WO2018036871A1 - Strahlenschutzelement mit integrierter austauschanzeige - Google Patents

Strahlenschutzelement mit integrierter austauschanzeige Download PDF

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WO2018036871A1
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radiation protection
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protection element
indicator layer
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Christian RAUTH
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Smiths Heimann Gmbh
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    • G21F3/02—Clothing
    • G21F3/03—Aprons

Definitions

  • the present invention relates generally to protection from ionizing radiation, such as x-rays generated by x-ray tubes in x-ray inspection facilities.
  • the invention relates to a radiation protection element for a radiation protection curtain for use at an entrance and / or an exit of a radiation tunnel of an X-ray inspection facility, wherein the radiation protection element has an integrated exchange display.
  • the non-destructive inspection of objects by means of X-ray radiation is known, for example, from material testing, quality control in production, but also for security checking at checkpoints at the entrance to security areas or hazardous areas.
  • DE 101 31 407 A1 shows an X-ray inspection system with an input and an output at a radiation tunnel.
  • Several radiation protection curtains are installed at the entrance and at the exit of the inspection tunnel's radiation tunnel so that no ionizing radiation can escape from the X-ray inspection system when a piece of luggage to be inspected is introduced into the inspection facility or is output at the exit.
  • Each radiation protection curtain consists of a plurality of radiation protection elements in the form of strips, lobes or lamellae hanging next to each other in an overlapping manner at the entrance and / or exit.
  • US 2005/0185757 A also shows an X-ray inspection system with several radiation protection curtains.
  • the radiation protection elements of the radiation protection curtains are exposed during operation in the intended passage of luggage by the frictional attack occurring at contact surfaces a corresponding continuous wear.
  • the wear consists in a material abrasion on the surface of the radiation protection elements.
  • a radiation protection element may, for example, be a strip-shaped element with a core material, the material required for shielding the ionizing radiation being present. rialdicke is dimensioned for a predetermined shielding value to be observed. At low and high energies heavy elements, ie high atomic number elements, absorb ionizing radiation particularly well. Therefore, X-ray shields preferably contain lead. Lead as a core material is encapsulated with a protective layer to avoid lead abrasion.
  • the protective layer Due to the friction attacks occurring in the intended use, the protective layer is removed progressively. Once the protective layer has been rubbed off at one point, the frictional attack continues on the core material intended for shielding. In the case of lead, the resulting abrasion can lead to undesirable contamination of the inspection objects due to the associated so-called pencil effect. This is not desirable for understandable reasons. Even if the radiation protection element consists of a material which is initially harmless with regard to material abrasion, for example of tin, the rubbing attacks in any case lead to a reduction of the material thickness of the radiation protection element required for the prescribed minimum shielding. This is also undesirable regardless of the material.
  • CN 202067569 U discloses a radiation shield having a core shielding ionizing radiation surrounded by a protective layer, an indicator layer for indicating damage to the protective layer being disposed on one or both of two opposite side surfaces of the radiation shield between the protective layer and the lead core.
  • a radiation protection element which has at least one ionizing radiation, such as, for example, X-radiation, shielding core, which is surrounded by at least one protective layer.
  • the protective layer consists of at least one outer layer and at least one indicator layer, which is preferably arranged between core and outer layer.
  • the indicator layer is applied to the core shielding the ionizing radiation and the outer layer is applied to the indicator layer.
  • the outer layer preferably consists of a biologically and / or ecologically harmless material.
  • the outer layer can consist of several layers.
  • the outer layer may be a multi-pass rubber layer or rubber coating.
  • a resist layer may be provided as an outermost layer of the outer layer.
  • the indicator layer may in the simplest embodiment consist of a layer which is distinguishable in color from the outer layer.
  • the indicator layer at locations where the outer layer z. B. was abolished by the constant friction attacks, visible from the outside.
  • This visualization of the color indicator layer thus indicates directly optically, i. H. signals that the core material is now only externally covered by the indicator layer.
  • the visibility of the indicator layer serves as an indication of a prompt replacement of the radiation protection element.
  • the indicator layer constitutes an optical exchange indicator integrated into the radiation protection element.
  • the indicator layer may consist of several layers, with adjacent layers being different from one another in terms of color.
  • the indicator layer consists of exactly two adjacent layers, which differ in color from the outer layer as well as in color. If the two indicator layers are of the same thickness and also similar in terms of abrasion behavior, the period of visualization of the first indicator layer until the second indicator layer becomes visible can serve as additional information regarding the period of time available for the replacement of the radiation protection element when the second indicator layer becomes visible. This period provides an additional margin of safety in avoiding the problems outlined above.
  • the indicator layer consists of exactly three layers, which are both in color from the outer layer, as well as in color from each other differ.
  • the third indicator layer offers a further additional safety margin.
  • the visibility of the second indicator layer depending on the typical for the site wear rate before corresponding window within which an exchange should take place.
  • the third indicator layer ensures that if this period has been overestimated, further indication is given and still no abrasion of core material occurs. Accordingly, when the third indicator layer becomes visible, the radiation protection element should be replaced promptly.
  • the at least one layer of the indicator layer can also be embodied as a texture layer. If the indicator layer consists of several layers, more than one of these layers can also be embodied as a texture layer.
  • a texture layer is, in addition or as an alternative to color distinctness, constructed in such a way that a special texture (surface structuring, surface texture) is formed by the rubbing attacks in the intended use on the surface or integrated into the layer Texture is exposed. That is, the texture layer is so constructed that, as a result of the wear of the layer, a particular texture as a result of rubbing attacks on the surface over time due to abrasion.
  • a special texture surface structuring, surface texture
  • the texture layer may be configured such that the layer has regions of at least two different abrasion-resistant materials. Due to the different abrasion resistance is created by correspondingly different wear rates the special texture.
  • the regions having different abrasion resistances may be arranged such that the surface abrasion, which occurs at different rates of rapidity, causes certain surface structures, e.g. Ribs, knobs, honeycombs or the like, as a special texture.
  • another structured material can be incorporated in a layer of the indicator layer to form the texture layer, which is exposed by the wear or "frayed".
  • this texture layer can be designed so that form by the abrasion optically visible ribs, knobs or honeycombs. This texture which then becomes visible can serve as a "visual display” which can be visually recognized.
  • the texture layer may be designed so that a perceptible noise is generated when the texture layer is sanded or slid over a surface of an article having sufficient surface hardness.
  • a texture layer For example, with certain surface structures, eg, gratings, ridges, honeycombs, burls, grooves, or the like, an object of inspection, eg, at bag edges, may produce a recognizable noise, such as a typical rattling, as an "acoustic interchange indication.”
  • the indicator layer may be additional or alternative to the functionality "optical exchange indicator” provide the "acoustic exchange indicator".
  • abrasion resistance is understood here as the resistance of a solid surface to mechanical stress, in particular friction
  • the abrasion resistance of a material is essentially determined by the surface properties of the material, mainly the roughness and hardness be determined for example by grinding or sandblasting.
  • the material of the core (core material) furnished for shielding ionizing radiation may contain or consist entirely of at least one of the following materials: pure lead, lead oxide, tin, tin oxide, lead vinyl, lead rubber, barium, samarium.
  • the at least one outer layer may contain or consist of at least one of the following materials: rubber, PVC, protective lacquer.
  • the at least one indicator layer can, for example, consist of one of the materials mentioned for the outer layer, color pigments corresponding to the material being added to the desired coloration.
  • the one or more textured layers of the indicator layer may comprise regions of at least two differently abrasion resistant materials, wherein the regions in the layer plane are arranged to correspond to the texture elements to be formed by different abrasion rates (lattices, lands, honeycombs, dimples, grooves, etc.).
  • the at least one outer layer may consist of the material of the core.
  • a biologically harmless material for example lead rubber or a material containing tin or tin oxide
  • the outer layer consists of the likewise ionizing radiation-shielding material of the core, a higher shielding of the ionizing radiation is generally achieved by the material thickness of the outer layer. Wherein the minimum shielding of the radiation protection element which is to be strictly adhered to is ensured by the material thickness of the core, which can be monitored with the aid of the at least one indicator layer as an integrated replacement indication.
  • a lacquer layer may be provided as the outermost layer of the outer layer.
  • the at least one indicator layer can also consist of the material of the core, with color pigments corresponding to the color being added to the at least one outer layer and / or the core. This variant is also preferred for cores made of a biologically harmless material whose abrasion does not lead to undesirable contamination of inspection objects.
  • the core of the radiation protection element has a material thickness which corresponds to a predetermined lead equivalent.
  • the required minimum thickness or material thickness of the core, which is set up to shield ionizing radiation, is initially dependent on the intensity of the radiation source to be shielded and the emission values associated therewith.
  • Legal provisions stipulate a maximum permissible emission value, for example of an X-ray inspection system, from which the necessary shielding of such a system can be directly determined.
  • the shield is described by a number known as the lead equivalent. The higher the lead equivalent, the lower the intensity of the ionizing radiation emerging on the side of the radiation protection element facing away from the radiation source.
  • the radiation protection element is strip-shaped, wherein the strip length is greater than the strip width and wherein the strip thickness is substantially smaller than the strip width.
  • the strip width is preferably about 90 mm, the strip height approximately the beam tunnel height h plus 30 mm and the strip thickness is about 2.5 mm.
  • a second aspect of the invention relates to an X-ray inspection system with a radiation protection device at the entrance and / or exit of a radiation tunnel, wherein the radiation protection device consists of a radiation protection curtain with several Strahlenschutzelemen- th according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention relates to a method for ensuring a minimum lead equivalent of a radiation protection device of an X-ray inspection system, such as an X-ray inspection system according to the second aspect of the invention.
  • the radiation protection elements have a single indicator layer and one or all of the radiation protection elements are at the latest after exchanged a predetermined period of time as soon as this single indicator layer is visible.
  • the radiation protection elements have a first indicator layer and a second indicator layer, wherein a period of time determined by the time at which the first indicator layer underlying the outer layer is visible is detected Time at which the second indicator layer, which lies below the first indicator layer, becomes visible.
  • the affected or all radiation protection elements are replaced at the latest after a period of time corresponding to the detected time window or a time window reduced by a safety margin from the time the second indicator layer becomes visible.
  • the indicator layer has a further third indicator layer below the second indicator layers.
  • the affected or all radiation protection elements are then replaced immediately as soon as the third indicator layer becomes visible.
  • one or all radiation protection elements can be exchanged:
  • FIG. 1 shows an X-ray inspection system in a lateral sectional illustration with a radiation protection device consisting of several radiation protection elements.
  • FIG. 2 shows a cross section of a radiation protection element.
  • FIG. 3 shows a section D of FIG. 2 with a more detailed illustration of the protective layer with at least one outer layer and at least one indicator layer.
  • Figure 4 shows the detail D of Figure 3 with a more detailed representation of the outer layer.
  • FIG. 5 shows the detail D of FIG. 2 with a more detailed representation of the indicator layer.
  • FIG. 6 shows a schematic flow diagram of a method for ensuring a minimum lead equivalent of a radiation protection device of an X-ray inspection system.
  • FIG. 1 shows an X-ray inspection system 10, such as is used, for example, for the nondestructive inspection of luggage at the access to security areas at airports.
  • the inspection system 10 has at an input E and an output A of a radiation tunnel 12 each have a radiation protection curtain 100-1, 100-2 for ionizing radiation. Between the two radiation protection curtains 100-1, 100-2 there is a radiation area 16, in which at least one radiation source 18, for example an X-ray tube, and at least one detector arrangement 20 aligned thereon are arranged.
  • a transport system 22 consisting of three conveyor belts 22-1, 22-2, 22-3 for conveying a piece of luggage 24 through the radiation tunnel 12.
  • the baggage item 24, shown in the figure 1, for example, as a suitcase is of the Transport system 22 promoted by the X-ray inspection system 10.
  • the item of luggage 24 is irradiated line by line by an X-ray fan 26 generated by the radiation source 18 and the intensity of the X-ray radiation not absorbed by the item of luggage 24 is detected by means of the detector arrangement 20.
  • radiation protection elements of the radiation protection curtains 100-1, 100-2 each consist of a material suitable for shielding ionizing radiation, which is one which is required for the desired degree of shielding Thickness, wherein the shield can be specified by the number of lead equivalent; the lead equivalent corresponds to that layer thickness of lead which exhibits the same shielding effect against ionizing radiation as a given layer thickness of a material actually used.
  • FIG. 2 shows a radiation protection element 101, for example in the form of a lamella, of one of the radiation protection curtains 100-1, 100-2 in cross section.
  • the radiation protection element 101 consists of a core 1 10, which is surrounded by at least one protective layer 120, d. h., (encapsulated).
  • the core 1 10 has a layer thickness d, which achieves the predetermined shielding effect against ionizing radiation.
  • the protective layer 120 has a layer structure to be explained in more detail below, which is first explained generally with reference to FIG.
  • FIG. 3 the detail D of FIG. 2 is enlarged and shows the core 110 having the necessary material thickness d and the protective layer 120 on both sides of the core 110, wherein the protective layer 120 consists of an outer layer 122 and an indicator layer 124.
  • the outer layer 122 can consist of several layers, in the embodiment shown composed of three layers 122-1, 122-2, 122-3 is. Also for simplicity only the layer construction of the upper outer layer 122 is shown; since the core 110 is encapsulated, the structure of the lower outer layer is identical.
  • the outer layer 122 may be a rubber layer which is produced in a multi-step manufacturing process and thus results in the illustrated multilayer structure having more than one layer. These outer layers can basically be constructed identically. In other words, the outer layer may consist of a single layer or any number of like lower layers. In certain embodiments, the outermost layer 122-1 of the outer layer 122 is a lacquer layer.
  • FIG. 5 shows the indicator layer 124 consisting of three layers 124-1, 124-2, 124-3.
  • the indicator layer 124 is exactly one layer 124-1.
  • the indicator layer 124 is exactly two adjacent layers 124-1 and 124-2.
  • the indicator layer 124 consists of exactly three adjacent layers 124-1, 124-2, 124-3.
  • the indicator layer 124 consists of one or more layers 124-1, 124-2, 124-3, which can or can be distinguished essentially from the outer layer 122 and optionally from one another in color and / or acoustics.
  • the function of the indicator layer 124 is explained in the following context with reference to FIG. 6 and a method for ensuring a minimum lead equivalent of the radiation protection elements 101, for example the X-ray inspection system 10 of FIG.
  • the core material is preferably made of a material or consists of a material mixture of which at least one constituent is suitable for providing the desired shielding properties for ionizing radiation.
  • the core may consist of pure lead or pure tin, or consist of a material mixture together with lead oxide and / or tin oxide, such as lead vinyl or lead rubber.
  • the core may consist of rolled elemental wire.
  • elemental lead, ie, pure lead or lead oxide, or elemental tin or tin oxide or, alternatively, a mixture of the foregoing may be admixed in powder form to a support material such as PVC, natural rubber or synthetic rubber.
  • Webs made therefrom may then be cut into a corresponding shape to be used as core 110 for radiation protection elements 101.
  • it can be problematic, depending on the structure of the core 10, if contamination of the inspection objects conveyed by an inspection system leads to contamination of the inspection objects with abraded core material.
  • the frictional attack constantly taking place in normal operation can lead to a reduction in the material thickness of the radiation protection elements, which, however, should not fall below a predetermined value for the required shielding effect.
  • the at least one outer layer 122 and the at least one indicator layer 124 having protective layer 120 is exposed during normal operation permanent frictional attacks.
  • the intended operation corresponds to step S1 of the flowchart.
  • a monitoring step S2 for example by means of visual inspection, the radiation protection elements 101 are visually inspected in order to determine whether the at least one indicator layer 124 has become visible through abrasion of the at least one outer layer 122. As long as it is determined in step S2 that the indicator layer 124 is not visible, the method returns via the branch N1 to step S1.
  • the indicator layer 124 consists of only a single indicator layer 124-1. In other words, as soon as it is determined in step S2 that this single indicator layer 124-1 has become visible, the method proceeds directly via the branch J1 to step S3, in which the affected radiation protection element 101 is promptly replaced or at least initiated.
  • the indicator layer 124 consists of at least two indicator layers 124-1, 124-2, which are arranged one above the other and can be distinguished from one another in terms of color. It is advantageous if the closer to the core 1 10 second indicator layer 124-2 is at least as thick as the overlying first indicator layer 124-1. This has the advantage that it can be expected that the The abrasion occurring of the second indicator layer 124-2 lasts approximately as long as in the case of the first indicator layer 124-1. In the second embodiment B, after step S2 with the first indicator layer 124-1 becoming visible, the method does not proceed to step S3 but to step S4.
  • step S4 a timer is first started. In the simplest case, this can be done by recording the time at which the first indicator layer 124-1 became visible. It would also be conceivable that a functionality of the system controller has implemented an electronic timer, which can be started via a corresponding input.
  • Step S4 is followed by step S5, which substantially corresponds to step S1, that is, step S1.
  • step S6 substantially corresponds to step S2, it is checked whether or not the second indicator layer 124-2 disposed under the first indicator layer 124-1 has become visible. As long as the second indicator layer 124-2 has not become visible, the process returns via branch N2 to step S5.
  • step S7 in which substantially the time of visualization of the second indicator layer 124-2 is detected by stopping the manual or electronic timer. This determines a period of time T in which the first indicator layer 124-1 has been rubbed off by the local intended use. By means of the thus determined time period T, a measure of the expected duration for the abrasion of the second indicator layer 124-2 is present. Thus, the user of the system has about the time T available until the affected radiation protection element 101 is to be replaced.
  • the method goes from step S7 to a step S8 with a second timer, which determines whether the available time T has expired.
  • a margin of safety may be provided, which is to set a percentage P% less than 100% of the determined time T for the period of the timer in step S8.
  • the branch t ⁇ T of the method goes directly back to step S8, in addition the path is additionally marked with "B".
  • the method goes to step S3, in which an exchange of the affected radiation protection element 101 takes place in a timely manner.
  • the indicator layer 124 consists of three layers 124-1, 124-2, 124-3 which can be differentiated from one another, as shown in FIG.
  • a further safety margin is available which, for example, indicates premature abrasion of the second indicator layer 124-2 before the time window T expires.
  • a contamination of inspection objects by abrasion of the core 10 or an impermissible reduction in the material thickness of the core 110 can be even more reliably excluded.
  • the method still includes a step S9, which is integrated into the timer loop of step S8 (instead of the path marked "B") and in addition to the passage of time T (possibly reduced by P%) If the third indicator layer 124-3 becomes visible before the time T (possibly reduced by P%) has elapsed, the method proceeds via the path J3 to step S3, in which an exchange of the affected radiation protection element 101 takes place.
  • the method C can be designed such that it always runs in principle via step S9, so that even after the time T (possibly reduced by P%) has passed, step S3 is reached when the third indicator layer 124-3 becomes visible , Thus, the protective layer 120 surrounding the core 110 is maximally utilized in terms of time.
  • the third indicator layer 124-3 acts only as a "last warning"
  • this layer may be made thinner than the first and second indicator layers 124-1 and 124-2.
  • a layer of the indicator layer can be embodied as a texture layer. This can in principle be used in all the embodiments explained above. Particularly advantageously, the texture layer with acoustic display functionality can additionally be used in all versions. In the embodiments with two or three layers in the indicator layer, the acoustic display functionality by means of texture is preferably integrated only in the second or third layer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strahlenschutzelement (101) aufweisend wenigstens einen ionisierende Strahlung schirmenden Kern (110), der von wenigstens einer Schutzschicht (120) umgeben ist, wobei die Schutzschicht (120) aus wenigstens einer Außenschicht (122) und mindestens einer Indikatorschicht (124) besteht. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Röntgeninspektionsanlage (10) mit einer Strahlenschutzeinrichtung am Eingang (E) und/oder Ausgang (A) eines Strahlentunnels (12), wobei die Strahlenschutzeinrichtung aus einem Strahlenschutzvorhang mit mehreren erfindungsgemäßen Strahlenschutzelementen (101) besteht. Schließlich betrifft die Erfindung Verfahren (A; B; C) zum Sicherstellen eines Mindestbleigleichwerts eines Strahlenschutzelements (101), insbesondere für eine Röntgeninspektionsanlage (10).

Description

Strahlenschutzelement mit integrierter Austauschanzeige
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Schutz vor ionisierender Strahlung, wie beispielsweise von Röntgenröhren in Röntgeninspektionsanlagen erzeugter Röntgenstrahlung. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Strahlenschutzelement für einen Strahlenschutzvor- hang zur Verwendung an einem Eingang und/oder einem Ausgang eines Strahlentunnels einer Röntgeninspektionsanlage, wobei das Strahlenschutzelement eine integrierte Austauschanzeige aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Die zerstörungsfreie Inspektion von Objekten mittels Röntgenstrahlung ist beispielsweise aus der Materialprüfung, Qualitätskontrolle in der Produktion, aber auch zur Sicherheitsüberprüfung an Kontrollstellen am Zugang zu Sicherheitsbereichen oder gefährdeten Bereichen bekannt.
DE 101 31 407 A1 zeigt eine Röntgeninspektionsanlage mit einem Eingang sowie einem Ausgang an einem Strahlentunnel. Jeweils am Eingang sowie am Ausgang des Strahlentunnels der Inspektionsanlage sind mehrere Strahlenschutzvorhänge angebracht, damit, wenn ein zu inspizierendes Gepäckstück in die Inspektionsanlage geschleust wird oder am Ausgang ausgegeben wird, keine ionisierende Strahlung aus der Röntgeninspektionsanlage austreten kann. Jeder Strahlenschutzvorhang besteht aus mehreren, nebeneinander sich überlappend angeordneten am Eingang und/oder Ausgang herabhängenden Strahlenschutzele- menten in der Form von Streifen, Lappen oder Lamellen.
US 2005/0185757 A zeigt ebenfalls eine Röntgeninspektionsanlage mit mehreren Strahlen- schutzvorhängen.
Die Strahlenschutzelemente der Strahlenschutzvorhänge sind im Betrieb beim bestimmungsgemäßen Durchlauf von Gepäckstücken durch den an Kontaktflächen auftretenden Reibungsangriff einem entsprechenden kontinuierlichen Verschleiß ausgesetzt. Der Verschleiß besteht in einem Materialabrieb an der Oberfläche der Strahlenschutzelemente.
Ein Strahlenschutzelement kann beispielsweise ein streifenförmiges Element mit einem Kernmaterial sein, wobei die zur Abschirmung der ionisierenden Strahlung notwendige Mate- rialdicke für einen vorbestimmten einzuhaltenden Schirmungswert dimensioniert ist. Bei niedrigen und hohen Energien absorbieren schwere Elemente, d. h. Elemente mit hoher Kernladungszahl, ionisierende Strahlung besonders gut. Deshalb enthalten Röntgenabschirmungen bevorzugt Blei. Blei als Kernmaterial wird zur Meidung von Bleiabrieb mit einer Schutzschicht eingekapselt.
Durch die im bestimmungsgemäßen Einsatz auftretenden Reibungsangriffe wird die Schutzschicht fortschreitend abgetragen. Sobald die Schutzschicht an einer Stelle abgerieben ist, setzt sich der Reibungsangriff auf dem zur Schirmung vorgesehenen Kernmaterial fort. Der sich dabei einstellende Abrieb kann im Fall von Blei zu einer unerwünschten Kontaminierung der Inspektionsobjekte durch den damit einhergehenden sogenannten Bleistifteffekt führen. Dies ist aus nachvollziehbaren Gründen nicht erwünscht. Selbst wenn das Strahlenschutze- lement aus einem zunächst hinsichtlich des Materialabriebs unbedenklichen Material, beispielsweise aus Zinn, bestehen sollte, führen die Reibangriffe jedenfalls zu einer Reduzierung der für die vorgeschriebene Mindestschirmung erforderlichen Materialdicke des Strah- lenschutzelements. Dies ist unabhängig vom Material ebenfalls unerwünscht.
CN 202067569 U offenbart ein Strahlenschutzvorhang mit einem ionisierende Strahlung schirmenden Bleikern, der von einer Schutzschicht umgeben ist, wobei auf einer oder beiden von zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen des Strahlenschutzvorhangs zwischen der Schutzschicht und dem Bleikern eine Indikatorschicht zur Anzeige einer Beschädigung der Schutzschicht angeordnet ist.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verbesserung für Strahlenschutzele- mente vorzuschlagen, sodass ein Unterschreiten einer vorbestimmten Mindestdicke des zur Abschirmung ionisierender Strahlung verwendeten Materials und/oder eine Übertragung dieses Materials auf zu inspizierende Objekte vermieden werden kann.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen definiert. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Strahlenschutzelement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, und jeweils umgekehrt. Daher wird bezüglich der Offenbarung der einzelnen Aspekte wechselseitig Bezug genommen. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Strahlenschutzelement vorgeschlagen, das wenigstens einen ionisierende Strahlung, wie beispielsweise Röntgenstrahlung, schirmenden Kern aufweist, der von wenigstens einer Schutzschicht umgeben ist. Erfindungsgemäß besteht die Schutzschicht aus wenigstens einer Außenschicht und mindestens einer Indikatorschicht, die bevorzugt zwischen Kern und Außenschicht angeordnet ist. Mit anderen Worten ist in einer einfachsten Ausführung die Indikatorschicht auf dem die ionisierende Strahlung abschirmenden Kern aufgebracht und auf der Indikatorschicht die Außenschicht aufgebracht.
Die Außenschicht besteht bevorzugt aus einem biologisch und/oder ökologisch unbedenklichen Material. Grundsätzlich kann die Außenschicht aus mehreren Schichten bestehen. Beispielsweise kann die Außenschicht eine in mehreren Durchgängen aufgebrachte Gummischicht oder Gummierung sein. Als eine äußerste Schicht der Außenschicht kann eine Lackschicht vorgesehen sein.
Die Indikatorschicht kann in der einfachsten Ausführung aus einer Schicht bestehen, die farblich von der Außenschicht unterscheidbar ist. Dadurch wird die Indikatorschicht an Stellen, an denen die Außenschicht z. B. durch die ständigen Reibungsangriffe abtragen wurde, von außen sichtbar. Dieses Sichtbarwerden der farblichen Indikatorschicht zeigt damit unmittelbar optisch an, d. h. signalisiert, dass das Kernmaterial nun nur noch von der Indikatorschicht äußerlich bedeckt ist. In dieser einfachsten Ausführung dient das Sichtbarwerden der Indikatorschicht als Hinweis auf einen zeitnah notwendigen Austausch des Strahlenschutze- lements. Somit stellt die Indikatorschicht eine in das Strahlenschutzelement integrierte optische Austauschanzeige dar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Indikatorschicht aus mehreren Schichten bestehen, wobei jeweils benachbarte Schichten farblich voneinander unterscheidbar sind. In einer einfachsten Ausführung besteht die Indikatorschicht aus genau zwei benachbarten Schichten, die sich sowohl farblich von der Außenschicht, als auch farblich voneinander unterscheiden. Sind die beiden Indikatorschichten gleich dick und auch im Abriebverhalten ähnlich, kann der Zeitraum des Sichtbarwerdens der ersten Indikatorschicht bis zum Sichtbarwerden der zweiten Indikatorschicht als zusätzliche Information bezüglich der ab dem Sichtbarwerden der zweiten Indikatorschicht für den Austausch des Strahlenschutzelements zur Verfügung stehenden Zeitraum dienen. Dieser Zeitraum stellt eine zusätzliche Sicherheitsmarge bei der Vermeidung der eingangs geschilderten Probleme bereit.
In einer Weiterbildung der vorstehenden Ausführung besteht die Indikatorschicht aus genau drei Schichten, die sich sowohl farblich von der Außenschicht, als auch farblich voneinander unterscheiden. Gegenüber der zweischichtigen Ausführung der Indikatorschicht bietet die dritte Indikatorschicht eine weitere zusätzliche Sicherheitsmarge. Das Sichtbarwerden der zweiten Indikatorschicht gibt in Abhängigkeit von der für den Einsatzort typischen Verschleißrate entsprechendes Zeitfenster vor, innerhalb dessen ein Austausch erfolgen sollte. Die dritte Indikatorschicht stellt sicher, dass falls dieser Zeitraum überschätzt wurde, ein weiterer Hinweis erfolgt und immer noch kein Abrieb von Kernmaterial stattfindet. Mit Sichtbarwerden der dritten Indikatorschicht sollte demnach zeitnah ein Austausch des Strahlenschutzele- ments erfolgen. Die mindestens eine Schicht der Indikatorschicht kann auch als eine Texturschicht ausgeführt sein. Wenn die Indikatorschicht aus mehreren Schichten besteht, können auch mehr als eine dieser Schichten als eine Texturschicht ausgeführt sein.
Eine Texturschicht ist zusätzlich oder alternativ zur farblichen Unterscheidbarkeit im Ver- gleich zu einer darüber angeordneten Schicht so aufgebaut ist, dass sich durch die Reibangriffe im bestimmungsgemäßen Gebrauch an der Oberfläche eine besondere Textur (Ober- flächenstrukturierung, Oberflächenbeschaffenheit) ausbildet oder eine in die Schicht integrierte Textur freigelegt wird. D. h., die Texturschicht ist so aufgebaut, dass sich infolge der Abnutzung der Schicht eine besondere Textur als Folge der Reibangriffe an der Oberfläche im Laufe der Zeit durch Abrieb einstellt.
Beispielsweise kann die Texturschicht so ausgeführt sein, dass die Schicht Bereiche aus wenigstens zwei unterschiedlichen abriebfesten Materialien aufweist. Aufgrund der unterschiedlichen Abriebfestigkeit entsteht durch entsprechend unterschiedliche Verschleißraten die besondere Textur. Beispielsweise können die Bereiche mit unterschiedlichen Abriebfestigkeiten so anordnet sein, dass sich durch den unterschiedlich schnell erfolgenden Abrieb bestimmte Oberflächenstrukturen, z.B. Rippen, Noppen, Waben oder ähnliches, als besondere Textur ergeben. Alternativ oder zusätzlich kann in eine Schicht der Indikatorschicht zur Ausbildung der Texturschicht ein anderes strukturiertes Material eingearbeitet sein, das durch den Verschleiß freigelegt wird oder "ausfranst".
Zunächst kann diese Texturschicht so gestaltet sein, dass sich durch den Abrieb optisch sichtbare Rippen, Noppen oder Waben ausbilden. Diese dann sichtbar werdende Textur kann als„optische Anzeige" dienen, die man visuell erkennen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Texturschicht so ausgelegt sein, dass bei einem Schleifen oder Gleiten der Texturschicht über eine Oberfläche eines Gegenstands mit einer ausreichenden Oberflächenhärte ein wahrnehmbares Geräusch erzeugt wird. Eine Texturschicht mit bestimmten Oberflächenstrukturen, z.B. Gitter, Stege, Waben, Noppen, Rillen oder ähnliches, kann beispielsweise einem Inspektionsobjekt, z.B. an Kofferkanten, ein erkennbares Geräusch, wie ein typisches Rattern, als eine„akustische Austauschanzeige" erzeugen. Damit kann die Indikatorschicht zusätzlich oder alternative zu der Funktionalität„optische Austauschanzeige" die„akustische Austauschanzeige" bereitstellen.
In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass„Abriebfestigkeit" hier als die Widerstandsfähigkeit einer festen Oberfläche gegenüber mechanischer Beanspruchung, besonders Reibung, verstanden wird. Die Abriebfestigkeit eines Materials bestimmt sich im Wesentlichen aus den Oberflächeneigenschaften des Materials, hauptsächlich der Rauigkeit und Härte. Die Abriebfestigkeit kann beispielsweise durch Schleifen oder Sandstrahlen bestimmt werden.
Das zur Schirmung ionisierender Strahlung eingerichtete Material des Kerns (Kernmaterial) kann wenigstens eines der folgenden Materialien enthalten oder vollständig daraus bestehen: Reines Blei, Bleioxid, Zinn, Zinnoxid, Bleivinyl, Bleigummi, Barium, Samarium.
Die wenigstens eine Außenschicht kann wenigstens eines der folgenden Materialien enthalten oder daraus bestehen: Gummi, PVC, Schutzlack.
Die mindestens eine Indikatorschicht kann, beispielsweise aus einem der für die Außenschicht genannten Materialien bestehen, wobei dem Material zur gewünschten Einfärbung entsprechende Farbpigmente zugesetzt sind. Die eine oder mehreren Texturschichten der Indikatorschicht können Bereiche aus wenigstens zwei unterschiedlich abriebfestem Materialien aufweisen, wobei die Bereich in der Schichtebene so angeordnet sind, dass sie den durch unterschiedliche Abriebraten auszubildenden Texturelementen (Gitter, Stege, Waben, Noppen, Rillen usw.) entsprechen.
In einer besonderen Ausführung kann die wenigstens eine Außenschicht aus dem Material des Kerns bestehen. Diese Variante eignet sich besonders dann, wenn als Kernmaterial ein biologisch unbedenkliches Material, beispielsweise Bleigummi oder ein Zinn oder Zinnoxid enthaltendes Material, verwendet wird, bei dem der Abrieb nicht zu einer unerwünschten Kontaminierung der Inspektionsobjekte führen kann. Besteht die Außenschicht aus dem ebenfalls ionisierenden strahlungsschirmenden Material des Kerns, wird grundsätzlich eine höhere Schirmung der ionisierenden Strahlung durch die Materialstärke der Außenschicht erreicht. Wobei die unbedingt einzuhaltende Mindestabschirmung des Strahlenschutzele- ments durch die Materialstärke des Kerns sichergestellt ist, die mit Hilfe der wenigstens einen Indikatorschicht als integrierte Austauschanzeige überwacht werden kann. Auch hier kann als äußerste Schicht der Außenschicht eine Lackschicht vorgesehen sein. In bestimmten Ausführungen kann auch die mindestens eine Indikatorschicht aus dem Material des Kerns bestehen, wobei zur Unterscheidung der Farbe der wenigstens einen Außenschicht und/oder des Kerns entsprechende Farbpigmente zugesetzt sind. Auch diese Variante eignet sich bevorzugt für Kerne, die aus einem biologisch unbedenklichen Material bestehen, dessen Abrieb nicht zu einer unerwünschten Kontaminierung von Inspektionsobjekten führt.
In allen Ausführungsbeispielen weist der Kern des Strahlenschutzelements eine Materialdicke auf, die einem vorbestimmten Bleigleichwert entspricht. Die erforderliche Mindestdicke oder Materialstärke des Kerns, der zur Schirmung ionisierender Strahlung eingerichtet ist, ist zunächst abhängig von der Intensität der abzuschirmenden Strahlungsquelle und den damit verbundenen Abstrahlwerten. Durch gesetzliche Bestimmungen ist ein maximal zulässiger Abstrahlwert beispielsweise einer Röntgeninspektionsanlage vorgegeben, aus dem sich unmittelbar die notwendige Abschirmung einer solchen Anlage bestimmen lässt. Zur Beschreibung der Abschirmung dient eine Zahl, die als Bleigleichwert bekannt ist. Je höher der Bleigleichwert ist, desto geringer ist die Intensität der auf der von der Strahlenquelle abgewandten Seite des Strahlenschutzelements austretenden ionisierenden Strahlung.
In bevorzugten Ausführungen ist das Strahlenschutzelement streifenförmig, wobei die Streifenlänge größer als die Streifenbreite ist und wobei die Streifendicke wesentlich kleiner als die Streifenbreite ist. Zur Verwendung als Lamelle in einem Strahlenschutzvorhang für einen Strahlentunnel einer Röntgeninspektionsanlage ist die Streifen breite bevorzugt etwa 90 mm, die Streifenhöhe etwa die Strahlentunnelhöhe h zuzüglich 30 mm und die Streifendicke beträgt etwa 2,5 mm.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Röntgeninspektionsanlage mit einer Strahlenschutzeinrichtung am Eingang und/oder am Ausgang eines Strahlentunnels, wobei die Strahlenschutzeinrichtung aus einem Strahlenschutzvorhang mit mehreren Strahlenschutzelemen- ten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung besteht.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung eines Mindestblei- gleichwerts einer Strahlenschutzeinrichtung einer Röntgeninspektionsanlage, wie beispielsweise einer Röntgeninspektionsanlage gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
In einer ersten Variante (A) des Verfahrens weisen die Strahlenschutzelemente eine einzige Indikatorschicht auf und eine oder alle der Strahlenschutzelemente werden spätestens nach einer vorbestimmten Zeitdauer ausgetauscht, sobald diese einzige Indikatorschicht sichtbar wird.
In einer zweiten Variante (B) des Verfahrens weisen die Strahlenschutzelemente eine erste Indikatorschicht und eine zweite Indikatorschicht auf, wobei eine Zeitdauer erfasst wird, die bestimmt ist, durch den Zeitpunkt, an dem die unter der Außenschicht liegende erste Indikatorschicht sichtbar wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die zweite Indikatorschicht, die unter der ersten Indikatorschicht liegt, sichtbar wird. Das betroffene oder alle Strahlenschutzelemente werden spätestens nach einer Zeitdauer, die dem erfassten Zeitfenster oder einem um eine Sicherheitsmarge verringertem Zeitfenster ab Sichtbarwerden der zweiten Indikatorschicht entspricht, ausgetauscht.
In einer dritten Variante (C) des Verfahrens als eine Weiterbildung der zweiten Variante weist die Indikatorschicht eine weitere dritte Indikatorschicht unter der zweiten Indikatorschichten auf. Das betroffene oder alle Strahlenschutzelemente werden dann unmittelbar ausgetauscht, sobald die dritte Indikatorschicht sichtbar wird.
Mit anderen Worten können eine oder alle Strahlenschutzelemente ausgetauscht werden:
(i) in der Variante (A): Sobald eine erste Indikatorschicht, die unter der Außenschicht angeordnet ist, an einem der Strahlenschutzelemente von sichtbar wird, oder
(ii) in der Variante (B): nach einem Zeitfenster ab Sichtbarwerden einer zweiten Indikatorschicht, die unter der ersten Indikatorschicht angeordnet ist, wobei die Länge des Zeitfensters der Zeitdauer vom Zeitpunkt des Sichtbarwerdens der ersten Indikatorschicht bis zum Zeitpunkt des Sichtbarwerdens der zweiten Indikatorschicht entspricht, oder
(iii) in der Variante (C): sobald eine dritte Indikatorschicht, die unter der zweiten Indikatorschicht angeordnet ist, sichtbar wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Ebenso können die vorstehend genannten und die hier weiter ausführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Funktionsähnliche oder identische Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendeten Begriffe„links",„rechts",„oben" und„unten" beziehen sich auf die Zeichnungen in einer Ausrichtung mit normal lesbarer Figurenbezeichnung oder normal lesbaren Bezugszeichen. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben beispielhaften Charakter zur Erläuterung der Erfindung. Die detaillierte Beschreibung dient der Information des Fachmanns, daher werden bei der Beschreibung bekannte Strukturen und Verfahren nicht im Detail gezeigt oder erläutert, um das Verständnis der vorliegenden Beschreibung nicht zu erschweren.
Figur 1 zeigt eine Röntgeninspektionsanlage in einer seitlichen Schnittdarstellung mit einer Strahlenschutzeinrichtung bestehend aus mehreren Strahlenschutzelementen.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt eines Strahlenschutzelements.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt D der Figur 2 mit einer detaillierteren Darstellung der Schutzschicht mit wenigstens einer Außenschicht und mindestens einer Indikatorschicht.
Figur 4 zeigt den Ausschnitt D der Figur 3 mit einer detaillierteren Darstellung der Außenschicht.
Figur 5 zeigt den Ausschnitt D der Figur 2 mit einer detaillierteren Darstellung der Indikatorschicht.
Figur 6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Sicherstellung eines Mindestbleigleichwerts einer Strahlenschutzeinrichtung einer Röntgeninspektionsanlage.
Figur 1 zeigt eine Röntgeninspektionsanlage 10, wie sie beispielsweise zur zerstörungsfreien Inspektion von Gepäckstücken am Zugang zu Sicherheitsbereichen an Flughäfen eingesetzt wird. Die Inspektionsanlage 10 weist an einem Eingang E und einem Ausgang A eines Strahlentunnels 12 jeweils einen Strahlenschutzvorhang 100-1 , 100-2 für ionisierende Strahlung auf. Zwischen den beiden Strahlenschutzvorhängen 100-1 , 100-2 findet sich ein Strahlungsbereich 16, in dem wenigstens eine Strahlungsquelle 18, beispielsweise eine Röntgenröhre, und wenigstens eine darauf ausgerichtete Detektoranordnung 20 angeordnet sind. Durch den Strahlentunnel 12 führt ein Transportsystem 22, bestehend aus drei Förderbändern 22-1 , 22-2, 22-3 zur Förderung eines Gepäckstücks 24 durch den Strahlentunnel 12. Das Gepäckstück 24, in der Figur 1 beispielsweise als Koffer dargestellt, wird von dem Transportsystem 22 durch die Röntgeninspektionsanlage 10 gefördert. Beim Durchlauf wird das Gepäckstück 24 von einem mit der Strahlungsquelle 18 erzeugten Röntgenstrahlfächer 26 zeilenweise durchstrahlt und die Intensität der vom Gepäckstück 24 nicht absorbierten Röntgenstrahlung mittels der Detektoranordnung 20 erfasst. Um die gesetzlichen Anforderungen entsprechende Reduzierung der aus der Röntgenin- spektionsanlage 10 austretenden ionisierenden Strahlung zu gewährleisten, bestehen Strah- lenschutzelemente der Strahlenschutzvorhänge 100-1 , 100-2 jeweils aus einem zur Schirmung von ionisierenden Strahlung geeigneten Material, das eine für das gewünschte Abschirmungsmaß erforderliche Dicke aufweist, wobei die Abschirmung mit der Zahl des Bleigleichwerts angegeben werden kann; der Bleigleichwert entspricht derjenigen Schichtdicke von Blei, welche die gleiche Abschirmungswirkung gegenüber ionisierender Strahlung zeigt, wie eine gegebene Schichtdicke eines tatsächlich eingesetzten Materials.
Zu den nachstehend beschriebenen Figuren 2 bis 5 sei angemerkt, dass die Darstellung in den Figuren hinsichtlich der Stärke der Schichten überzeichnet ist. Dies dient lediglich der besseren Darstellung und zur Erläuterung.
Figur 2 zeigt ein Strahlenschutzelement 101 , beispielsweise in Form einer Lamelle, eines der Strahlenschutzvorhänge 100-1 , 100-2 im Querschnitt. Das Strahlenschutzelement 101 besteht aus einem Kern 1 10, der von wenigstens einer Schutzschicht 120 umgeben ist, d. h., (ein)gekapselt ist. Der Kern 1 10 besitzt eine Schichtdicke d, welche die vorbestimmte Abschirmungswirkung gegenüber ionisierender Strahlung erreicht. Die Schutzschicht 120 weist einen im Folgenden näher zu erläuternden Schichtaufbau auf, der zunächst allgemein anhand der Figur 3 erläutert wird.
In Figur 3 ist der Ausschnitt D der Figur 2 vergrößert dargestellt und zeigt den Kern 1 10 mit der notwendigen Materialdicke d und der Schutzschicht 120 auf beiden Seiten des Kerns 110, wobei die Schutzschicht 120 jeweils aus einer Außenschicht 122 und einer Indikatorschicht 124 besteht.
In Figur 4, die im Wesentlichen der Figur 3 entspricht, ist im Vergleich zur Figur 3 im Detail gezeigt, dass die Außenschicht 122 aus mehreren Schicht bestehen kann, im gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei Schichten 122-1 , 122-2, 122-3 zusammengesetzt ist. Ebenfalls zur Vereinfachung ist nur der Schichtaufbau der oberen Außenschicht 122 gezeigt; da der Kern 110 gekapselt ist, ist der Aufbau der unteren Außenschicht identisch.
Die Außenschicht 122 kann eine Gummischicht sein, die bei der Herstellung in mehreren Schritten erzeugt wird und somit zu dem dargestellten Mehrschichtaufbau mit mehr als einer Schicht führt. Diese Außenschichten können grundsätzlich identisch aufgebaut sein. Mit anderen Worten, die Außenschicht kann aus einer einzigen Schicht oder beliebig vielen gleich- artigen Unterschichten bestehen. In bestimmten Ausführungen ist die äußerste Schicht 122- 1 der Außenschicht 122 eine Lackschicht.
Figur 5, die im Wesentlichen den Figuren 3 und 4 entspricht, zeigt ergänzend im Detail, dass die Indikatorschicht 124 aus mehreren Schichten aufgebaut sein kann. Ebenfalls zur Vereinfachung ist nur der Schichtaufbau der oberen Indikatorschicht 124 gezeigt; da der Kern 1 10 gekapselt ist, ist der Aufbau der unteren Indikatorschicht identisch. Die möglichen Funktionen und damit einhergehenden möglichen Ausführungsformen der Indikatorschicht werden im Folgenden erläutert.
In der Figur 5 ist die Indikatorschicht 124 bestehend aus drei Schichten 124-1 , 124-2, 124-3 dargestellt. Grundsätzlich werden jedoch drei prinzipielle Ausführungen vorgeschlagen, die im Folgenden erläutert werden. Bei einer ersten Ausführung besteht die Indikatorschicht 124 genau aus einer Schicht 124-1. Bei einer zweiten Ausführung beseht die Indikatorschicht 124 genau aus zwei benachbarten Schichten 124-1 und 124-2. Bei einer dritten Ausführung besteht die Indikatorschicht 124 genau aus drei benachbarten Schichten 124-1 , 124-2, 124-3. In allen Ausführungen besteht die Indikatorschicht 124 aus einer oder mehreren Schichten 124-1 , 124-2, 124-3, die im We- sentlichen farblich und/oder akustisch von der Außenschicht 122 und ggf. voneinander unterschieden werden kann oder können. Die Funktion der Indikatorschicht 124 wird im folgenden Zusammenhang anhand der Figur 6 und einem Verfahren zur Sicherstellung eines Min- destbleigleichwerts der Strahlenschutzelemente 101 , beispielsweise der Röntgeninspekti- onsanlage 10 der Figur 1 , erläutert.
Hinsichtlich des Kernmaterials sei angemerkt, dass dieses bevorzugt aus einem Material besteht bzw. aus einer Materialmischung besteht von dem wenigstens ein Bestandteil geeignet ist, die gewünschten Abschirmeigenschaften für ionisierende Strahlung bereitzustellen. Beispielsweise kann der Kern aus reinem Blei oder reinem Zinn bestehen, oder aus einer Materialmischung zusammen mit Bleioxid und/oder Zinnoxid bestehen, wie beispielsweise Bleivinyl oder Bleigummi. Beispielsweise kann der Kern aus gewalztem Elementarblei bestehen. Alternativ kann elementares Blei, d. h., reines Blei oder Bleioxid oder elementares Zinn oder Zinnoxid oder alternativ eine Mischung der vorgehenden Stoffe in Pulverform einem Trägermaterial, beispielsweise PVC, Naturkautschuk oder Synthesekautschuk, beigemischt werden. Daraus hergestellte Bahnen können dann in eine entsprechende Form zugeschnitten werden, um als Kern 110 für Strahlenschutzelemente 101 verwendet zu werden. Wie bereits eingangs beschrieben, kann es je nach Aufbau des Kerns 1 10 problematisch sein, wenn es durch Reibungsangriffe der durch eine Inspektionsanlage geförderten Inspektionsobjekte zu einer Kontaminierung der Inspektionsobjekte mit abgeriebenem Kernmaterial kommt. Alternativ kann der im bestimmungsgemäßen Betrieb ständig stattfindende Reibungsangriff zur Reduzierung der Materialstärke der Strahlenschutzelemente führen, die jedoch für die erforderliche Schirmwirkung einen vorbestimmten Wert nicht unterschreiten sollte.
Zur Vermeidung eines oder beider Probleme wird hier vorgeschlagen, den Kern 110 der Strahlenschutzelemente 101 mit einer der vorstehend im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 5 beschriebenen Schutzschicht 120 zu kapseln, die neben der wenigstens einen Außenschicht 122 mindestens eine Indikatorschicht 124 aufweist. Je nach Anzahl der Indikatorschichten können zusätzliche Vorteile erreicht werden. Anhand des Flussdiagramms der Figur 6 werden nun die möglichen Funktionen und Vorteile einer einlagigen oder mehrlagigen Indikatorschicht 124 erläutert.
Die wenigstens eine Außenschicht 122 und die mindestens eine Indikatorschicht 124 aufweisende Schutzschicht 120 ist im bestimmungsgemäßen Betrieb permanenten Reibungsangriffen ausgesetzt. Der bestimmungsgemäße Betrieb entspricht dem Schritt S1 des Flussdiagramms.
In einem Überwachungsschritt S2, beispielsweise mittels Sichtprüfung, werden die Strahlenschutzelemente 101 sichtgeprüft, um festzustellen, ob durch Abrieb der wenigstens einen Außenschicht 122 die mindestens eine Indikatorschicht 124 sichtbar geworden ist. Solange im Schritt S2 festgestellt wird, dass die Indikatorschicht 124 nicht sichtbar ist, kehrt das Verfahren über den Zweig N1 zu Schritt S1 zurück.
In der ersten Ausführungsform A besteht die Indikatorschicht 124 nur aus einer einzigen Indikatorschicht 124-1. D. h., sobald in Schritt S2 festgestellt wird, dass diese einzige Indikatorschicht 124-1 sichtbar geworden ist, geht das Verfahren unmittelbar über den Zweig J1 zu Schritt S3, in dem zeitnah ein Austausch des betroffenen Strahienschutzelements 101 erfolgt oder zumindest eingeleitet wird.
In der zweiten Ausführungsform A besteht die Indikatorschicht 124 aus wenigstens zwei Indikatorschichten 124-1 , 124-2, die übereinander angeordnet sind und farblich voneinander unterschieden werden können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die näher am Kern 1 10 liegende zweite Indikatorschicht 124-2 mindestens genauso dick wie die darüber liegende erste Indikatorschicht 124-1 ist. Dies hat den Vorteil, dass erwartet werden kann, dass der im Be- trieb auftretende Abrieb der zweiten Indikatorschicht 124-2 in etwa genauso lange dauert, wie bei der ersten Indikatorschicht 124-1. Bei der zweiten Ausführungsform B geht das Verfahren nach Schritt S2 mit dem Sichtbarwerden der ersten Indikatorschicht 124-1 nicht zu Schritt S3, sondern zu Schritt S4.
In Schritt S4 wird zunächst ein Zeitnehmer gestartet. Dies kann im einfachsten ein Notieren des Zeitpunkts, an dem die erste Indikatorschicht 124-1 sichtbar wurde, geschehen. Denkbar wäre auch, dass eine Funktionalität der Anlagensteuerung einen elektronischen Zeitnehmer implementiert hat, der über eine entsprechende Eingabe gestartet werden kann.
Auf Schritt S4 folgt Schritt S5, der im Wesentlichen dem Schritt S1 entspricht, d. h. der bestimmungsgemäße Gebrauch der Strahlenschutzelemente 101 , in dem der übliche Reibungsangriff und damit ein Abrieb der nun sichtbar gewordenen ersten Indikatorschicht 124- 1 stattfindet. Entsprechend wird in Schritt S6, der im Wesentlichen dem Schritt S2 entspricht, geprüft, ob die zweite Indikatorschicht 124-2, die unter der ersten Indikatorschicht 124-1 angeordnet ist, sichtbar geworden ist oder nicht. Solange die zweite Indikatorschicht 124-2 nicht sichtbar geworden ist, kehrt das Verfahren über den Zweig N2 zu Schritt S5 zurück.
Sobald die zweite Indikatorschicht 124-2 sichtbar wird, geht das Verfahren über den Zweig J2 zu Schritt S7, in dem im Wesentlichen der Zeitpunkt des Sichtbarwerdens der zweiten Indikatorschicht 124-2 durch Stoppen des manuellen oder elektronischen Zeitnehmers er- fasst wird. Damit ist eine Zeitdauer T bestimmt, in der die erste Indikatorschicht 124-1 durch den ortsüblichen bestimmungsgemäßen Gebrauch abgerieben wurde. Mittels der so festgestellten Zeitdauer T liegt ein Maß für die zu erwartende Dauer für den Abrieb der zweiten Indikatorschicht 124-2 vor. Damit hat der Nutzer der Anlage etwa die Zeitdauer T zur Verfügung, bis das betroffene Strahlenschutzelement 101 zu ersetzen ist. D.h., wenn die Zeitdauer T für den Abrieb der ersten Indikatorschicht 124-1 etwa einen Monat gedauert hat, ist zu erwarten, dass die etwa gleich dicke zweite Indikatorschicht 124-2 ebenfalls etwas einen Monat standhält. Dazu geht das Verfahren von Schritt S7 zu einem Schritt S8 mit einem zweiten Zeitgeber, der feststellt, ob die zu Verfügung stehende Zeit T abgelaufen ist. In vorteilhafter Weise kann eine Sicherheitsmarge vorgesehen sein, die darin besteht, dass ein Prozentsatz P% kleiner 100 % der bestimmten Zeit T für den Zeitraum des Zeitgebers in Schritt S8 angesetzt wird. In der Variante B geht der Zweig t<T des Verfahrens unmittelbar zurück zum Schritt S8, dazu ist der Pfad zusätzlich mit„B" gekennzeichnet. Sobald in Schritt S8 der Ablauf der Zeit T (ggf. um P% reduziert) festgestellt wird, geht das Verfahren zu Schritt S3, in dem zeitnah ein Austausch des betroffenen Strahlenschutzele- ments 101 erfolgt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung C besteht die Indikatorschicht 124 aus drei farblich voneinander unterscheidbaren Schichten 124-1 , 124-2, 124-3, wie in der Figur 5 dargestellt. Damit steht nach Abrieb der zweiten Indikatorschicht 124-2 mittels der dritten Indikatorschicht 124-3 eine weitere Sicherheitsmarge zur Verfügung, die beispielsweise ein vorzeitiger Durchrieb der zweiten Indikatorschicht 124-2 vor Ablauf des Zeitfensters T angezeigt. Somit kann eine Kontaminierung von Inspektionsobjekten durch Abrieb des Kerns 1 10 oder eine unzulässige Verringerung der Materialdicke des Kerns 110 noch sicherer ausgeschlossen werden.
In der dritten Ausführung C ist in dem Verfahren noch ein Schritt S9 vorgesehen, der in die Zeitgeberschleife des Schritts S8 (anstelle des mit„B" gekennzeichneten Pfads) integriert ist und neben dem Ablauf der Zeit T (ggf. reduziert um P%) zusätzlich auf Sichtbarwerden der dritten Indikatorschicht 124-2 prüft. Sollte die dritte Indikatorschicht 124-3 vor Ablauf der Zeit T (ggf. reduziert um P%) sichtbar werden, geht das Verfahren über den Pfad J3 zum Schritt S3, in dem zeitnah ein Austausch des betroffenen Strahlenschutzelements 101 erfolgt.
Alternativ kann das Verfahren C so gestaltet sein, dass es grundsätzlich immer über Schritt S9 läuft, sodass auch nach Ablauf der Zeit T (ggf. reduziert um P%) erst dann zu Schritt S3 gegangen wird, wenn die dritte Indikatorschicht 124-3 sichtbar wird. Damit wird die Schutzschicht 120, die den Kern 1 10 umgibt, zeitlich maximal genutzt.
Da die dritte Indikatorschicht 124-3 tatsächlich nur als„letzte Warnung" fungiert, kann diese Schicht dünner als die erste und die zweite Indikatorschicht 124-1 und 124-2 ausgeführt werden.
Wie eingangs erläutert kann eine Schicht der Indikatorschicht als eine Texturschicht ausgeführt sein. Dies kann prinzipiell bei allen vorstehend erläuterten Ausführungen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft kann die Texturschicht mit akustischer Anzeigefunktionalität zusätzlich in allen Ausführungen verwendet werden. Bei den Ausführungen mit zwei oder drei Schichten in der Indikatorschicht ist bevorzugt nur in die zweite oder dritte Schicht die akustische Anzeigefunktionalität mittels Textur integriert.

Claims

Ansprüche
1. Strahlenschutzelement (101) aufweisend wenigstens einen ionisierende Strahlung schirmenden Kern (110), der von wenigstens einer Schutzschicht (120) umgeben ist, wobei die Schutzschicht (120) aus wenigstens einer Außenschicht (122) und mindestens einer Indikatorschicht (124) besteht.
2. Strahlenschutzelement (101) gemäß Anspruch 1 , wobei die Außenschicht (122) aus mehreren Schichten (122-1 , 122-2, 122-3) besteht.
3. Strahlenschutzelement (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Indikatorschicht (124) aus wenigstens einer Schicht (124-1 ) besteht, die farblich von der Außenschicht (122) unterscheidbar ist.
4. Strahlenschutzelement (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Indikatorschicht (124) aus zwei Schichten (124-1 , 124-2) oder drei Schichten (124-1 , 124-2, 124-3) besteht und benachbarte Schichten (124-1 , 124-2; 124-1 , 124-2, 124-3) farblich voneinander unterscheidbar sind.
5. Strahlenschutzelement (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine Schicht der Indikatorschicht (124) eine Texturschicht ist, die zusätzlich oder alternativ zur farblichen Unterscheidbarkeit im Vergleich zu einer darüber angeordneten Schicht so aufgebaut ist, dass durch Abrieb im bestimmungsgemäßen Gebrauch an der Oberfläche eine Textur ausgebildet wird, die visuell erkennbar ist und/oder derart ausgestaltet ist, dass bei einem Schleifen der Texturschicht über eine Oberfläche eines Gegenstands mit einer ausreichenden Oberflächenhärte ein Geräusch erzeugt wird.
6. Strahlenschutzelement (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens der Kern (110) wenigstens eines der folgenden Materialien enthält oder daraus besteht: Reines Blei, Bleioxid, Zinn, Zinnoxid, Bleivinyl, Bleigummi, Barium, Samarium.
7. Strahlenschutzelement (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzschicht (122) wenigstens eines der folgenden Materialien enthält oder daraus besteht: Gummi, PVC, Schutzlack.
8. Strahlenschutzelement (101 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Außenschicht (122) aus dem Material des Kerns (110) besteht.
9. Strahlenschutzelement (101 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Indikatorschicht (124) aus dem Material des Kerns (1 10) besteht, wobei dem Material der Indikatorschicht zur Unterscheidung von der Farbe der wenigstens einen Außenschicht (122) und/oder des Kerns (110) die Schicht kennzeichnende Farbpigmente zugesetzt sind.
10. Strahlenschutzelement (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kern (1 10) eine einem vorbestimmten Bleigleichwert entsprechende Materialdicke (d) aufweist.
11 . Strahlenschutzelement (101 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strahlenschutzelement (101 ) eine Streifenform aufweist, wobei eine Streifenlänge größer als eine Streifen breite ist und eine Streifendicke wesentlich kleiner als die Streifen breite ist, bevorzugt ist die Streifenbreite etwa 90 mm und die Streifenhöhe etwa 30 mm länger als die Höhe eines Strahlentunnels, an dem das Strahlenschutzelement (101 ) installiert werden soll, und die Streifendicke beträgt etwa 2,5 mm.
12. Röntgeninspektionsanlage (10) mit einer Strahlenschutzeinrichtung (100-1 , 100-2) an einem Eingang (E) und/oder an einem Ausgang (A) eines Strahlentunnels (12), wobei die Strahlenschutzeinrichtung (100-1 , 100-2) einen Strahlenschutzvorhang bestehend aus mehreren Strahlenschutzelementen (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
13. Verfahren (A) zum Sicherstellen eines Mindestbleigleichwerts eines Strahlenschutzele- ments (101), insbesondere für eine Röntgeninspektionsanlage (10) gemäß Anspruch 12, wobei ein Strahlenschutzelement (101) eine einzige Indikatorschicht (124-1 ) aufweist, und wobei eine oder alle der Strahlenschutzelementen (101) spätestens nach einer vorbestimmten Zeitdauer ausgetauscht werden, sobald die erste Indikatorschicht (124-1 ) sichtbar wird.
14. Verfahren (B) zum Sicherstellen eines Mindestbleigleichwerts eines Strahlenschutzele- ments (101), insbesondere für eine Röntgeninspektionsanlage (10) gemäß Anspruch 12, wobei die Indikatorschicht (124) aus einer ersten Indikatorschicht (124-1) und einer zweiten Indikatorschichten (124-2) besteht, und wobei
eine Zeitdauer (T) erfasst wird, die bestimmt ist, durch den Zeitpunkt, an dem die unter der Außenschicht (122) liegende erste Indikatorschicht (124-1 ) sichtbar wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die zweite Indikatorschicht (124-2), die unter der ersten Indikatorschicht (124-1 ) liegt, sichtbar wird, und
spätestens nach einer Zeitdauer, die dem erfassten Zeitfenster (T) oder einem um eine Sicherheitsmarge verringertem Zeitfenster ab Sichtbarwerden der zweiten Indikatorschicht (124-2) entspricht, eine oder alle Strahlenschutzelemente (101) ausgetauscht werden.
15. Verfahren (C) zum Sicherstellen eines Mindestbleigleichwerts eines Strahlenschutzelemente (101) gemäß Anspruch 14, wobei die Indikatorschicht (124) eine weitere dritte Indikatorschicht (124-3) unter der zweiten Indikatorschichten (124-2) aufweist, und wobei eine oder alle der Strahlenschutzelemente (101) ausgetauscht werden, wenn die dritte Indikatorschicht (124-3) sichtbar wird.
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