專利名稱：個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)全景照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)全景照射裝置，屬于電離輻射計(jì)量領(lǐng)域。 可廣泛用于放射性計(jì)量檢定校準(zhǔn)部門、核電廠等核設(shè)施領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及 個(gè)人劑量保證服務(wù)部門的個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)。
技術(shù)背景在國外，授權(quán)負(fù)責(zé)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的公司或服務(wù)中心都有專門設(shè)計(jì)的個(gè)人 劑量計(jì)校準(zhǔn)照射系統(tǒng)，如日本的千代田保安用品株式會(huì)社有專門的照射間和很大的裝置，使用的源為Cs-137，活度約185GBq(5Ci)，全景照射；奧地利 Seibersdorf劑量實(shí)驗(yàn)室研制了個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)照射系統(tǒng)使用氣動(dòng)出回源系統(tǒng)， 有4個(gè)Cs-137源可供選擇，最大約185GBq(5Ci)，同樣為全景照射；美國的 Landlauer公司，使用的源為Cs-137，活度約185GBq(5Ci)，全景照射。英國 Vinten公司有產(chǎn)品出售，臺(tái)式裝置產(chǎn)品，使用的源為9QSr-9QY，近距(準(zhǔn)直) 照射。法國MGP公司的產(chǎn)品DMC2000校準(zhǔn)系統(tǒng)，使用的源為Cs-137，活度 約185GBq(5Ci)，近距(準(zhǔn)直)照射；等等。在國內(nèi)，20世紀(jì)卯年代初，中國原子能科學(xué)研究院研制了移動(dòng)式個(gè)人劑 量計(jì)旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)照射系統(tǒng)，并先后提供給大亞灣核電站、秦山二期核電站、九 院、田灣核電站等單位，為他們建立了個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)裝置。該裝置使 用的源為Cs-137，活度約3.7GBq(100mCi),全景照射。從使用效果看，該裝置源偏小，照射時(shí)間較長。大亞灣核電站、田灣核電站還購置了法國MGP公 司的DMC2000個(gè)人劑量計(jì)系統(tǒng)。
可以看出，作為產(chǎn)品，主要是臺(tái)式近距離準(zhǔn)直照射的校準(zhǔn)系統(tǒng)。目前國 外的產(chǎn)品，不但價(jià)格昂貴，而且只能使用配套的劑量計(jì)，其價(jià)格也非常高。 另外，劑量計(jì)和校準(zhǔn)系統(tǒng)的維修也很困難。所以， 一般只有大型企業(yè)才有能 力配備。國內(nèi)也有臺(tái)式近距離準(zhǔn)直照射系統(tǒng)產(chǎn)品，目前只用來照射熱釋光片。全景照射需要專門的照射間，控制和安全要求很高，但由于其輻射特性 較好，可以同時(shí)照射多個(gè)劑量計(jì)以及幾乎所有種類的X、 Y個(gè)人劑量計(jì)(包括TL片)，還可以進(jìn)行劑量計(jì)的各種測(cè)試，適于建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，因此也得到廣泛應(yīng)用。移動(dòng)式個(gè)人劑量計(jì)旋轉(zhuǎn)式校準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，主要采用的3.7Gq放射源，強(qiáng) 度小。在ICRU球體上檢驗(yàn)個(gè)人劑量計(jì)，其放射源為Co60。在國內(nèi)外的專利中 未曾査到有關(guān)裝有活度不大于ll.lGBq (300mCi) Cs-137 Y源的個(gè)人劑量計(jì) 校準(zhǔn)全景照射裝置的專利。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供裝載活度不大于ll.lGBq (300mCi) Cs-137 Y源的 個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)全景照射裝置，用于單個(gè)或批量X、 Y個(gè)人劑量計(jì)(包括TL 片)的測(cè)試、校準(zhǔn)，可放置各種探測(cè)元件構(gòu)成的、各種大小和形狀的有源或 無源個(gè)人劑量計(jì)進(jìn)行照射，可用于放射性計(jì)量檢定校準(zhǔn)部門作為標(biāo)準(zhǔn)裝置， 也可用于核電廠等核設(shè)施領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及專門從事個(gè)人劑量服務(wù)部門的 個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)。本發(fā)明的技術(shù)方案采用特殊的屏蔽方法和機(jī)械結(jié)構(gòu)裝載活度不大于 lUGBq (300mCi) Cs-137 Y源，使用圓快門技術(shù)打開和關(guān)閉屏蔽通道，禾擁 長行程氣缸快速將放射源從儲(chǔ)源罐頂出，放置個(gè)人劑量計(jì)的多照射位旋轉(zhuǎn)平 臺(tái)圍繞放射源轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了均勻地照射劑量計(jì)，依靠遠(yuǎn)地控制器控制裝置的
運(yùn)行(包括設(shè)置照射時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)照射)，設(shè)立安全門杠、聲光報(bào)警以及源到 位測(cè)試加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明的全景照射裝置設(shè)計(jì)裝載ll.lGBq(300mCi)137Cs Y源，由儲(chǔ)源罐、 氣缸系統(tǒng)、多照射位旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和氣泵組成。本發(fā)明由照射支架(1)、照射平臺(tái)(2)、平臺(tái)支架(3)、有機(jī)玻璃體模 (4)、儲(chǔ)源罐(5)、圓快門(6)、放射源(7)、氣缸(8)、照射平臺(tái)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)(9)、支螺(10)、橡膠輪(11)、手拉拖桿(12)載源桿(13)、底座(14)、 照射裝置機(jī)殼(15)、工作時(shí)放射源位置(7')組成；照射支架(l)、有機(jī)玻 璃體模(4)固定在照射平臺(tái)(2)上，平臺(tái)支架(3) —端與照射支架(1) 連接，另一端固定在照射裝機(jī)殼(15)上，操作時(shí)用橡膠輪(11)、手拉拖桿 (12)、底座(14)將照射裝置移動(dòng)調(diào)節(jié)至照射室中間位置，再用支撐螺桿(IO) 固定所需位置，照射裝置工作時(shí)通過照射平臺(tái)(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)推動(dòng)氣缸 (8)打開圓快門(6)，將儲(chǔ)源罐(5)里的放射源(7)用載源桿(13)推到 工作時(shí)放射源位置(7 ')進(jìn)行照射。本發(fā)明的儲(chǔ)源罐(5)為圓柱形鉛容器，軸線上有一通孔，下端連接氣缸 (8)和支撐系統(tǒng)，上端內(nèi)部包含圓快門(6)。放射源(7)裝在一個(gè)長行程氣缸(8)拉桿支撐的載源桿(13)上，由 儲(chǔ)源罐(5)軸線上的下端通孔伸入儲(chǔ)源罐(5)，位于其中心。載源桿(13)為不銹鋼外殼內(nèi)填鉛的圓柱形延長管，下端與氣缸(8)連 接，上端與儲(chǔ)源罐(5)相連。圓快門(6)為圓盤形鉛餅，沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，直徑上有一通孔；通過圓快門 (6)定位，當(dāng)通孔與儲(chǔ)源罐(5)通孔對(duì)準(zhǔn)時(shí)，氣缸將放射源(7)推出，圓 快門(6)沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，擋住通孔進(jìn)行屏蔽。
圓快門(5)通過與圓快門(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的刻有定位狹縫的圓盤和兩個(gè)光電耦合器實(shí)現(xiàn)定位。照射平臺(tái)(2)為有機(jī)玻璃圓環(huán)，固定在鋁環(huán)上，鋁環(huán)由可調(diào)節(jié)的支架斜 支撐，支架固定在儲(chǔ)源罐(5)周圍由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸上，平臺(tái)繞中心緩慢旋 轉(zhuǎn)。照射平臺(tái)(2)有多個(gè)照射位，在有機(jī)玻璃圓環(huán)上最多可放置48支個(gè)人 劑量計(jì)；不同直徑的兩圈上均勻沿直徑方向刻槽，內(nèi)外圈上的槽相互錯(cuò)開， 固定個(gè)人劑量計(jì)的支架可在槽內(nèi)滑動(dòng)調(diào)節(jié)距圓環(huán)中心的距離并固定，并有有 機(jī)玻璃體模(4)的照射位，有機(jī)玻璃體模(4)的尺寸為150mmX150mmX 100mm。本發(fā)明的快門到位診斷有兩個(gè)信號(hào)， 一個(gè)用于放射源的打開，即打開快 門后，若在幾秒內(nèi)快門到位診斷未給出有效信號(hào)，則自動(dòng)關(guān)閉放射源，顯示 故障信息；另一個(gè)是關(guān)閉快門時(shí)，若在幾秒內(nèi)快門到位診斷未給出有效信號(hào)， 顯示故障信息?？扉T到位診斷的信號(hào)來源于氣缸兩端的檢測(cè)信號(hào)。首次裝載活度可達(dá)11. lGBq (300mCi) Cs1'7 Y源的可移動(dòng)可旋轉(zhuǎn)的個(gè)人 劑量計(jì)全景照射裝置；采用了內(nèi)置旋轉(zhuǎn)圓快門，不但具有有效的屏蔽厚度， 而且減小了整個(gè)裝置的體積；采用了氣缸出回源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全景照射，因 而，出回源速度快，過渡劑量小，源到位重復(fù)性高；可旋轉(zhuǎn)照射圓盤，具有 兩圈可調(diào)節(jié)的照射支架和4個(gè)有機(jī)玻璃小體模，不但可以照射多種、大量的 個(gè)人劑量計(jì)(尤其是熱釋光片的選片， 一次可照射大量的熱釋光片)，還可以 實(shí)現(xiàn)Hp(10)的照射，而且，保證了照射的均勻和準(zhǔn)確；放射源強(qiáng)度適中，30 60分鐘的自動(dòng)定時(shí)照射即可完成一次大批劑量計(jì)的照射，再加上可移動(dòng)底盤 設(shè)計(jì)，使得該照射裝置易于構(gòu)建具有有效防護(hù)的照射實(shí)驗(yàn)室。
由于本照射裝置具有照射劑量種類、數(shù)量大，放射源較強(qiáng)，照射準(zhǔn)確等 特點(diǎn)，具有較高的推廣價(jià)值。


圖1照射裝置結(jié)構(gòu)圖l-照射支架；2-照射平臺(tái)；3-平臺(tái)支架；4-有機(jī)玻璃體模；5-儲(chǔ)源罐；6-圓快門；7-放射源；7'-工作時(shí)放射源位置；8-氣缸；9-照射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)；10-支撐螺桿；11-橡膠輪；12-手拉拖桿；13-載源桿；14-底座；15-照 射裝置機(jī)殼。
具體實(shí)施方式
實(shí)例l如圖1所示，全景照射裝置裝載11.1GBq(300mCi)mCsY源，放射源裝 在一個(gè)長行程氣缸拉桿支撐的載源桿的上端，位于儲(chǔ)源罐內(nèi)。儲(chǔ)源罐是一個(gè) 圓柱形鉛容器4)180mmX278mm，下端連接氣缸和支撐系統(tǒng)，上端是一個(gè)圓 快門。照射時(shí)，圓快門轉(zhuǎn)動(dòng)打開，氣缸將放射源推出，實(shí)現(xiàn)全景照射，完成 照射后，氣缸再將源收回到儲(chǔ)源罐，圓快門關(guān)閉以保證足夠屏蔽。由于氣動(dòng) 速度快，從而減少了過渡劑量，保證了照射的準(zhǔn)確性。照射平臺(tái)是一個(gè)直徑為1.55m的有機(jī)玻璃圓環(huán)，固定在鋁環(huán)上。采用低 原子序數(shù)材料是為了減少散射輻射。照射平臺(tái)上由48個(gè)照射支架分布在兩個(gè) 照射圓環(huán)上。內(nèi)環(huán)照射位直徑為cj)1000mm，外環(huán)照射位為cj) 1500mm，以提 供不同劑量率的照射。為了提供有受體的照射，照射盤上還可以放置4個(gè) 150mmX150mmX100mm的有機(jī)玻璃體模。照射位上有滑槽，可以調(diào)整照射 支架以調(diào)節(jié)個(gè)人劑量計(jì)距源的距離。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是使照射盤在照射期間緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為每IO分鐘一
圈。這樣保證了校準(zhǔn)照射均勻、準(zhǔn)確。照射裝置底盤設(shè)計(jì)為可移動(dòng)也可固定安裝。移動(dòng)照射時(shí)，先將照射裝置 通過底盤的橡膠輪子拉到預(yù)定位置，然后用底盤上的三個(gè)螺絲將照射裝置頂 起并調(diào)整水平之后，即可照射。照射裝置氣動(dòng)快門的氣源可由氣泵提供。實(shí)例2照射前將個(gè)人劑量計(jì)固定位于照射支架(l)上，照射時(shí)通過移動(dòng)底座(14) 把照射裝置移到照射室中間位置，調(diào)平固定，照射時(shí)圓快門(6)打開，然后 由氣缸(8)將放射源(7)推出到圓盤中心位置，幵始照射。此時(shí)由照射平 臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)推動(dòng)照射圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，照射預(yù)設(shè)時(shí)間后，氣缸(8)將放射源 (7)收回，圓快門(6)關(guān)閉。
權(quán)利要求
1、一種個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)全景照射裝置，其特征是該裝置由照射支架(1)、照射平臺(tái)(2)、平臺(tái)支架(3)、有機(jī)玻璃體模(4)、儲(chǔ)源罐(5)、圓快門(6)、放射源(7)、氣缸(8)、照射平臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)、支螺(10)、橡膠輪(11)、手拉拖桿(12)載源桿(13)、底座(14)、照射裝置機(jī)殼(15)、工作時(shí)放射源位置(7′)組成；照射支架(1)、有機(jī)玻璃體模(4)固定在照射平臺(tái)(2)上，平臺(tái)支架(3)一端與照射支架(1)連接，另一端固定在照射裝機(jī)殼(15)上，操作時(shí)用橡膠輪(11)、手拉拖桿(12)、底座(14)將照射裝置移動(dòng)調(diào)節(jié)至照射室中間位置，再用支撐螺桿(10)固定所需位置，照射裝置工作時(shí)通過照射平臺(tái)(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)推動(dòng)氣缸(8)打開圓快門(6)，將儲(chǔ)源罐(5)里的放射源(7)用載源桿(13)推到工作時(shí)放射源位置(7′)進(jìn)行照射。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照射裝置，其特征是儲(chǔ)源罐(5)為圓柱形鉛容 器，軸線上有一通孔，下端連接氣缸(8)和支撐系統(tǒng)，上端內(nèi)部包含圓快門(6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照射裝置，其特征是放射源裝在氣缸(8)拉桿 支撐的載源桿(13)上，由儲(chǔ)源罐(5)軸線上的下端通孔伸入儲(chǔ)源罐(5)，位 于其中心。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照射裝置，其特征是載源桿(13)為不銹鋼 外殼內(nèi)填鉛的圓柱形延長管，下端與氣缸(8)連接，上端與儲(chǔ)源罐(5)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利1所述的照射裝置，其特征是圓快門(6)為圓盤形鉛餅，沿 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，直徑上有一通孔；通過圓快門(6)定位，當(dāng)通孔與儲(chǔ)源罐(5)通 孔對(duì)準(zhǔn)時(shí)，氣缸將放射源(7)推出，圓快門(6)沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，擋住通孔 進(jìn)行屏蔽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的照射裝置，其特征是圓快門(5)通過與圓 快門(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的刻有定位狹縫的圓盤和兩個(gè)光電耦合器實(shí)現(xiàn)定位。
7、 根據(jù)權(quán)利1要求所述的照射裝置，其特征是照射平臺(tái)(2)為有機(jī)玻璃 圓環(huán)，固定在鋁環(huán)上，鋁環(huán)由可調(diào)節(jié)的支架斜支撐，支架固定在儲(chǔ)源罐(5)周 圍由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸上，平臺(tái)繞中心緩慢旋轉(zhuǎn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的照射裝置，其特征照射平臺(tái)(2)有多個(gè)照 射位，在有機(jī)玻璃圓環(huán)上最多可放置48支個(gè)人劑量計(jì)；不同直徑的兩圈上均勻 沿直徑方向刻槽，內(nèi)外圈上的槽相互錯(cuò)開，固定個(gè)人劑量計(jì)的支架可在槽內(nèi)滑 動(dòng)調(diào)節(jié)距圓環(huán)中心的距離并固定，并有有機(jī)玻璃體模(4)的照射位，有機(jī)玻璃 體模(4)的尺寸為150mmX150mmX100mm。
全文摘要
本發(fā)明是一臺(tái)裝載活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs-137γ源的個(gè)人劑量計(jì)校準(zhǔn)全景照射裝置。使用圓快門技術(shù)打開和關(guān)閉屏蔽通道，利用長行程氣缸快速將放射源從儲(chǔ)源罐頂出，放置個(gè)人劑量計(jì)的多照射位旋轉(zhuǎn)平臺(tái)圍繞放射源轉(zhuǎn)動(dòng)，保證了均勻地照射劑量計(jì)，依靠遠(yuǎn)地控制器控制裝置的運(yùn)行(包括設(shè)置照射時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)照射)，設(shè)立安全門杠、聲光報(bào)警以及源到位測(cè)試加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明可用于單個(gè)或批量X、γ個(gè)人劑量計(jì)(包括TL片)的測(cè)試、校準(zhǔn)，可放置各種探測(cè)元件構(gòu)成的、各種大小和形狀的有源或無源個(gè)人劑量計(jì)進(jìn)行照射，可用于放射性計(jì)量檢定校準(zhǔn)部門作為標(biāo)準(zhǔn)裝置，也可用于核電廠等核設(shè)施領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及專門從事個(gè)人劑量服務(wù)部門的個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01T1/02GK101158722SQ200610002898
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者劉傳香, 沙雪剛, 胡長江, 文 郭 申請(qǐng)人:中國人民解放軍63960部隊(duì)