专利名称：个人剂量计校准全景照射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种个人剂量计校准全景照射装置，属于电离辐射计量领域。 可广泛用于放射性计量检定校准部门、核电厂等核设施领域、医疗领域以及 个人剂量保证服务部门的个人剂量计的校准。
技术背景在国外，授权负责个人剂量监测的公司或服务中心都有专门设计的个人 剂量计校准照射系统，如日本的千代田保安用品株式会社有专门的照射间和很大的装置，使用的源为Cs-137，活度约185GBq(5Ci)，全景照射；奥地利 Seibersdorf剂量实验室研制了个人剂量计校准照射系统使用气动出回源系统， 有4个Cs-137源可供选择，最大约185GBq(5Ci)，同样为全景照射；美国的 Landlauer公司，使用的源为Cs-137，活度约185GBq(5Ci)，全景照射。英国 Vinten公司有产品出售，台式装置产品，使用的源为9QSr-9QY，近距(准直) 照射。法国MGP公司的产品DMC2000校准系统，使用的源为Cs-137，活度 约185GBq(5Ci)，近距(准直)照射；等等。在国内，20世纪卯年代初，中国原子能科学研究院研制了移动式个人剂 量计旋转校准照射系统，并先后提供给大亚湾核电站、秦山二期核电站、九 院、田湾核电站等单位，为他们建立了个人剂量计校准标准装置。该装置使 用的源为Cs-137，活度约3.7GBq(100mCi),全景照射。从使用效果看，该装置源偏小，照射时间较长。大亚湾核电站、田湾核电站还购置了法国MGP公 司的DMC2000个人剂量计系统。
可以看出，作为产品，主要是台式近距离准直照射的校准系统。目前国 外的产品，不但价格昂贵，而且只能使用配套的剂量计，其价格也非常高。 另外，剂量计和校准系统的维修也很困难。所以， 一般只有大型企业才有能 力配备。国内也有台式近距离准直照射系统产品，目前只用来照射热释光片。全景照射需要专门的照射间，控制和安全要求很高，但由于其辐射特性 较好，可以同时照射多个剂量计以及几乎所有种类的X、 Y个人剂量计(包括TL片)，还可以进行剂量计的各种测试，适于建立计量标准，因此也得到广泛应用。移动式个人剂量计旋转式校准装置系统，主要采用的3.7Gq放射源，强 度小。在ICRU球体上检验个人剂量计，其放射源为Co60。在国内外的专利中 未曾査到有关装有活度不大于ll.lGBq (300mCi) Cs-137 Y源的个人剂量计 校准全景照射装置的专利。 发明内容本发明的目的是提供装载活度不大于ll.lGBq (300mCi) Cs-137 Y源的 个人剂量计校准全景照射装置，用于单个或批量X、 Y个人剂量计(包括TL 片)的测试、校准，可放置各种探测元件构成的、各种大小和形状的有源或 无源个人剂量计进行照射，可用于放射性计量检定校准部门作为标准装置， 也可用于核电厂等核设施领域、医疗领域以及专门从事个人剂量服务部门的 个人剂量计的校准。本发明的技术方案采用特殊的屏蔽方法和机械结构装载活度不大于 lUGBq (300mCi) Cs-137 Y源，使用圆快门技术打开和关闭屏蔽通道，禾拥 长行程气缸快速将放射源从储源罐顶出，放置个人剂量计的多照射位旋转平 台围绕放射源转动，保证了均匀地照射剂量计，依靠远地控制器控制装置的
运行(包括设置照射时间进行自动照射)，设立安全门杠、声光报警以及源到 位测试加强系统的安全性。本发明的全景照射装置设计装载ll.lGBq(300mCi)137Cs Y源，由储源罐、 气缸系统、多照射位旋转平台、机械传动系统和气泵组成。本发明由照射支架(1)、照射平台(2)、平台支架(3)、有机玻璃体模 (4)、储源罐(5)、圆快门(6)、放射源(7)、气缸(8)、照射平台驱动 电机(9)、支螺(10)、橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)载源杆(13)、底座(14)、 照射装置机壳(15)、工作时放射源位置(7')组成；照射支架(l)、有机玻 璃体模(4)固定在照射平台(2)上，平台支架(3) —端与照射支架(1) 连接，另一端固定在照射装机壳(15)上，操作时用橡胶轮(11)、手拉拖杆 (12)、底座(14)将照射装置移动调节至照射室中间位置，再用支撑螺杆(IO) 固定所需位置，照射装置工作时通过照射平台(2)驱动电机(9)推动气缸 (8)打开圆快门(6)，将储源罐(5)里的放射源(7)用载源杆(13)推到 工作时放射源位置(7 ')进行照射。本发明的储源罐(5)为圆柱形铅容器，轴线上有一通孔，下端连接气缸 (8)和支撑系统，上端内部包含圆快门(6)。放射源(7)装在一个长行程气缸(8)拉杆支撑的载源杆(13)上，由 储源罐(5)轴线上的下端通孔伸入储源罐(5)，位于其中心。载源杆(13)为不锈钢外壳内填铅的圆柱形延长管，下端与气缸(8)连 接，上端与储源罐(5)相连。圆快门(6)为圆盘形铅饼，沿轴线转动，直径上有一通孔；通过圆快门 (6)定位，当通孔与储源罐(5)通孔对准时，气缸将放射源(7)推出，圆 快门(6)沿轴线转动90°时，挡住通孔进行屏蔽。
圆快门(5)通过与圆快门(5)同步转动的刻有定位狭缝的圆盘和两个光电耦合器实现定位。照射平台(2)为有机玻璃圆环，固定在铝环上，铝环由可调节的支架斜 支撑，支架固定在储源罐(5)周围由电机驱动的转轴上，平台绕中心缓慢旋 转。照射平台(2)有多个照射位，在有机玻璃圆环上最多可放置48支个人 剂量计；不同直径的两圈上均匀沿直径方向刻槽，内外圈上的槽相互错开， 固定个人剂量计的支架可在槽内滑动调节距圆环中心的距离并固定，并有有 机玻璃体模(4)的照射位，有机玻璃体模(4)的尺寸为150mmX150mmX 100mm。本发明的快门到位诊断有两个信号， 一个用于放射源的打开，即打开快 门后，若在几秒内快门到位诊断未给出有效信号，则自动关闭放射源，显示 故障信息；另一个是关闭快门时，若在几秒内快门到位诊断未给出有效信号， 显示故障信息。快门到位诊断的信号来源于气缸两端的检测信号。首次装载活度可达11. lGBq (300mCi) Cs1'7 Y源的可移动可旋转的个人 剂量计全景照射装置；采用了内置旋转圆快门，不但具有有效的屏蔽厚度， 而且减小了整个装置的体积；采用了气缸出回源技术，实现了全景照射，因 而，出回源速度快，过渡剂量小，源到位重复性高；可旋转照射圆盘，具有 两圈可调节的照射支架和4个有机玻璃小体模，不但可以照射多种、大量的 个人剂量计(尤其是热释光片的选片， 一次可照射大量的热释光片)，还可以 实现Hp(10)的照射，而且，保证了照射的均匀和准确；放射源强度适中，30 60分钟的自动定时照射即可完成一次大批剂量计的照射，再加上可移动底盘 设计，使得该照射装置易于构建具有有效防护的照射实验室。
由于本照射装置具有照射剂量种类、数量大，放射源较强，照射准确等 特点，具有较高的推广价值。
图1照射装置结构图l-照射支架；2-照射平台；3-平台支架；4-有机玻璃体模；5-储源罐；6-圆快门；7-放射源；7'-工作时放射源位置；8-气缸；9-照射平台驱动电 机；10-支撑螺杆；11-橡胶轮；12-手拉拖杆；13-载源杆；14-底座；15-照 射装置机壳。
具体实施方式
实例l如图1所示，全景照射装置装载11.1GBq(300mCi)mCsY源，放射源装 在一个长行程气缸拉杆支撑的载源杆的上端，位于储源罐内。储源罐是一个 圆柱形铅容器4)180mmX278mm，下端连接气缸和支撑系统，上端是一个圆 快门。照射时，圆快门转动打开，气缸将放射源推出，实现全景照射，完成 照射后，气缸再将源收回到储源罐，圆快门关闭以保证足够屏蔽。由于气动 速度快，从而减少了过渡剂量，保证了照射的准确性。照射平台是一个直径为1.55m的有机玻璃圆环，固定在铝环上。采用低 原子序数材料是为了减少散射辐射。照射平台上由48个照射支架分布在两个 照射圆环上。内环照射位直径为cj)1000mm，外环照射位为cj) 1500mm，以提 供不同剂量率的照射。为了提供有受体的照射，照射盘上还可以放置4个 150mmX150mmX100mm的有机玻璃体模。照射位上有滑槽，可以调整照射 支架以调节个人剂量计距源的距离。机械传动系统是使照射盘在照射期间缓缓转动，设计转速为每IO分钟一
圈。这样保证了校准照射均匀、准确。照射装置底盘设计为可移动也可固定安装。移动照射时，先将照射装置 通过底盘的橡胶轮子拉到预定位置，然后用底盘上的三个螺丝将照射装置顶 起并调整水平之后，即可照射。照射装置气动快门的气源可由气泵提供。实例2照射前将个人剂量计固定位于照射支架(l)上，照射时通过移动底座(14) 把照射装置移到照射室中间位置，调平固定，照射时圆快门(6)打开，然后 由气缸(8)将放射源(7)推出到圆盘中心位置，幵始照射。此时由照射平 台驱动电机(9)推动照射圆盘转动，照射预设时间后，气缸(8)将放射源 (7)收回，圆快门(6)关闭。
权利要求
1、一种个人剂量计校准全景照射装置，其特征是该装置由照射支架(1)、照射平台(2)、平台支架(3)、有机玻璃体模(4)、储源罐(5)、圆快门(6)、放射源(7)、气缸(8)、照射平台驱动电机(9)、支螺(10)、橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)载源杆(13)、底座(14)、照射装置机壳(15)、工作时放射源位置(7′)组成；照射支架(1)、有机玻璃体模(4)固定在照射平台(2)上，平台支架(3)一端与照射支架(1)连接，另一端固定在照射装机壳(15)上，操作时用橡胶轮(11)、手拉拖杆(12)、底座(14)将照射装置移动调节至照射室中间位置，再用支撑螺杆(10)固定所需位置，照射装置工作时通过照射平台(2)驱动电机(9)推动气缸(8)打开圆快门(6)，将储源罐(5)里的放射源(7)用载源杆(13)推到工作时放射源位置(7′)进行照射。
2、 根据权利要求1所述的照射装置，其特征是储源罐(5)为圆柱形铅容 器，轴线上有一通孔，下端连接气缸(8)和支撑系统，上端内部包含圆快门(6)。
3、 根据权利要求1所述的照射装置，其特征是放射源装在气缸(8)拉杆 支撑的载源杆(13)上，由储源罐(5)轴线上的下端通孔伸入储源罐(5)，位 于其中心。
4、 根据权利要求1或3所述的照射装置，其特征是载源杆(13)为不锈钢 外壳内填铅的圆柱形延长管，下端与气缸(8)连接，上端与储源罐(5)相连。
5、 根据权利1所述的照射装置，其特征是圆快门(6)为圆盘形铅饼，沿 轴线转动，直径上有一通孔；通过圆快门(6)定位，当通孔与储源罐(5)通 孔对准时，气缸将放射源(7)推出，圆快门(6)沿轴线转动90°时，挡住通孔 进行屏蔽。
6、 根据权利要求1或5所述的照射装置，其特征是圆快门(5)通过与圆 快门(5)同步转动的刻有定位狭缝的圆盘和两个光电耦合器实现定位。
7、 根据权利1要求所述的照射装置，其特征是照射平台(2)为有机玻璃 圆环，固定在铝环上，铝环由可调节的支架斜支撑，支架固定在储源罐(5)周 围由电机驱动的转轴上，平台绕中心缓慢旋转。
8、 根据权利要求1或7所述的照射装置，其特征照射平台(2)有多个照 射位，在有机玻璃圆环上最多可放置48支个人剂量计；不同直径的两圈上均匀 沿直径方向刻槽，内外圈上的槽相互错开，固定个人剂量计的支架可在槽内滑 动调节距圆环中心的距离并固定，并有有机玻璃体模(4)的照射位，有机玻璃 体模(4)的尺寸为150mmX150mmX100mm。
全文摘要
本发明是一台装载活度不大于11.1GBq(300mCi)Cs-137γ源的个人剂量计校准全景照射装置。使用圆快门技术打开和关闭屏蔽通道，利用长行程气缸快速将放射源从储源罐顶出，放置个人剂量计的多照射位旋转平台围绕放射源转动，保证了均匀地照射剂量计，依靠远地控制器控制装置的运行(包括设置照射时间进行自动照射)，设立安全门杠、声光报警以及源到位测试加强系统的安全性。本发明可用于单个或批量X、γ个人剂量计(包括TL片)的测试、校准，可放置各种探测元件构成的、各种大小和形状的有源或无源个人剂量计进行照射，可用于放射性计量检定校准部门作为标准装置，也可用于核电厂等核设施领域、医疗领域以及专门从事个人剂量服务部门的个人剂量计的校准。
文档编号G01T1/02GK101158722SQ200610002898
公开日2008年4月9日 申请日期2006年2月10日 优先权日2006年2月10日
发明者刘传香, 沙雪刚, 胡长江, 文 郭 申请人:中国人民解放军63960部队