DE1273710B - Bestrahlungseinrichtung mit radioaktiver Strahlungsquelle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

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DEUTSCHES 4ffl9®& PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G21g

Deutsche Kl.: 21g-21/12

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 73 710.9-33 (S 91645)

22.Juni 1964

25. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bestrahlungseinrichtung mit einem eine Bestrahlungskammer mit radioaktiver Strahlungsquelle umschließenden, strahlenabschirmenden Block und einem durch den Block und durch die Bestrahlungskammer von außen hindurchführenden Kanal, in welchem ein den Kanal verschließender, mindestens teilweise aus strahlenabschirmendem Material bestehender Kolben verschiebbar geführt ist, mit dessen Hilfe das zu bestrahlende Gut in die Kammer des Blocks einführbar ist.

Es ist z. B. aus der Zeitschrift Nucleonics, Januar 1957, Seite 101, F i g. 2 eine Bestrahlungseinrichtung dieser Art bekannt, bei welcher der Kolben vertikal beweglich ist. Das hat den Nachteil, daß für die Bewegung des normalerweise aus Blei bestehenden schweren Kolbens eine komplizierte Antriebsvorrichtung vorgesehen sein muß, die unter Umständen Gegengewichte mit Führungen enthält. Außerdem ist mit der bekannten Einrichtung eine kontinuierliche Arbeitsweise nicht möglich.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Bestrahlungseinrichtung zum Ziel, welche diese Nachteile nicht aufweist, leicht betätigbar ist und eine rasche, praktisch kontinuierliche Arbeitsweise bei der Bestrahlung gestattet. Das wird dadurch erzielt, daß der Kanal horizontal liegt und daß der Kolben mindestens zwei in Längsrichtung des Kolbens im Abstand voneinander angeordnete Kammern aufweist, wobei sich in Längsrichtung des Kolbens vor und hinter jeder Kammer jeweils den Querschnitt des Kanals im wesentlichen ausfüllende, der Abschirmung dienende Teile des Kolbens befinden.

Die horizontale Ausbildung von Kanälen zur Einführung von zu bestrahlendem Gut ist an sich bekannt, siehe z. B. das Bild 5 auf Seite 537 der Zeitschrift »Reactor Science and Technology«, November/Dezember 1962.

Gegenüber der bekannten Einrichtung hat die erfindungsgemäße Einrichtung die Vorteile, daß der Antrieb des Kolbens leichter ausgebildet werden kann und daß keine Gegengewichte nötig sind. Die horizontale Anordnung gestattet sodann, im Kolben mehr als eine Bestrahlungskammer vorzusehen, was einen rationelleren Betrieb erlaubt, da Beschickung und Entnahme des Gutes während der Bestrahlung, und zwar auf günstiger Arbeitshöhe, vorgenommen werden können. Die Kammerwände, welche die Kolbenteile zusammenhalten, können dabei leicht gebaut sein, da sie nicht das Gewicht der Kolbenteile tragen müssen. Es ergibt sich daraus eine gute Ausnutzung der Strahlung wie auch eine gleichmäßige Strahlungsiatensität im Bestrahlungsraum.

Bestrahlungseinrichtung mit radioaktiver
Strahlungsquelle

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

4000 Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:

Beda Latzer, Winterthur (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 1. Juni 1964 (7144)

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Kolben auf Rollen gelagert ist, indem dann die Gleitreibung durch die geringere Rollenreibung ersetzt ist und indem durch Einstellung der Rollenhöhe das unvermeidliche Radialspiel sich auf dem Umfang des Kolbens ausgleichen läßt.

Es ist ferner zweckmäßig, den Kolben über Reibrollen anzutreiben. Dies ist nicht nur fabrikatorisch besonders einfach, sondern die Reibrollen übernehmen im Falle der Blockierung des Kolbens zusätzlich die Funktion einer Gleitkupplung, die Überlastung des Antriebsmotors und Bruch des Antriebes ausschließt.

Es ist auch möglich, die Achse des Kanals und des Kolbens in der Form einer horizontal liegenden Kreislinie auszubilden. Es ergibt sich damit der Vorteil kleinerer Hauptabmessung, sodann aber auch derjenige, daß die Anzahl der Bestrahlungskammern sich erhöhen läßt. Betrieblich günstig wirkt sich aus, daß das Einfüllen und Entnehmen des Gutes sich immer an derselben Stelle durchführen läßt.

Die. Strahlungsquelle besteht vorzugsweise aus mehreren stabförmigen, zur Achse des Kanals parallelen Teilen, die einen den Kanal umgebenden Käfig bilden. Zum Ersatz der Teile kann der Käfig als Ganzes oder in Teilen ausgebaut werden.

Wird der Käfig um seine Achse drehbar ausgebildet und mit einem Antrieb versehen, so läßt sich auch dann, wenn der Käfig mit ungleich starken Teilen bestückt ist, gleichmäßig bestrahlen, indem während der Expositionszeit der Käfig kontinuierlich oder in kleinen Schritten gedreht wird.

809 587/440

Claims (2)

1. Weitere Merkmale der Erfindung sind an zwei in 14 entnommen, während das Gut in Kammer 14' beder Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh- strahlt wird, usw.
   rungsbeispielen zu erkennen. Es zeigt Bei der Bestrahlungseinrichtung nach F i g. 4 ist

   F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs- mit 30 ein Block und mit 31 ein damit verbundener gemäße Bestrahlungseinrichtung mit geradem Kolben, 5 Tisch bezeichnet. In einer torusflächigen Ausdrehung

   F i g. 2 einen Querschnitt durch die Einrichtung des Blockes, die einen Kanal 30' mit horizontal vernach F i g. 1 in der durch drei Tragrollen bestimmten laufender, zu einer Kreislinie gebogener Achse bildet, Ebene A-A, . sowie auf der Tischfläche sind nicht gezeichnete

   Fig. 3 eine andere Tragrollenanordnung, Tragrollen angeordnet, auf denen ein .torusförmiger

   Fig. 4 einen schematischen Horizontalschnitt io Kolben32 ruht. Der Kolben weist vier strahlungsdurch eine erfindungsgemäße Einrichtung mit zu absorbierende Teile 33 auf, zwischen denen sich vier einem Torus gebogenen Kolben. Bestrahlungskammern 34 befinden. Durch nicht ge-

   In F i g. 1 besteht der Block aus einem Mantel 1, zeichneten Reibrollenantrieb läßt sich der Kolben in einem zylindrischen Futter 2 und dem dazwischen der Schnittebene der Figur um das Toraszentrum verbefindlichen Bleikörper 3. Der Block ruht auf einem 15 drehen.

   Gestell 4, das durch seitliche Konsolen verlängert ist. Im Block 30 ist eine zylindrische Ausnehmung 36

   Das Futter weist in halber Länge eine zylindrische vorgesehen, in der sich ein Käfig 37 mit mehreren Erweiterung 6 auf, in welcher ein hohlzylindrischer stabförmigen Quellenteilen 37' befindet. Diese Teile Quellenkäfig untergebracht ist. bestehen beispielsweise aus Gammastrahlung aussen-

   Der Block ist in einer horizontalen Ebene 8 ge- 20 dendem Kobalt-60. Der Käfig 37 trägt eine Kegelradteilt, die jedoch durch einen zapfenförmigen Versatz verzahnung 38, in welche ein Kegelrad 39 eingreift, unterbrochen ist. Der Zapfen gehört der oberen das über eine Welle 40 und ein Zahnradpaar 41, 42 Blockhälfte an; seine Zylinderfläche ist durch die vom Motor 43 angetrieben wird,
   gestrichelten Linien 9, seine Stirnfläche durch die Der Block 30 ist mit einem Quellenaustauschkanal

   ebenfalls gestrichelte Linie 10 dargestellt. Innerhalb 25 45 versehen, durch welchen auf an sich bekannte des zylindrischen Futters 2 ist in einem Kanal 2' ein Art einzelne Quellenteile ausgetauscht werden könaxial beweglicher Kolben 11 angeordnet, der aus zwei nen. Der Käfig 37 wird zu diesem Zwecke mittels des bleigefüllten äußeren Teilen 12, einem inneren, blei- Getriebemechanismus 38 bis 43 in die richtige Stelgefüllten Teil 13 sowie aus zwei Bestrahlungskam- lung gedreht, so daß der auszutauschende Quellenmern 14 und 14' besteht. Die halbschalig geformten 30 teil mit dem Kanal 45 fluchtet.
   Wände der Kammer 14 und 14' bilden dabei die Ver- Die Bestrahlungseinrichtung nach F i g. 4 eignet

   bindung zwischen den beiden äußeren und dem inne- sich sowohl für Einzel- wie auch für Serienbestrahren Teil des Kolbens. hingen.

   Der Kolben ruht auf 18 Tragrollen 16, die ihn, wie Bei Einzelbestrahlungen wird das zu bestrahlende

   F i g. 2 zeigt, von unten und von der Seite stützen. 35 Gut an der Stelle 50 in die Bestrahlungskammer 34

   Die Verschiebung des Kolbens erfolgt mittels eingeführt und darauf der Kolben 32 um 180° gezweier Reibrollen 20, die über ein nur schematisch dreht. Während der Bestrahlungsdauer kann an derdurch strichpunktierte Linien angedeutetes Getriebe selben Stelle 50 eine zweite Ladung in die nun dort mit je einem Antriebsmotor 21 verbunden sind. Die befindliche Kammer 34 eingebracht werden. Nach Reibrollen werden durch Federn 22 an den Kolben 40 Ablauf der Bestrahlungszeit wird der Kolben 32 angepreßt. Sie könnten grundsätzlich auch an der wiederum um 180° gedreht und die erste Ladung an Oberseite des Kolbens angebracht sein, so daß die der Stelle 50 ausgebaut oder gegebenenfalls durch Anpreßkraft nicht durch das Kolbengewicht limitiert eine neue Ladung ersetzt, usw.
   wäre. Bei Serienbestrahlungen werden an den drei Stellen

   Die Antriebsmotoren 21 werden gleichzeitig durch 45 50, 51 und 52 je eine Ladung in die dort befindlichen an sich bekannte, nicht gezeichnete Vorrichtungen Kammern 34 eingebracht und die Automatik eingegesteuert, welche Zeitschalter, Endschalter, Ver- stellt sowie eingeschaltet. Der Ring dreht sich darauf blockungen, Verschlußmechanismen gegen unbefugte selbsttätig viermal um je 90°, in Intervallen, die den Benutzung usw., umfassen können. eingestellten Bestrahlungszeiten entsprechen. Die

   Begnügt man sich mit geringeren Kolbenbewe- 50 Automatik setzt sich hsmacn still, und die drei begungs-Geschwindigkeiten, so kann eine einzige Reib- strahlten Ladun'geff'icönnen zu beliebiger Zeit ausrolle 20 genügen. gebaut werden.

   F i g. 3 zeigt schematisch — als Variante zu F i g.
2. 2 W-ährend der Bestrahlungsintervalle dreht jeweils

   — einen Schnitt durch eine Tragrollenebene, in der-""eier Motor 43 den Quellenkäfig 37, und zwar mit

   nur zwei Tragrollen angebracht sind. 55 einer solchen Drehzahl, daß in dem an der Auto-

   Die Bestrahlungseinrichtung nach F i g. 1 wird wie matik eingestellten Bestrahlungsintervall der Käfig

   folgt verwendet. eine ganze Zahl voller oder eine große Zahl Um-

   Das zu bestrahlende Gut, das beispielsweise in ein drehungen ausführt.
   Reagenzglas abgefüUt sein kann, wird in die Be- Patentansnriiche·

   Strahlungskammer 14 eingebracht. Gegebenenfalls 60 raientansprucne.

   wird zur Zentrierung des Gutes ein leichter Alumi- 1. Bestrahlungseinrichtung mit einem eine Be-

   niumkäfig verwendet. Hernach wird der Kolben in Strahlungskammer mit radioaktiver Strahlungs-

   die strichpunktiert gezeichnete Lage verschoben und quelle umschließenden, strahlenabschirmenden

   das Gut für eine vorbestimmte Zeit der Strahlung Block und einem durch den Block und durch die

   ausgesetzt, während auf der rechten Seite des Blockes 6g Bestrahlungskammer von außen hindurchführendie Kammer 14' neu beladen wird. Nach Ablauf der den Kanal, in welchem ein den Kanal verschlie-

   gewünschten Bestrahlungszeit wird der Kolben nach ßender, mindestens teilweise aus strahlenabschir-

   links verschoben und das bestrahlte Gut der Kammer mendem Material bestehender Kolben verschieb-

   bar geführt ist, mit dessen Hilfe das zu bestrahlende Gut in die Kammer des Blocks einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (2') horizontal liegt und daß der Kolben (11, 32) mindestens zwei in Längsrichtung des Kolbens (11, 32) im Abstand voneinander angeordnete Kammern (14, 14', 34) aufweist, wobei sich in Längsrichtung des Kolbens (11, 32) vor und hinter jeder Kammer (14,14', 34) jeweils den Querschnitt des Kanals (2') im wesentlichen ausfüllende, der Abschirmung dienende Teile (12, 13, 33) des Kolbens (11, 32) befinden.

   2. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11, 32) auf Rollen (16) gelagert ist.

   3. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11, 32) über Reibrollen (20) angetrieben ist.

   4. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Kanals (2') und des Kolbens (11, 32) zu einer horizontal liegenden Kreislinie gebogen ist.

   5. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle aus mehreren stabförmigen, zur Achse des Kanals (2') parallelen Teilen (37') besteht, die einen den Kanal (2') umgebenden, zu diesem koaxialen Käfig (7, 37) bilden.

   6. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (7, 37) um seine Achse drehbar ausgebildet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Reactor Science and Technology, Nov./Dez. 1962, S. 537;
   Nucleonics, Januar 1957, S. 101.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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