SE460388B - Anordning foer genomstraalning av ett foeremaal med en termiska neutroner alstrande, av en moderator omgiven neutronkaella - Google Patents

Description

460 ass e 'Z Med inställningsmöjligheten tvärs kollimationspassagens axelriktning kan särskilt vid en anordning med fler än en kollimationspassage neutronkällans verkningsgrad ökas vid oförändrad källeffekt. Neutronkällans ställbarhet i kollimatorpassagens axelriktning medger en inställning av anordningen med avseende på objekt av olika material och geometrier.

Används som moderator en fast kropp utför den fasta kroppen den erforder- liga relativrörelsen av den av densamma burna källhållanordningen.

För förbättring av neutronstyrningen är öppningen i området för pläte- ringstjockleken divigerande utbildad i riktningen för väggen mellan husdelarna.

Anordningen enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan med hänvisning till ett utföringsexempel och figurerna 1-3. ' Därvid visar: fig. 1 ett snitt genom en genomstrålningsanordning, fig. 2 en vy i pilriktningen 2 hos fig. 1 samt fig. 3 ett neutronspektrum hos en Cf-252-neutronkälla.

Såsom framgår av fig. 1 och 2 består anordningen av två husdelar 1 och 2, vilka är skilda från varandra av en vägg 3 av neutrongenomsläppande material (såsomt.ex. aluminium). I husdelen 1 är en transportabel neutronkälla 4 anord- ~nad, vilken stöds i en fjärrmanövrerad avtagbar källhållanordning 5. Källhållan- ordningen 5 vilar därvid på en ställning 6, som är förbunden med husdelen 1.

Till ställningen 6 hör ej visade drivelement, medelst vilka källhållanordningen 5 är fjärrmanvörerat rörlig tvärs axelriktningen för en kollimationspassage 7 (i pilriktningen 8 och 9) liksom i axelriktningen för kollimationspassagen 7 (i pilriktningen 10). Särskilt när det för genomstrålning avsedda objektet är en radioaktiv komponent från reaktorkärnan bör objektet och därmed även anordningen anordnas i ett vattenförlag. För att kunna använda detta vatten som moderator uppvisar de av aluminium bestående väggarna hos husdelen 1 öppningar ll, vilka säkerställer införing av det omgivande vattnet i husdelens 1 inre. Som moderator kan även en fast kropp, t.ex. polyeten användas. I detta fall ersätts den avtagbara källhållaranordningen 5 genom en fjärrmanövrerat avtagbar käll- moderatorkonfiguration av ett i fig. 1 och 2 streckprickat antytt polyetenblock 23, vilket bringas i källhållanordningens 5 läge, varvid polyetenblocket samtidigt utgör källhållanordning för neutronkällan 4.

Polyetenblocket kan liksom källhållanordningen över ej visade driv- och styrningselement fjärrmanövreras tvärs (i pilriktningen 8 och 9) respektive i axelriktningen (pilriktningen 10). Genom insättning av olika polyetenblock, som med avseende på sin geometri och neutronkällans 4 belägenhet i det ifrågavarande polyetenblocket varierar, är det möjligt att anpassa moderationsegenskaperna ajï.

J' s.

C \ C 3 OJ Cu) Of ) till fordringarna med avseende på det för genomstrålning avsedda föremålet (föremålsgeometri/material). Husdelen 2 består av aluminium och är allsidigt sluten. Den innehåller en kollimator 12, som uppvisar åtminstone en kollima- tionspassage 7. De två kollimationspassagerna 7 är trattformigt vidgade mot det ej visade föremålet och uppvisar därvid ett företrädesvis rektangulärt tvär- snitt. Manteln 5 hos en kollimationspassage bildas av ett neutronabsorberande material såsom t.ex. Boraflex.

De geometriska dimensionerna hos kollimationspassagen 7 såsom t.ex. för- hållandet mellan kollimatorlängden L och diameterns D hos kollimatoringångstvär- snittet har därvid under förutbestämd bildstorhet hos det för genomstrålning avsedda objektavsnittet och under hänsynstagande till den erforderliga geometriska bildskärpan resp. bildkvalitén valts så, att ett klart uttalande beträffande beskaffenheten hos det för undersökning avsedda föremålet kan uppnås vid möjligast kortast bestrålningstider.

Mellan väggen 3, som skiljer husdelarna 1 och 2 från varandra och strålingångssidan 16 hos kollimatorn 12 är ett med luft eller annan gas fyllt rum 17 bildat, som enbart mot kollimatorn uppvisar en förbindelse. Rummets 17 omgivande ytor 18 och den mittemot väggen 3 befintliga strålingångssidan 16 är försedda med en polyetenplätering 13. Endast inom området för kollimatorns 12 tillträdesöppning 20 är pläteringen av strålingångssidan 16 bruten. De inom området för husdelen 1 modererade neutronerna når genom den av neutrongenom- släppande material bestående väggen 3 in i rummet 17. Med hänvisning till ett i fig. 3 visat neutronspektrum för en Kalifornium 252-neutronkälla kommer det att beskrivas att endast en del av de i rummet 17 inkommande neutronerna uppvisar det för genomstrålning av föremål med stort termiskt verkningstvärsnitt lämpade termiska energiområdet. Fig. 3 symboliserar på kordinatan den relativa frekven- sen K och på abscissan energin i MeV. En ej oväsentlig, genom streckningen 21 framställd del av primärneutronerna uppvisar en högre primärenergi, som ligger över 2 MeV. Polyetenpläteringen 13 åstadkommer en sekundärmoduration genom att den bromsar en stor del av neutroner med högre primärenergi (E > 2 MeV) till termiska energiområden. Genomanordnandet av det polyetenpläterade rummet 17 kan vid samma källeffekt neutronutbytet väsentligt ökas. Med rummets 17 polyeten- plätering uppnås dessutom en ökad reflektion hos så väl de primärmodererade som sekundärmodurerade neutronerna. Tjockleken hos polyetenpläteringen 13 liksom rummets 17 storlek beror på neutronspektrum hos den använda neutronkällan. Inom området för kollimatoröppningen 20 är pläteringen 13 vidgad i väggens 3 rikt- ning. Denna sneda inledning av neutronerna medför överraskande en avsevärd förbättring av neutronextraktionen, som leder till att olikformigheter hos 460 ass g 4 .iä neutronströmtäthetsförloppet; förbundet med en ovidkommande bildåtergivning, reduceras till ett accepterbart minimum inom det intressanta området hos objektplanet. Allt efter den fysikaliska uppbyggnaden hos det för undersökning e avsedda föremålet kan neutronkällan 4 anbringas i pilriktningen 10 närmre eller 'längre bort från kollimatorn 12. Neutronkällans 4 inställningsmöjlighet i pil- riktningen 8 och 9 tjänar till att valfritt inställa neutronkällan 4 i förhål- lande till en eller båda kollimationspassagerna 7. Vid anbringande av neutron- källan i mittläge i förhållande till de båda tänkta centralaxlarna hos kollima- tionspassagerna 7, dvs. förskjutet i förhållande till kollimatorinträdesöppning- arna 20 kan samtidigt båda kollimationspassagerna utsättas för termiska neutroner, vilket är förbundet med en förbättring av neutronkällans verknings- grad resp. minskar förhållandet bestrålningstid per genomstrålad ytenhet i bildplanet. Därutöver åstadkommer neutronkällornas förskjutna anordning att väsentligen endast termiska neutroner når det för undersökning avsedda föremålet och därmed neutroner med högre energi (E Efe1te,m); Víïkê På En bäk0m Objek- tet anordnad ej visad film (filmer) framkallar en gråslöja och därmed skulle kunna försämra bildkvaliten, i stor utsträckning undviks. En inställningsmöjlig- het i pilriktningen 10 tillåter även tillsammans med inställningsmöjligheterna i pilriktningen 8 och 9 en exakt inriktning av neutronkällan 4 och därmed ett verkningsfullt riktat neutronflöde. Genom anordnadet av rummet 17 och dess 'plastbeklädnad 13 når en tydligt större mängd termiska neutroner det för under- sökning avsedda föremålet. Olikformigheter hos neutronströmtäthetsförloppet hos ett område av föremålet, vilka t.ex. skulle kunna framkalla s.k. skuggeffekter vid bildåtergivningen, förhindras verksamt genom den i väggens 3 riktning vidgat utbildade öppningen 22 i polyetenpläteringen 13.

Genomstrålningsbilden upptas på känt sätt på en bakom objektet anordnad, ej visad neutronkänslig film. lf:- u

Claims (5)

J; CD CN OD PATENTKRAV

1. Anordning för genomstrålning av ett föremål med a) en termiska neutroner alstrande, av en moderator omgiven neutronkälla (4), varvid neutronstrålarna når objektet via en kollimator (12), som uppvisar åtminstone en sig trattformigt mot objektet öppnande kollimationspassage (7), b) en källhållanordning (5), som är skild från kollimatorns (12) strålin- gångssida (16) genom en neutrongenomsläppande vägg (3), k ä n n e t e c k n a d av att c) mellan väggen (3) och strålingångssidan (16) är ett rum (17) bildat och d) att insidorna hos rummets (17) omkretsyta (18) liksom strålingångssidan (16) under frilämnande av en kollimationspassageöppning (20) är pläterade med en som moderator och reflektor verkande plast (13).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att plasten (13) är polyeten.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att käll- hållanordningen (5) är anordnad i en som fast kropp (23) utbildad moderator.

4. Anordning enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att kollímationsöppningen (20) är divergerande utbildad inom området för plastplä- teringen i riktning mot väggen (3).

5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att källhållanord- ningen (5) tillsammans med neutronkällan (4) är rörlig relativt kollimatorn (12) i axelriktningen och tvärs kollimationspassgens (7) axelriktning.