WO2004081101A2 - Material zur schwächung der strahlen einer röntgenröhre, insbesondere für eine folie für strahlenschutzbekleidungen - Google Patents

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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/02—Clothing
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/12—Laminated shielding materials
    • G21F1/125—Laminated shielding materials comprising metals

Definitions

  • Material for attenuating the rays of an X-ray tube in particular for a film for radiation protection clothing
  • the invention relates to a material for attenuating the rays of an X-ray tube, in particular for a film for radiation protection clothing.
  • X-rays are used in many areas for examination, whereby - depending on the application - different radiation levels are used.
  • X-ray voltages from 60 to 125 kV are used in the area of diagnostics, and from 50 kV to over 150 kV in the therapy area.
  • high-energy rays give off their energy in whole or in part to the irradiated matter and thereby experience a weakening.
  • the penetration behavior of X-rays depends on the acceleration voltage used; it is therefore customary to identify the penetration or hardness of the X-rays by specifying the acceleration voltage used to generate them.
  • the X-rays are not of a uniform type, but consist of two components that are very different in terms of their origin and composition: the bremsstrahlung and the characteristic intrinsic radiation.
  • the braking radiation is emitted when the electrons suddenly decelerate when they hit the material; their energy comes from the speed of the electrons hitting the anode of the x-ray tube, which depend on the acceleration voltage applied to the x-ray tube. This specifies the maximum kinetic energy, so the velocities of the electrons have a certain distribution with an upper limit corresponding to the acceleration voltage.
  • the radiation spectrum is broadband with a wavelength corresponding to the highest energy as a short-wave limit.
  • the characteristic intrinsic radiation comes from the electron shell of the material of the anode material; it consists of individual wavelengths sharply defined and depends on the atoms of the Anodenmate ⁇ 'than the X-ray tube from. Each x-ray tube thus has its own x-ray line spectrum.
  • This radiation protection clothing contains appropriate materials for weakening the rays of an X-ray tube and is produced in the form of foils, these foils being formed from an elastomer, in particular a thermoplastic elastomer, into which heavy elements (atomic numbers greater than 50) are mixed elementally or as compounds.
  • Lead achieves the highest absorption values in the X-ray voltage range used in medical diagnostics. For this reason, lead or lead oxide, embedded in elastomeric materials, is primarily used as an absorption material in known materials for radiation protection clothing.
  • the degree of attenuation in accordance with IEC 1331-1 is also used for the X-ray apron as a measure of the degree of absorption based on the radiation energy dependent on the acceleration voltage of the X-ray tube.
  • the lead replacement materials in the middle X-ray range have a lower weight than lead. In the range of acceleration voltages below 70 kV and above 125 kV, the basis weight of the lead replacement materials is less favorable.
  • lead-free materials are also used to absorb X-rays.
  • elastomeric materials embedded elements with atomic numbers greater than 50 or homogeneous mixtures thereof, also a mixture consisting of lead and lead-free materials, for use.
  • the lead replacement materials known to date regardless of the combinations and layering, based on the same thickness of the radiation protection film compared to lead, always have a poorer absorption value.
  • Combined or layered lead replacement materials can have undefined absorption gaps.
  • Each pure material of an atomic number has its own absorption spectrum, which depends on the absorption bands of the atoms. Material combinations are known in order to obtain sufficient absorption and thus attenuation of the radiation over the wavelength range of the X-rays. Such a combination of different materials does not add up to the sum of these values.
  • For each material combination and thickness of the film it is necessary to measure the degree of absorption over the desired range of acceleration voltage. The comparison of the lead replacement materials can be determined via the degree of absorption.
  • the invention is based on the task of providing an absorption material for radiation protection films, in particular for radiation protection clothing with an increase in the degree of weakening (lead equivalent) with a simultaneous reduction in the surface weight, which provides uniform and good radiation absorption for X-rays in an extended range of the acceleration voltage of X-ray tubes of 50 kV up to 150 kV.
  • the degree of weakening (lead equivalent) is increased while the weight per unit area is reduced by combining and staggering different materials when exposed to X-rays, especially for radiation protective clothing.
  • Each pure material of a certain atomic number has its own absorption spectrum ( Figure No. 1). The combination of different materials does not add up to the sum of these values.
  • the film on which the invention is based consists of a staggered combination of different absorption materials. Because of the hardening of the X-rays due to the absorption of the soft portion, a lead-free or low-lead material is initially provided towards the radiation source, and the elastomers as "soft" absorbers contain elements of an atomic number greater than about 50 to about 70 or their compounds :
  • elements of atomic numbers greater than about 70 or their compounds, for example the heavier ones, are added to the elastomers as" hard "absorbers 57 "71 lanthanoids, 74 W tungsten, 75 Re rhenium, 60 0s Osminu, 77 Ir iridium, 78 Pt platinum, 79 Au gold, 80 Hg mercury, 82 Pb lead, 83 Bi bismuth, 84 Po pollonium, 90 Th thorium , 2 U uranium, and 89 "103 actinoids.
  • foils are used on the side close to the body, facing away from the radiation source, which contain lead as elements that weaken the X-rays, elementary as lead oxide or as other lead compounds.
  • the film on which the invention is based consists of a staggering of different absorption materials. It is important that "soft" absorption materials or their mixtures are used for the radiation source - for example tin, antimony, gadolinium oxide sulfide, calcium tungstate, bismuth oxide, barium sulfate, strontium carbonate. The absorption of the remaining portion of "hard” X-rays is then taken over by "hard” absorption materials or their mixtures, for example lead, lead oxide, tungsten or other mixtures.
  • the following film structure has a good X-ray absorption value (degree of attenuation) over the extended range of hardness of the X-rays, from 50 to 150 kV.
  • These films also have the flexibility required for radiation protection purposes, for example use in aprons, cover films, etc., so that they are well suited for this.
  • these designs represent the economical solution compared to lead replacement materials such as bismuth and tungsten.
  • Strontium carbonate 0.3 wt.
  • Lead oxide 62.0% by weight
  • Lead oxide 62.0% by weight
  • Basis weight of all structures (foils / laminations): 5500 g / m 2 ; X-ray tube test voltage constant 96 kV; Radiation filter: 3.5 mm AI filtered. Film sensitivity for Pb equivalence determination: T8.
  • Foil build-up voltage dose Pb kV mAs worth
  • Figure 1 weakening material with a double film and an air layer in between (corresponds to Example A);
  • Figure 2 weakening material with double lamination on carrier film (corresponds to Example D);
  • Figure 3 weakening material with double lamination according to Figure 2 and downstream third film and an air layer in between;
  • Figure 4 weakening material according to Fig. 3, but the reverse structure.
  • the radiation protection material 1 is connected, which is designed as an apron, apron, curtain or the like, and with which the direct or also the indirect X-ray radiation is weakened to such an extent that the person to be protected can continue to work without any major risk of radiation damage.
  • the foils 2 and 3 are connected in series as radiation protection material 1, which in their combination weaken the X-rays.
  • FIG. 2 shows the radiation protection material 1 in a different arrangement, in which a lamination film 6 applied to a carrier film 5 and a downstream one, likewise on the carrier film 5 applied laminating film 7 are connected in series, it goes without saying that radiation protection films (for example films R1, R2 or R3) can also be used as carrier films.
  • the lamination films are applied with their liquid polymer in a layer of appropriate thickness, for example with a doctor blade, and then fully hardened. Varnishes based on acrylates, epoxy resins, polytetrafluoroethylene or the like serve as the basis for the liquid polymer.
  • FIGS. 3 and 4 show a further development of the structure of a radiation protection material 1 shown in FIG. 2, but this structure is preceded by the film 1 with the interposition of an air layer 4 (FIG. 3) or the film 2, also with the interposition of an air layer 4 ,
  • the radiation protection material 1 shown in FIG. 3 consists of the film 4 on the radiation entrance side, onto which a third film 5 is laminated facing the radiation source, it being understood that, with a suitable choice of the absorption materials, the film laminated on the side facing away from the radiation source Side of the radiation entry film can be arranged. This double film is followed by the second film 3 at a distance from an air layer 4.
  • FIG. 3 shows a further development of the structure of a radiation protection material 1 shown in FIG. 2, but this structure is preceded by the film 1 with the interposition of an air layer 4 (FIG. 3) or the film 2, also with the interposition of an air layer 4 ,
  • the radiation protection material 1 shown in FIG. 3 consists of the film 4 on the radiation entrance side
  • the film 2 is provided on the radiation entry side, which is followed by the second film 5 at a distance from the air layer 4.
  • the third film 8 is laminated onto the side of the radiation exit-side film 5 facing the person to be protected, it also being understood here that if the absorption materials are selected appropriately, it can also be provided on the side facing away from the person to be protected ,
  • the air layers used here can be formed, for example, by interposed air bubble cushion films.

Abstract

Um ein flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung mit zumindest zwei Schichten oder Folien eines vorzugsweise thermoplastischen Elastomers, dem zur Schwächung der Strahlen einer Röntgenröhre Absorptionsmaterial zugesetzt ist, so weiter zu bilden, dass bei Erhöhung des Schwächungsgrades (Bleigleichwert) und gleichzeitiger Reduzierung des Flächengewichtes eine gleichmässige und gute Strahlenabsorption für Röntgenstrahlung im erweiterten Bereich der Röntgenröhrenspannung von 50 kV bis 150 kV aufweist, ist als Absorptionsmaterial in der zur Strahlungsquelle hin liegenden ersten Schicht/ Folie ein 'weiches' Absorptionsmaterial vorgesehen, und als Absorptionsmaterial in der der zu schützenden Person zugewandten letzten, körpernahen Schicht/ Folie ein 'hartes' Absorptionsmaterial vorgesehen, insbesondere wenn bei einer weiteren Schicht/Folie zwischen der ersten strahlungsquellennahen Schicht/Folie und der letzten körpernahen Schicht/Folie dieser Schicht/Folie Absorptionsmaterialien zugesetzt sind, mit (Absorptions-) Härte, die zwischen der an der strahlungsquellennahen Schicht /Folie anliegenden Schicht/Folie und der an der letzten körpernahen Schicht/ Folie liegt.

Description

Material zur Schwächung der Strahlen einer Röntgenröhre, insbesondere für eine Folie für Strahlenschutzbekleidungen
Die Erfindung betrifft ein Material zur Schwächung der Strahlen einer Röntgenröhre, insbesondere für eine Folie für Strahlenschutzbekleidungen.
Röntgenstrahlung werden in vielen Bereichen zur Untersuchung benutzt, wobei - je nach Anwendungsfall - unterschiedliche Strahlungshärten benutzt werden. In der Medizin werden im Bereich der Diagnostik Rönt- genspannungen von 60 bis 125 kV, im Therapiebereich von 50 kV bis über 150 kV eingesetzt. Energiereiche Strahlen geben beim Durchgang durch Materie ihre Energie ganz oder teilweise an die durchstrahlte Materie ab und erfahren dabei selbst eine Schwächung. Das Durchdringungsverhalten von Röntgenstrahlen ist abhängig von der verwendeten Beschleunigungsspannung; daher ist es üblich, das Durchdringungsvermögen oder die Härte der Röntgenstrahlung durch die Angabe der zu ihrer Erzeugung verwendeten Beschleunigungsspannung zu kennzeichnen.
Die Röntgenstrahlen sind nicht einheitlicher Art, sondern sie bestehen aus zwei in Bezug auf Entstehung und Zusammensetzung sehr verschiedenen Bestandteilen: Der Bremsstrahlung und der charakteristischen Eigenstrahlung. Die Bremsstrahlung wird beim plötzlichen Abbremsen der Elektronen beim Auftreffen auf die Materie ausgesendet; ihre Energie entstammt der Geschwindigkeit der auf die Anode der Röntgenröhre treffenden Elektronen, die von der an die Röntgenröhre anliegenden Beschleunigungsspannung abhängen. Diese gibt die maximale kinetischen Energie vor, so dass die Geschwindigkeiten der Elektronen eine gewisse Verteilung mit einer der Beschleunigungsspannung entsprechenden Obergrenze aufweisen. Demzufolge ist das Strahlungs-Spektrum breitbandig mit einer der höchsten Energie entsprechenden Wellenlänge als kurzwellige Grenze. Die charakteristische Eigenstrahlung entstammt der Elektronenhülle der Materie des Anodenmaterials; sie besteht aus einzelnen scharf begrenzten Wellenlängen und hängt von den Atomen des Anodenmateπ'als der Röntgenröhre ab. Jede Röntgenröhre hat somit sein eigenes Röntgenlinienspektru .
Diese energiereiche Strahlung ist gesundheitsschädlich und Personen, die von Berufs wegen der Strahlung ständig ausgesetzt sind, bedürfen eines Strahlenschutzes, mit dem solche Strahlungen mittels eines Absorbers geschwächt werden. In einem Absorber spielen sich zwischen einer energiereichen Röntgenstrahlung und dem Absorptionsmaterial unterschiedliche und verwickelte Wechselwirkungen ab. An denen drei Prozesse beteiligt sind: Der Photoeffekt, die Comptonstreuung und die Paarbildung. Bei der Auswahl der Absorptionsmaterialien ist der Ge- samtschwächungsgrad von Interesse. Absorptionsmaterialien müssen dem genannten Misch-Spektrum die beste Wirkung entgegenbringen.
Diese Strahlenschutzbekleidung enthält entsprechende Materialien zur Schwächung der Strahlen einer Röntgenröhre und wird in Form von Folien hergestellt, wobei diese Folien aus einem Elastomer, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer gebildet sind, in das schwere Elemente (Ordnungszahlen größer 50) elementar oder als Verbindungen eingemischt sind. In dem in medizinischer Diagnostik benutzten Röntgen- spannungsbereich erzielt Blei die höchsten Absorptionswerte. Daher werden in bekannten Materialien für Strahlenschutzbekleidung vorrangig Blei- oder Bleioxid, eingebettet in elastomere Materialien, als Absorptionsmaterial eingesetzt. Im medizinischen Bereich wird für die Röntgenschürze neben dem Bleigleichwert nach IEC 61331-1 auch der Schwächungsgrad nach IEC 1331-1 als Maß für den auf die von der Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre abhängenden Strahlenenergie bezogenen Absorptionsgrad herangezogen. Bezogen auf das Flächengewicht haben die Bleiersatzmaterialien im mittleren Röntgenstrahlenbe- reich gegenüber Blei ein geringeres Gewicht. Im Bereich von Beschleunigungsspannungen unter 70 kV und über 125 kV ist das Flächengewicht der Bleiersatzmaterialien ungünstiger.
Wegen der mit dem Schwermetall Blei verbundenen Gesundheitsgefahren kommen auch bleifreie Materialien zur Absorption der Röntgenstrahlung zum Einsatz. Hier werden insbesondere in elastomere Materialien ein- gebettete Elemente mit Ordnungszahlen größer 50 oder homogene Mischungen daraus, auch ein Gemisch bestehend aus Blei und bleifreien Materialien, zur Anwendung. Allerdings weisen die bisher bekannten Bleiersatzmaterialien, egal in welcher Kombinationen und Schichtung, bezogen auf gleiche Dicke der Strahlenschutzfolie gegenüber Blei, immer einen schlechteren Absorptionswert auf.
Kombinierte bzw. geschichtete Bleiersatzmaterialien können Undefinierte Absorptionslücken besitzen. Jedes reine Material einer Ordnungszahl besitzt ein eigenes, von den Absorptionsbanden der Atome abhängendes Absorptionsspektrum. Um über den Wellenlänge-Bereich der Röntgenstrahlung hinreichende Absorption und somit Schwächung der Strahlung zu erhalten, sind Material kombinationen bekannt. Solche Kombination verschiedener Materialien ergeben nicht die Summe dieser Werte. Es bedarf für eine Materialkombination und Dicke der Folie jeweils die Ausmessung des Absorptionsgrades über den gewünschten Bereich der Beschleunigungsspannung. Der Vergleich der Bleiersatzmate- rialien kann über den Absorptionsgrad ermittelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstallung zugrunde, ein Absorptionsmaterial für Strahlenschutzfolien insbesondere für Strahlenschutzkleidung mit Erhöhung des Schwächungsgrades (Bleigleichwert) bei gleichzeitiger Reduzierung des Fl chengewichtes bereit zu stellen, das eine gleichmäßige und gute Strahlenabsorption für Röntgenstrahlung in einem erweiterten Bereich der Beschleunigungsspannung von Röntgenröhren von 50 kV bis 150 kV aufweist.
Diese Aufgabenstellung wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst; Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.
Die Erhöhung des Schwächungsgrades (Bleigleichwert) bei gleichzeitiger Reduzierung des Flächengewichtes wird durch eine Kombination und Staffelung verschiedener Materialien bei Einwirkung von Röntgenstrahlung, insbesondere für Strahlenschutzkleidung erreicht. Jedes reine Material einer bestimmten Ordnungszahl besitzt ein eigenes Absorptionsspektrum (Figur Nr. 1). Die Kombination verschiedener Materialien ergeben nicht die Summe dieser Werte. Es bedarf für eine Materialkombination und der Dicke der verwendeten Folie jeweils die Prüfung des Absorptionsgrades über den geforderten Spannungsbereich. Wenn der Röntgenstrahlung ein weiches Absorptionsmaterial entgegengesetzt wird, werden niederenergetische Strahlen absorbiert, die Strah- lung erfährt jedoch wegen des verbleibenden hochenergetischen Strahlungsanteils eine Aufhärtung. Diese so aufgehärteten hochenergetischen Strahlen lassen sich am sichersten durch Blei oder Bleioxid absorbieren.
Die der Erfindung zugrunde liegende Folie besteht aus einer gestaffelten Kombination verschiedener Absorptionsmaterialien. Zur Strahlungsquelle hin ist wegen der Aufhärtung der Röntgenstrahlung durch die Absorption des weichen Anteils zunächst ein bleifreies oder blei- armes Material vorgesehen, enthalten die Elastomere als "weiche" Absorber" Elemente der Ordnungszahl größer etwa 50 bis etwa 70 oder deren Verbindungen. Dies sind beispielsweise:
35Br Brom, 38Sr Strontium, 40Zr Zirkon, 42Mo Molybdän, 45Rh Rhodium, 47 AG Silber, 48Cd Cadmium, 49In Indium, 50Sn Zinn, 51Sb Antimon, 53J Iod, 55Cs Caesiu , 56Ba Barium, leichte 57"71 Lanthanoiden (mit 58Ce Cer). In der körpernahen Schicht ist dann aufgehärtete Strahlung zu absorbieren. Dazu sind den Elastomeren als "harte" Absorber Elemente der Ordnungszahlen größer als etwa 70 oder deren Verbindungen zugesetzt, beispielsweise die schwereren der 57"71 Lanthanoiden, 74W Wolfram, 75Re Rhenium, 600s Os- miniu , 77Ir Iridium, 78Pt Platin, 79Au Gold, 80Hg Quecksilber, 82Pb Blei, 83Bi Wismut, 84Po Pollonium, 90Th Thorium, 2U Uran, sowie 89"103Actinoiden.
Zur Absorption der verbleibenden aufgehärteten Röntgenstrahlen kommen auf der körpernahen, der Strahl ungsquelle abgewandten Seite Folien zum Einsatz, die als die Röntgenstrahlung schwächende Elemente Blei enthalten, elementar als Bleioxid oder als andere BleiVerbindungen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Folie besteht aus einer Staffelung verschiedener Absorptionsmaterialien. Hierbei ist wichtig, dass zur Strahlenquelle hin zunächst "weiche" Absorptionsmaterialien oder deren Gemische zum Einsatz kommen - beispielsweise Zinn, Antimon, Gadoliniumoxidsulfid, Calzium-Wolframat, Wismutoxid, Bariumsulfat, Strontiu carbonat. Die Absorption des verbleibenden Anteils "harter" Röntgenstrahlung wird dann von "harten" Absorptionsmaterialien oder deren Gemische übernommen, beispielsweise von Blei, Bleioxid, Wolfram oder anderen Gemischen.
Bei der Kombination der verschiedenen Absorptionsmaterialien hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass der folgende Folienaufbau einen guten Röntgenstrahlenabsorptionswert (Schwächungsgrad) über den erweiterten Härtebereich der Röntgenstrahlung entsprechend von 50 bis 150 kV besitzt. Auch weisen diese Folien die für Strahlenschutzzwecke z.B. die Verwendung in Schürzen, Abdeckfolien etc. notwendige Flexibilität auf, so dass sie dafür gut geeignet sind. Neben der hohen Flexibilität ist auch eine merkliche Reduzierung des Flächengewichtes festzustellen, was den Tragekomfort erhöht - beides ist für den Einsatz als Strahlenschutzmaterial , insbesondere für Strahlenschutz- schürzen und Strahlenabdeckfolien, besonders wichtig. Hinzu kommt, dass diese Ausführungen im Vergleich zu Bleiersatzmaterialien wie Wismut und Wolfram die wirtschaftliche Lösung darstellen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat sich der in der Tabelle 2 beschriebene folgende Aufbau mit in der Tabelle 1 aufgeführten Folien/Kaschierschichten bewährt, wobei die Zusammensetzung für den Energiebereich 50 kV bis 150 kV ausgelegt ist:
Tabelle 1:
Folie Rl:
Zinn: 79,7 - Gew. %
Bariumsulfat: 8,0 - Gew. %
Strontiumcarbonat: 0,3 - Gew.
Polymer: 12,0 - Gew. %
Folie R2:
Blei: 8,0 - Gew. %
Bleioxid: 33,0 - Gew. %
Antimon: 13,0 - Gew. %
Zinn: 33,0 - Gew. %
Polymer: 13,0 - Gew. %
Folie R3:
Blei: 25,0 - Gew. %
Bleioxid: 62,0 - Gew. %
Polymer: 13,0 - Gew. %
Kaschierschicht SI:
Zinn: 80,0 - Gew. %
Polymer, flüssig: 20,0 - Gew. %
Kaschierschicht S2:
Blei: 25,0 - Gew. %
Bleioxid: 62,0 - Gew. %
Polymer, flüssig: 13,0 - Gew. %
Kaschier-Schicht S3:
Blei: 8,0 - Gew. %
Bleioxid: 33,0 - Gew. % Antimon: 13,0 - Gew. /o
Zinn: 13,0 - Gew. k
Polymer, flüssig: 13,0 - Gew. %
Kaschier-Schicht S4:
Zinn: 79,7 - Gew. &
Bariumsulfat: 8,0 - Gew. %
Strontiumcarbonat: 0,3 - Gew. k °/
Polymer, Flüssig: 12,0 - Gew. /o
Aus diesen Folien/Kaschierschichten wurden die in der Tabelle 2 aufgeführten Kombinationen näher untersucht;
Flächengewicht aller Aufbauten (Folien/Kaschierungen): 5500 g/m2; Prüf-Röntgenröhrenspannung konstant 96 kV; Strahlungs-Filter: 3,5 mm AI gefiltert. Filmempfindlichkeit zur Pb-Gleichwert -Bestimmung: T8.
Tabelle 2
Folien-Aufbau Spannung Dosis Pb-Gleich kV mAs wert
Beispiel A
Rl + R2: 96 1,3 0,525
Vergleich:
2x Rl: 96 1,3 0,484
2x R2: 96 1,4 0,500
Beispiel B:
Rl + R3: 96 1,3 0,494
Vergleich:
2x Rl: 96 1,3 0.484
2x R3: 96 1,3 0,484
Beispiel C:
R2 + R3: 96 1,3 0,464
Vergleich:
2x R2: 96 1,3 0,500
2x R3: 96 1,3 0,413
Beispiel D:
SI - Rl - S2: 96 1,3 0,490 Beispiel E:
SI - R2 - S3 96 1,3 0,505
Beispiel F:
SI - Rl - S4: 96 1,3 0,485
Beispiel G:
SI - R3 - S3: 96 1,3 0,470
Diese Kombination der Folien bzw. der Kaschierungen zeigt überraschenderweise höhere Absorptionswerte. Wie aus der Tabelle 2 zu erkennen, liegen die Blei -Gleichwerte der Kombinationen deutlich über denen, die für verdoppelte Einzel -Folien gemessen wurden. Bei weiteren Prüfungen mit unterschiedlichen Röhrenspannungen zeigten die erfindungsgemäßen Ausführungsformen die deutliche Überlegenheit.
Das Wesen der Erfindung ist in den Figuren schematisiert dargestellt; dabei zeigen:
Figur 1: Schwächungsmaterial mit Doppelfolie und einer Luftschicht dazwischen (entspr. Beispiel A) ;
Figur 2: Schwächungsmaterial mit Doppel -Kaschierung auf Trägerfolie (entspr. Beispiel D);
Figur 3: Schwächungsmaterial mit Doppel -Kaschierung nach Figur 2 und nachgeschalteter Dritt-Folie und einer Luftschicht dazwischen;
Figur 4: Schwächungsmaterial nach Fig. 3, jedoch umgekehrter Aufbau.
In den (durch den Strahlungskegel angedeuteten) Strahlengang zwischen der Röntgenröhre "X" und der zu schützenden Person "P" ist das Strah- lenschutzmaterial 1 geschaltet, das als Schürze, Schurz, Vorhang oder dergleichen ausgebildet ist, und mit dem die direkte oder auch die indirekte Röntgenstrahlung soweit abgeschwächt wird, dass die zu schützende Person ihre Tätigkeit ohne größere Gefahr einer Strahlenschädigung nachgehen kann. Dazu sind die Folien 2 und 3 als Strah- lenschutzmaterial 1 hintereinander geschaltet, die in ihrer Kombination die Röntgenstrahlung schwächen.
Die Figur 2 zeigt das Strahlenschutzmaterial 1 in einer anderen Anordnung, bei der eine auf eine Trägerfolie 5 aufgebrachte Kaschierfolie 6 sowie eine nachgeschaltete, ebenfalls auf die Trägerfolie 5 aufgebrachte Kaschierfolie 7 hintereinander geschaltet sind, dabei versteht es sich von selbst, dass als Trägerfolien auch Strahlen- schutzfolien (beispielsweise die Folien Rl, R2 oder R3) eingesetzt werden können. Die Kaschierfolien sind dabei mit ihrem flüssigen Polymer in einer Schicht entsprechender Dicke aufgebracht, beispielsweise mit einer Rakel, und anschließend durchgehärtet. Als Grundlage für das flüssige Polymer dienen Lacke auf der Basis von Acrylaten, Epoxidharzen, Polytetrafluorethylen oder dergleichen.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Weiterbildung des in der Figur 2 gezeigten Aufbaus eines Strahlenschutzmaterial 1, wobei diesem Aufbau jedoch unter Zwischenfügung einer Luftschicht 4 die Folie 1 vorgeschaltet (Figur 3) oder die Folie 2, ebenfalls unter Zwischenschaltung einer Luftschicht 4, nachgeschaltet ist. Das in der Figur 3 dargestellte Strahlenschutzmaterial 1 besteht aus der strahleneintritts- seitigen Folie 4, auf die der Strahlungsquelle zugewandt eine dritte Folie 5 aufkaschiert ist, wobei es sich von selbst versteht, dass bei entsprechender Wahl der Absorptionsmaterialien die aufkaschierte Folie auf der der Strahlenquelle abgewandten Seite der strahlenein- trittsseitigen Folie angeordnet sein kann. Dieser Doppel-Folie ist im Abstand einer Luftschicht 4 die zweite Folie 3 nachgeschaltet. Bei dem in Figur 4 dargestellten Strahlenschutzmaterial 1 ist strahlen- eintrittsseitig die Folie 2 vorgesehen, der im Abstand der Luftschicht 4 die zweite Folie 5 nachgeschaltet ist. Auf die der zu schützenden Person zugewandten Seite dieser strahlungsaustrittssei- tigen Folie 5 ist hier die dritte Folie 8 aufkaschiert, wobei es sich hier ebenfalls von selbst versteht, dass bei entsprechender Wahl der Absorptionsmaterialien es auch auf der der zu schützenden Person abgewandten Seite vorgesehen sein kann. Die hier eingesetzten Luftschichten können beispielsweise durch zwischengefügte Luftblasen- Polsterfolien gebildet werden.
Zur Herstellung von Strahlenschutz-Vorhängen, Strahlenschutz-Umhängen - Schurze o.dgl werden diese Folien, ob ohne oder mit aufkaschierter Folie randseitig verbunden (nicht näher dargestellt), wobei dieses Verbinden durch Verschweißen oder Vernähen erfolgt. Es versteht sich dabei von selbst, dass dabei Kederstreifen oder Einfassbänder vorgesehen werden können, wobei dies auch eine Farb-Kennzeichnung der Strahlungsschwächung ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung auf der Basis von zumindest zweier Schichten oder Folien eines vorzugsweise thermoplastischen Elastomers, dem zur Schwächung der Strahlen einer Röntgenröhre Absorptionsmaterial zugesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorptionsmaterial in der zur Strahlungsquel- le hin liegenden ersten Schicht/Folie ein "weiches" Absorptionsmaterial vorgesehen ist, und dass als Absorptionsmaterial in der der zu schützenden Person zugewandten letzten, körpernahen Schicht/Folie ein "hartes" Absorptionsmaterial vorgesehen ist.
2. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer weiteren Schicht/Folie zwischen der ersten Strahlungsquellennahen Schicht/Folie und der letzten körpernahen Schicht/Folie dieser Schicht/Folie Absorptionsmaterialien zugesetzt sind, deren (Absorptions-)Härte zwischen denen der an der Strahlungsquellennahen Schicht/Folie anliegenden Schicht/Folie und der an der letzten körpernahen Schicht/Folie liegt.
3. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei weiteren Schichten/Folien zwischen der ersten strahlungsquellennahen Schicht/Folie und der letzten körpernahen Schicht/Folie diese Schichten/Folien Absorptionsmaterialien enthalten, deren (Absorptions-)Härte von der an der Strahlungsquellennahen Schicht/Folie anliegenden Schicht/ Folie hin zu der an der letzten körpernahen Schicht/Folie anliegenden Schicht/Folie zunimmt.
4. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als weiches Absorptionsmaterial dem Elastomer Elemente mit einer Ordnungszahl im Bereich von etwa 50 bis etwa 70 elementar oder in Verbindungen zugesetzt sind, beispielsweise Zinn, Antimon, Gadoliniumoxidsulfid, Calziu -Wolframat, Bariumsulfat und deren Gemische bzw. Verbindungen.
5. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als hartes Absorptionsmate- rial dem Elastomer Elemente mit einer Ordnungszahl im Bereich größer etwa 70 elementar oder in Verbindungen zugesetzt sind, beispielsweise Wolfram, Rhenium, Quecksilber, Blei, Wismut und deren Gemische bzw. Verbindungen.
6. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionscharakteris- tika der verwendeten Absorptionsmaterialien, zumindest im Bereich von 50 bis 150 kV, zueinander komplimentär sind.
7. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Elastomer zugesetzten Absorptionsmaterialien in Pulverform mit Korngrößen im Bereich von etwa 2 μm bis etwa 100 μm homogen in das Elastomer eingemischt sind, mit einem Anteil im Elastomer bezogen auf die fertige Mischung zwischen 5 - 90 % .
8. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der einzelnen Schichten/Folien zwischen 0,1 bis 1,0 mm liegt.
9. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymeranteil der Folien mindestens 10 Gew. % beträgt und jede der Folien aus- vulkanisiert ist.
10. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Folien zumindest randständig miteinander verklebt oder verschweißt sind.
11. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Folien mittels eines umlaufenden Keders miteinander verbunden sind.
12. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Folie mit mindestens einer Schicht versehen ist, die in entsprechender Dicke aufgetragen und ausgehärtet ist.
13. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die eingesetzte Folie beidseits eine Schicht aufgetragen und ausgehärtet ist.
14. Flexibles Material für Strahlenschutzbekleidung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit einer Dicke zwischen 0,2 mm und 2 mm aufgetragen ist, wobei die Schichtdicke vorzugsweise mittels einer Rakel bestimmt ist.
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