탄; 실리콘; 폴리아미드; 및 폴리아미드-이미드를 포함할 수 있다.

본 발명의 양태에서, 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료를 포함하는 조성물이 제공된다. 조성물은 선택적으로, 액체 또는 반고체 형태의 결합 재료 및 그 내부에 분산된 방사선 감쇠 재료를 포함한다. 방사선 감쇠 재료가 결합 재료 내부에 분산, 포획 및/또는 분포될 수 있다. 선택적으로, 방사선 감쇠 재료가 0.1 ㎜ 이하의 직경을 갖는 입자로서 결합 재료 내부에 분산된다.

예시적인 실시예에서, 본원에 개시된 타일 구조 또는 물품이 비층상 구조로서; 대안으로서, 다층 구조로서 제조된다. 탄소 천이나 탄소 직물, 및/또는 방사선 감쇠 재료, 및/또는 결합 재료의 복수의 층이 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 타일/물품이 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 또는 적어도 6개의 층으로 제조된다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "다층"은 "복수의 층" 및 "층상"이라는 용어와 상호 교환 가능하며 2개 이상의 층을 지칭한다.

예시적인 실시예에서, 본원에 개시된 타일 구조/물품이 층상 또는 다층 섬유 구조로서 제조된다. 복수의 탄소 섬유가 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 물품이 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 또는 적어도 6개의 탄소 섬유 층으로 제조된다. 선택적으로, 탄소 섬유가 1개 또는 2개의 외부 층이다. 이러한 구성은 외부 탄소 섬유 층이 물품에 대한 강도, 강성 및/또는 구조적 설계를 제공하기 때문에 유리할 수 있다.

하나 이상의 실시예에서, 결합 재료가 탄소 섬유 층 상에 도포되어, 접착 특성을 허용하며 선택적으로 탄소 섬유의 강도를 증가시킨다.

선택적으로, 탄소 섬유 층 중 적어도 2개가 방사선 감쇠 재료 층에 의해 이격된다.

방사선 감쇠 재료가 본원에 개시된 물품 내부에 층(예를 들어, 시트)으로서 배치될 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 방사선 감쇠 재료가 결합 재료와 혼합되며 탄소 섬유에 통합되거나 도포될 수 있다. 이에 따라, 물품 또는 구조가 다층으로 형성되며, 결합 재료와 하나 이상의 방사선 감쇠 재료의 실질적으로 균질한 조성물이 도포된 하나 이상의 탄소 섬유 층을 포함한다.

층상 또는 다층 구조의 비제한적인 예는 방사선 감쇠 재료의 중간 층을 갖는 탄소 섬유의 2개의 층을 포함한다. 층상 또는 다층 구조의 또 다른 예는 방사선 감쇠 재료의 중간 층을 갖는 4개의 탄소 섬유 층을 포함한다.

층상 또는 다층 구조의 다른 비제한적인 예는 결합 재료와 방사선 감쇠 재료의 혼합물과 통합된 2개의 탄소 섬유 층을 포함한다.

비층상 구조의 다른 비제한적인 예는 선택적으로 분말 형태인 하나 이상의 방사선 감쇠 재료 및 열탄성 재료 중 하나 이상을 포함한다.

도 10에는 실질적으로 균질한 조성물(102)이 적용된 제1 및 제2 탄소 섬유 층(101)을 갖는 예시적인 층상 탄소 섬유 복합 재료/구조(100)가 도시되어 있다. 조성물(102)은 결합 재료(103)(예를 들어, 에폭시 수지), 제1 방사선 감쇠 재료(104) 및 제2 방사선 감쇠 재료(105)를 포함한다. 제1 방사선 감쇠 재료(104) 및 제2 방사선 감쇠 재료(105)가 2개의 상이한 재료일 수 있고, 또는 상이한 형태(예를 들어, 분말 및 시트)를 제시하는 동일한 재료일 수 있고, 또는 동일한 형태를 갖는 동일한 재료일 수 있다. 제1 방사선 감쇠 재료(104) 및 제2 방사선 감쇠 재료(105)가 각각, 텅스텐, 납, 비스무트, 바륨, 안티몬, 및 탄탈륨 또는 기타 방사선 감쇠 재료로부터 선택될 수 있다. 조성물(102)은 각각의 탄소 섬유 층의 1 개의, 2개의, 또는 모든 측면에 적용될 수 있다. 결과의 생성물은 다층이며, 유리하게는, 저중량의 실질적으로 강성이며 방사선을 감쇠시킬 수 있다.

도 11에는 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 조성물(202)이 세장형 양 측면에 통합된 하나의 탄소 섬유 층(201)을 갖는 추가의 예시적인 구조 또는 복합 재료(200)가 개략적으로 도시되어 있다.

도 12에는 복합 재료(200)와 유사하지만, 각각 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 갖는 조성물(302)에 의해 세장형 양 측면이 둘러싸인 2개의 탄소 섬유 층(301)을 갖는 추가의 예시적인 복합 재료/구조(300)가 개략적으로 도시되어 있다.

도 13에는 추가의 예시적인 층상 복합 재료/구조(400)가 개략적으로 도시되어 있다. 여기서, 제1 방사선 감쇠 층(404) 및 제2 방사선 감쇠 층(405)의 층은 시트 형태를 가지며 선택적으로 금속 호일 또는 고무 시트일 수 있다. 방사선 감쇠 층(404, 405)은 2개의 탄소 섬유 층(401)이 각각의 방사선 감쇠 층을 둘러싸도록 도포된다. 전체적으로, 구조(400)는 3개의 탄소 섬유 층(401) 및 2개의 방사선 감쇠 층(404, 405)의 5개의 층을 갖는다. 구조(400)가 2개의 상이한 방사선 감쇠 층(404, 405)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서에서는 2개의 방사선 감쇠 층이 동일한 유사한 구조가 또한 고려된다. 결합 재료[도 10의 결합 재료(103)와 같은]가 층 사이의 강도 및 접착을 촉진하기 위해 각각의 층 사이에 도포될 수 있다. 선택적으로, 결합 재료(103)(도시하지 않음)가 섬유를 경화시키거나 섬유를 부착하도록 탄소 섬유 층(201)의 모든 측면에 도포될 수 있다.

도 14 (a) 및 도 14 (b)는 복합 재료로 제조된 다른 예시적인 복합 재료(500)(도 14 (b)) 및 타일(534)(도 14 (a))을 보여준다. 복합 재료(500)가 방사선 감쇠 재료 중간 층(502)의 각각의 측면에 2개의 외부 탄소 섬유 층(501)을 포함한다. 탄소 섬유 층 사이에 수지(도시하지 않음)와 같은 결합 재료가 제공되어 강도 및 접착을 촉진할 수 있다. 선택적으로, 탄소 섬유 층(501)의 모든 측면에 결합 재료가 도포될 수 있다. 선택적으로, 중간 층(502)이 금속 호일 또는 가요성 시트(예를 들어, 방사선 감쇠 재료와 고무) 형태의 방사선 감쇠 재료를 포함한다. 결과의 다층 물품이 최소 0.1 ㎜ Pb와 적어도 동등한 방사선 감쇠 특성을 제공할 수 있다. 타일(534)이 도 14 (b)에 도시된 바와 같이 층상 구조로 조립된다. 타일(534)이 도 14 (b)에 도시된 바와 같은 층상 구조를 예시하지만, 본 명세서에 설명되고 도면에 도시된 바와 같은 대안의 구조 또는 복합 재료가 타일(534)을 참조하여 고려되며 적용 가능하다는 점에 주목하여야 한다. 타일(534)이 X-선 촬영 시스템(예를 들어, 도 2에 도시됨)으로부터 방출되는 방사선을 차단하는 방사선 차폐 장치에서 차폐 요소(타일)로서 사용되는 강성의 평평하지 않은/만곡형 구조일 수 있다. 타일(534)의 하나 이상의 리세스(550)가 선형 레일(542) 및/또는 기타 베어링 수단 등(도시하지 않음)을 수용하도록 구성된다. 타일(534)이 접착제를 통해 또는 나사 체결에 의해 또는 기타 체결 수단에 의해 슬라이딩 기구, 베어링 수단, 마찰 레일, 센서 중 하나 이상을 유지하고 및/또는 추가 타일을 부착하도록 구성된다.

도 15는 금속 호일 또는 가요성 고무 시트 또는 방사선 감쇠 분말과 수지의 혼합물일 수 있는, 8개의 탄소 섬유 시트 또는 층(601) 및 방사선 감쇠 재료 중간 층(602)을 포함하는 다층 복합 재료/구조(600)를 보여준다. 도 10의 결합 재료(103)와 같은 결합 재료가 강도 및 접착을 촉진하기 위해 각각의 층 사이에 도포될 수 있다. 선택적으로, 결합 재료가 탄소 섬유 층(601)의 모든 측면에 도포되어 섬유를 결합할 수 있다. 선택적으로, 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 조성물이 탄소 섬유 층(601) 중 하나 이상에 도포될 수 있다.

도 16은 4개의 탄소 섬유 층(701) 및 중간에 있는 2개의 방사선 감쇠 층, 즉 제1 방사선 감쇠 재료를 갖는 층(704) 및 제2 방사선 감쇠 재료를 갖는 층(705)을 포함하는 복합 재료/구조(700)를 보여준다. 도 10의 결합 재료(103)와 같은 결합 재료가 강도 및 접착을 촉진하기 위해 각각의 층 사이에 도포될 수 있다. 선택적으로, 결합 재료가 탄소 섬유 층(701)의 모든 측면에 도포되어 섬유를 결합할 수 있다. 선택적으로, 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 조성물이 탄소 섬유 층(701) 중 하나 이상에 도포될 수 있다.

도 17은 모두 7개의 층을 갖는 다층형 복합 재료/구조(800)를 보여준다. 탄소 섬유 층(801)이 사이에 끼워진 방사선 감쇠 재료(802)의 2개의 층에 의해 형성된 삼중 중간 층 하위 구조에 의해 2개 층씩 이격되도록 4개의 탄소 섬유 층(801)이 배치된다. 도 10의 결합 재료(103)와 같은 결합 재료가 강도 및 접착을 촉진하기 위해 각각의 층 사이에 도포될 수 있다. 선택적으로, 결합 재료가 탄소 섬유 층(801)의 모든 측면에 도포되어 섬유를 결합할 수 있다. 선택적으로, 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 조성물이 탄소 섬유 층(801) 중 하나 이상에 도포될 수 있다.

도 18은 모두 7개의 층을 갖는 다층형 복합 재료/구조(900)를 보여준다. 제1 방사선 감쇠 재료(904)의 층, 제2 방사선 감쇠 재료(905)의 층 및 중간의 방사선 감쇠 특성이 없는 스페이서 층(906)을 포함하는 삼중 중간 층에 의해 2개 층씩 이격되도록 4개의 탄소 섬유 층(901)이 배치된다. 스페이서 층(906)이 발포체(예를 들어, 폴리우레탄 발포체) 또는 임의의 다른 방사선 감쇠 특성이 없는 재료 또는 비탄소 섬유 재료로 형성될 수 있다. 스페이서 층(906)이 구조(900)의 강도 및 강성에 기여한다. 도 10의 결합 재료(103)와 같은 결합 재료가 강도 및 접착을 촉진하기 위해 각각의 층 사이에 도포될 수 있다. 선택적으로, 결합 재료가 탄소 섬유 층(901)의 모든 측면에 도포되어 섬유를 결합할 수 있다. 선택적으로, 결합 재료(예를 들어, 에폭시 수지) 및 하나 이상의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 조성물이 탄소 섬유 층(901) 중 하나 이상에 도포될 수 있다.

도 19 (a) 및 도 19 (b)는 복합 재료로 제조된 또 다른 예시적인 복합 재료(1000)(도 19 (b)) 및 타일(1034)(도 19 (a))을 보여준다. 삼중 층의 복합 재료(1000)가 방사선 감쇠 재료 층(1002)이 사이에 끼워진 2개의 탄소 섬유 층(1001)을 포함한다. 층 사이에 수지(도시하지 않음)와 같은 결합 재료가 제공되어 강도 및 접착을 촉진할 수 있다. 선택적으로, 탄소 섬유 층(1001)의 모든 측면에 결합 재료가 도포될 수 있다. 선택적으로, 중간 층(1002)이 금속 호일 또는 가요성 시트(예를 들어, 방사선 감쇠 재료와 고무) 형태의 방사선 감쇠 재료를 포함한다. 타일(1034)이 X-선 촬영 시스템(예를 들어, 도 2에 도시됨)으로부터 방출되는 방사선을 차단하는 방사선 차폐 장치에서 차폐 요소(타일)로서 사용될 수 있는 만곡부를 구비한 강성의 평평하지 않은 구조이다. 타일(1034)의 하나 이상의 리세스(1050)가 선형 레일(1042) 및/또는 기타 베어링 수단 등(도시하지 않음)을 수용하도록 구성된다.

도 20 (a) 및 도 20 (b)에는 폴리머(예를 들어, 열가소성 엘라스토머)(1102)와 혼합된 방사선 감쇠 재료를 포함하는 복합 재료/구조(1100)(도 20 (b))로 제조된 예시적인 단층 타일 구조(1134)(도 20 (a))가 도시되어 있다. 결과의 생성물은 단일/단층이며, 유리하게는 저중량의 실질적으로 강성이며 방사선 불투과성이다. 타일 구조(1134)가 선형 레일(1142)을 포함할 수 있는 슬라이딩 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스(1150)를 포함하는 평평하지 않은 만곡형 구조이다. 구조(1134)가 접착제를 통해 또는 나사 체결에 의해 또는 기타 체결 수단에 의해 슬라이딩 기구/베어링 수단/센서 중 하나 이상을 유지하며/추가 타일을 부착하도록 구성된다.

도 1 내지 도 7에 제시된 타일(134), 도 8에 제시된 타일(1034) 및 도 9에 제시된 타일(1134)과 같은 본 명세서의 임의의 타일이 도 10 내지 도 20에 도시된 복합 재료와 같은 본원에 개시된 재료 중 어느 하나를 통합할 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 타일이 복수의 층으로부터 생성될 수 있다. 대안으로서, 단층 타일이 고려된다. 타일이 방사선 차폐 장치(예를 들어, 도 2에 도시됨), 예를 들어 C-암 장치와 통합되거나 그 위에 설치될 수 있는 장치의 일부를 구성할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 타일은 방사선 차폐 특성을 필요로 하지만, 강성의 저중량이며 비교적 얇아야 한다.

선택적으로, 타일이, (a) 결합 재료(예를 들어, 수지, 에폭시)와 통합되거나 결합된 복수의 섬유 층(예를 들어, 탄소 섬유) 및 호일 또는 필름(예를 들어, 방사선 감쇠 재료의 호일, 및 방사선 감쇠 재료를 갖는 가요성 필름 폴리머)의 형태의 방사선 감쇠 재료의 하나 이상의 층; (b) 결합 재료(예를 들어, 수지, 에폭시)와 감쇠 재료 입자(예를 들어, 분말 형태)의 혼합물 내부에 배치/매립되고 및/또는 결합된 복수의 섬유 층(예를 들어, 탄소 섬유); (c) 방사선 감쇠 재료와 혼합된 폴리머를 포함하는 임의의 조합으로 형성될 수 있다.

선택적으로, 획득된 타일 생성물의 두께는 약 0.1 ㎜ 내지 약 5 ㎜이다. 예를 들어, 약 0.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜; 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜; 약 1.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 4 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 3.5 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 3 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 2 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜; 약 0.1 ㎜ 내지 약 1 ㎜, 또는 그 사이의 임의의 두께이다.

선택적으로, 타일은 약 2 g/cc 내지 약 15 g/cc의 밀도를 갖는다. 예를 들어, 약 2 g/cc 내지 약 12 g/cc; 약 2 g/cc 내지 약 10g/cc; 약 2 g/cc 내지 약 8 g/cc; 약 2 g/cc 내지 약 6 g/cc; 약 2 g/cc 내지 약 4 g/cc; 약 4 g/cc 내지 약 15 g/cc; 약 6 g/cc 내지 약 15 g/cc; 약 8 g/cc 내지 약 15 g/cc; 약 10 g/cc 내지 약 15 g/cc; 또는 그 사이의 임의의 밀도 값이다.

선택적으로, 타일이 서로 평행하게 적층된 2개 이상의 타일 간의 상대 이동을 허용하는 평평하지 않거나 만곡형이다. 동적 이동 타일을 달성하기 위해, 각각의 타일이 하나 이상의 레일/슬라이드/베어링을 포함할 수 있다. 하나 이상의 레일/슬라이드/베어링이 타일의 하나 이상의 리세스(오목한 부분) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 타일이 전용 리세스 내부에 각각 배치된 2개의 레일을 포함할 수 있다. 선택적으로, 각각의 타일이 10 ㎝ 폭당 하나의 레일을 포함한다(예를 들어, 폭이 약 32 ㎝인 타일의 경우, 3개의 레일이 개개의 타일 리세스에 포함될 수 있음).

선택적으로, 타일이 타일 위치 설정 기구와 통합되어 타일이 서로에 대해 상대 이동할 수 있도록 하여, 종방향 동적 방사선 감쇠 장벽을 형성할 수 있다. 다양한 슬라이딩 기구가 고려되며 적용 가능하다. 슬라이딩 기구의 비제한적인 예에는 선형 레일, 마찰 레일, 선형 베어링이 있는 슬라이딩 기구, 롤러가 있는 슬라이딩 기구, 슬라이드 가이드 스트립이 있는 슬라이딩 기구가 포함된다.

유리하게는, 획득된 타일이 방사선 감쇠 특성을 제공하며, 안정성 및 강성을 허용하는 강성이다. 더 유리하게는, 획득된 타일이 충분히 저중량이며, 따라서 효율적으로 동적이고, 철회 및 전개되어 공간을 차폐할 수 있는 슬리브와 같은 세장형 구조로서 제공되는 경우, 서로에 대해 미끄럼 이동할 수 있다. 추가의 유리한 특성은 두께가 최소인 타일 구조와 연관되고, 장기간의 안정성, 외력에 대한 저항을 달성하며 효율적인 슬라이딩 특성을 허용하기에 충분한 강성을 여전히 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태는 하나 이상의 탄소 섬유 직물을 제공하는 단계; 결합 재료를 하나 이상의 층 상에 및/또는 그 사이에 도포하는 단계; 및 하나 이상의 층 상에 및/또는 그 사이에 방사선 감쇠 재료를 도포하거나 제공하는 단계를 포함하는 강성의 저중량 방사선 감쇠 구조를 생산하는 방법에 관한 것이다.

하나 이상의 실시예에서, 방법은 탄소 섬유를 경화시켜 강성의 방사선 감쇠 구조를 생성하는 단계를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 방법은 결합 재료 및 방사선 감쇠 재료를 혼합하여 방사선 감쇠 재료 및 결합 재료의 미립자를 포함하는 실질적으로 균질한 액체 또는 반고체 혼합물을 생성하는 단계를 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 방법은 혼합물의 층을 탄소 섬유의 하나 이상의 층 상에 도포하는 단계를 추가로 포함한다.

하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 포일 또는 필름 형태이다. 하나 이상의 실시예에서, 방사선 감쇠 재료가 분말 형태이다.

상기의 관점에서, 본 발명의 양태는 본 명세서의 위의 개시에 따른 방사선 감쇠 복합 재료에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 본 명세서의 위의 개시에 따른 실질적으로 균질한 방사선 감쇠 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 본 명세서의 위의 개시에 따른 복합 재료를 갖는 강성 타일 구조에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 본 명세서의 위의 개시에 따른 복합 재료를 갖는 강성의 평평하지 않은 구조에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 본 명세서의 위의 개시에 따른 강성 타일 구조를 포함하는 의료용 방사선 차폐 장치에 관한 것이다.

본 명세서에 사용된 바와 같은, 다음의 각각의 용어: '구비한다', '구비하는', '갖는다', '갖는', '포함한다' 및 '포함하는' 및 이들의 언어적 등가물은 '포함하지만 이것으로 제한되지 않는'을 의미하고, 명시된 구성요소(들), 특징(들), 특성(들), 파라미터(들), 정수(들), 또는 단계(들)를 지정하는 것으로서 취해져야 하며, 하나 이상의 추가 구성요소(들), 특징(들), 특성(들), 파라미터(들), 정수(들), 단계(들) 또는 이들의 그룹의 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 '본질적으로 구성되는'이라는 용어는 청구범위가 명시된 요소 및 청구된 장치 및 재료의 기본적이고 신규한 특성(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 요소로 제한된다는 것을 의미한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은, '구성되는' 및 '구성된다'라는 문구는 각각, '포함하며 이것으로 제한되는'을 의미한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 '방법'은, 개시된 발명의 관련 분야(들)의 실무자에 의해 공지된 단계, 절차, 방식, 수단, 및/또는 기술로부터 쉽게 개발되거나 알려진, 단계, 절차, 방식, 수단 및/또는 기술을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 주어진 작업을 수행하기 위한 단계, 절차, 방식, 수단 및/또는 기술을 지칭한다.

본 개시의 전반에 걸쳐, 파라미터, 특징, 특성, 객체 또는 치수의 수치 값은 수치 범위 형식으로 명시되거나 설명될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 이러한 수치 범위 형식은 본 발명의 일부 예시적인 실시예의 구현을 예시하며, 본 발명의 예시적인 실시예의 범위를 융통성 없게 제한하지 않는다. 따라서, 명시되거나 설명된 수치 범위는 또한, 명시되거나 설명된 수치 범위 이내의 모든 가능한 하위 범위 및 개별 수치 값(수치 값이 전체적으로, 정수 또는 분수로 표현될 수 있음)을 지칭하며 포함한다. 예를 들어, 명시되거나 설명된 수치 범위 '1 내지 6'은 또한, '1에서 6'까지의 명시되거나 설명된 수치 범위 이내의, '1 내지 3', '1 내지 4', '1 내지 5', '2 내지 4', '2 내지 6', '3 내지 6' 등과 같은 모든 가능한 하위 범위 및 '1', '1.3', '2', '2.8', '3', '3.5', '4', '4.6', '5', '5.2' 및 '6'과 같은 개별 수치 값을 지칭하며 포함한다. 이것은 명시되거나 설명된 수치 범위의 수치적 폭, 범위 또는 크기에 관계없이 적용된다.

또한, 수치 범위를 명시하거나 설명하기 위해, '약 제1 수치와 약 제2 수치 사이의 범위에서'라는 문구는 '약 제1 수치 내지 약 제2 수치의 범위'와 등가의 동일한 의미로 간주되며, 따라서 2개의 동등한 의미의 문구가 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

용어 '약'은 일부 실시예에서 명시된 수치 값의 ±30%를 지칭한다. 추가의 실시예에서, 상기 용어는 명시된 수치 값의 ±20%를 지칭한다. 또 다른 실시예에서, 상기 용어는 명시된 수치 값의 ±10%를 지칭한다.

명료성을 위해 복수의 개별 실시예의 맥락 또는 형식으로 예시적으로 설명되고 제시되는 본 발명의 특정 양태, 특성 및 특징이 또한, 단일 실시예의 문맥 또는 형식의 임의의 적절한 조합 또는 하위 조합으로 예시적으로 설명되며 제시될 수 있다는 점을 충분히 이해하여야 한다. 반대로, 단일 실시예의 문맥 또는 형식의 조합 또는 하위 조합으로 예시적으로 설명되고 제시되는 본 발명의 다양한 양태, 특성 및 특징이 또한, 복수의 별개의 실시예의 문맥 또는 형식으로 예시적으로 설명되고 제시될 수 있다.

본 발명이 그 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 다수의 대안, 수정 및 변형이 당업자에게는 자명할 것임이 명백하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 넓은 범위에 속하는 그러한 모든 대안, 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다.

본 명세서에 언급된 모든 공보, 특허, 및 특허 출원은 각각의 개별 공보, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 표시되어 참조로서 인용되었던 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로서 전체 내용이 인용된다. 또한, 본 출원의 임의의 참조 문헌의 인용 또는 확인은 이러한 참조 문헌이 본 발명에 대한 종래 기술로서 이용 가능하다는 인정으로서 해석되어서는 안 된다. 섹션의 제목이 사용되는 범위 내에서 이러한 섹션 제목이 반드시 제한적인 것으로서 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

1. 방사선 차폐 장치로서:
   연속적인 적층체 구성으로 후속하여 인접하게 배열되는 복수의 위치 설정 가능한 방사선 차폐 타일 적층체; 및
   적층 또는 철회 위치와 확장 위치 사이에서의 적층체 내부의 타일의 이동을 허용하도록 구성된 타일 위치 설정 기구로서, 철회 위치 및 확장 위치 모두에서, 복수의 방사선 차폐 적층체 각각의 타일이 대응하는 인접한 대향 측면 마진에서 인접한 후속 타일 적층체의 타일과 적어도 부분적으로 중첩되는 것인 타일 위치 설정 기구
   를 포함하는 방사선 차폐 장치.
2. 제1항에 있어서, 타일뿐만 아니라 그 대응하는 대향 측면 마진이 평평하지 않은 것인 방사선 차폐 장치.
3. 제2항에 있어서, 평평하지 않은 대응하는 대향 측면 마진이 지그재그 또는 V-자형 프로파일을 갖는 것인 방사선 차폐 장치.
4. 제2항에 있어서, 평평하지 않은 대응하는 대향 측면 마진이 웨이브 모양 또는 S-자형 프로파일을 갖는 것인 방사선 차폐 장치.
5. 제1항에 있어서, 타일 적층체가 2개 이상의 면을 갖는 구조를 형성하며, 각각의 면이 적어도 하나의 타일 적층체; 및 2개의 인접한 면을 연결하는 코너 타일 적층체를 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
6. 제1항에 있어서, 코너 타일 적층체가 2개의 인접한 면 사이에서 적어도 약 90° 각도의 영역을 덮는 것인 방사선 차폐 장치.
7. 제1항에 있어서, 타일 위치 설정 기구가, 적층체 내부의 인접한 타일의 레일의 길이를 따라 하나의 타일의 슬라이드 요소의 미끄럼 이동을 허용하도록 구성된, 레일 및 슬라이드 요소를 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
8. 제7항에 있어서, 적층체 내부의 레일 및 슬라이드 요소가 내포 구조 형태로 배열되고, 이에 의해 적층체의 소형 타일 구조를 제공하는 것인 방사선 차폐 장치.
9. 제7항에 있어서, 적층체 내부의 타일이 상기 타일의 레일 및 순차적으로 인접한 타일의 개개의 슬라이드 요소를 내부에 수용하기 위한 리세스를 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
10. 제9항에 있어서, 적층체의 적층된 인접한 타일의 리세스는, 하나의 타일의 리세스가 순차적으로 인접한 타일의 리세스에 대해 대응하여 배치되도록 배열되고, 이에 의해 적층체의 소형 타일 구조를 제공하는 것인 방사선 차폐 장치.
11. 제1항에 있어서, 각각의 타일이 오목하거나 V-자형 프로파일을 갖는 제1 측면 마진 및 볼록하거나 위아래가 전도된 V-자형 프로파일을 갖는 대향하는 제2 측면 마진을 포함하며, 인접한 후속 타일 적층체의 타일은, 하나의 적층체 내부의 오목하거나 V-자형 프로파일의 타일이 인접한 후속 타일 적층체 내부의 볼록하거나 위아래가 전도된 V-자형 프로파일의 타일과 중첩되도록 배열되는 것인 방사선 차폐 장치.
12. 제1항에 있어서, 타일은 적어도 하나의 탄소 섬유 층, 결합 재료 및 적어도 하나의 방사선 감쇠 재료를 포함하는 복합 재료로 제조되는 것인 방사선 차폐 장치.
13. 제12항에 있어서, 결합 재료가 열경화성 수지, 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 폴리아미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
14. 제13항에 있어서, 열경화성 수지가 에폭시 수지를 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
15. 제12항에 있어서, 방사선 감쇠 재료가 텅스텐; 납; 비스무트; 안티몬; 바륨; 및 탄탈륨, 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
16. 제12항에 있어서, 복합 재료가 아라미드; 알루미늄; 초고분자량 폴리에틸렌; 및 유리 섬유, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 재료를 추가로 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
17. 제12항에 있어서, 복합 재료가 복수의 탄소 섬유 층; 및 결합 재료와 방사선 감쇠 재료 입자의 혼합물을 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
18. 제12항에 있어서, 방사선 감쇠 재료가 호일 또는 필름형 구조를 포함하는 것인 방사선 차폐 장치.
19. 제12항에 있어서, 방사선 감쇠 재료가 상기 결합 재료 내부에 혼합된 분말을 포함하며, 상기 혼합물은 상기 섬유 중 적어도 하나에 도포되는 것인 방사선 차폐 장치.
20. 제1항에 있어서, 타일이 방사선 감쇠 재료와 혼합된 열가소성 재료로 제조되는 것인 방사선 차폐 장치.

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