Гамма-установка с измеряющейся геометрией облучателя для радиационной обработки объектов

Полезная модель относится к области радиационной техники, к стационарным установкам с радионуклидными источниками излучения, с подвижным облучателем для проведения радиационно-биологических и радиационно-химических процессов с целью стерилизации, пастеризации, радуризации, полимеризации и модификации продукции. Технический результат, который может быть получен при реализации предполагаемого технического решения, заключается в расширении функциональных и технологических возможностей, обеспечении универсальности установки, увеличении номенклатуры обрабатываемой продукции, как по физических параметрам, так и по геометрическим характеристиками объекта облучения. Указанный технический результат достигается за счет того, что в гамма-установке для радиационной обработки объектов, содержащий облучатель, сформированный из трубчатых элементов - кассет с источниками излучения, закрепленных на траверсе (раме), привод перемещения облучателя, систему управления и радиационную защиту с хранилищем облучателя, облучатель прямоугольной формы выполнен из вращающихся секций, имеющих автономные привода вывода их в рабочее положение и возврат в хранилище с помощью системы винт-гайка параллельно облучателю расположена матрица детекторов и секции снабжены электромеханическими фиксаторами положении секций облучателя, при этом, фиксаторы и привода секций связаны электрически и через блок управления с возможностью вывода в положение облучения или хранения, поворота или сканирования секций, фиксации секций в любом заданном режиме их работы для формирования необходимого поля мощностей поглощенных доз в объекте.

Полезная модель относится к области радиационной техники, к стационарным установкам с радионуклидными источниками излучения, с подвижным облучателем для проведения радиационно-биологических и радиационно-химических процессов с целью стерилизации, пастеризации, радуризации, полимеризации и модификации продукции.

Известны установки указанного назначения, например, промышленная гамма-установка для обработки пищевых продуктов [1] (Атомная энергия, том 65, вып.2, август 1988, стр.157-160).

Установка содержит плоскостной облучатель, состоящий из трубчатых элементов с источниками излучения, закрепленных на защитном блоке, перемещающийся из хранилища в рабочее положение электроприводом, подвесной конвейер - для подачи объекта в камеру облучения и обратно, устройство поворота облучаемого объекта на 180 градусов с переходом его с одной стороны облучателя на другую, механизм загрузки-перегрузки-выгрузки объекта в подвесы (из подвесов), систему автоматического управления, контроля и блокировок установкой. Указанное оборудование смонтировано в бетонном защитном каньоне.

Продукция обрабатывается в автоматическом режиме ионизирующим потоком установленной величины, а поглощенная доза регламентируется временем облучения.

Наиболее близкой по назначению и конструкции к заявляемому устройству является Гамма-установка для радиационной обработки объектов [2] (заявка на патент на изобретение 2009138836/07 (054987), дата подачи 22.10.2009 г. Решение о выдаче патента от 28 сентября 2010 г.).

В состав указанного устройства входит привод секций облучателя, блок управления, объект радиационной обработки, радиационная защита камеры облучателя, малая секция облучателя, большая секция облучателя, матрица детекторов дозных полей, фиксаторы положения секций, хранилище облучателя.

Работа устройства происходит следующим образом.

В исходном положении устройства секции облучателя располагаются в хранилище в положении хранения. Тележки конвейерного устройства с объектом радиационной обработки автоматически подаются в камеру облучения в заданные позиции дозного поля облучения. По заданной программе с учетом плотности объекта и заданной дозы облучения блок управления через матрицу детекторов фиксаторами положения выводят из положения хранения определенную секцию облучателя в заданное место зоны облучения в камере облучения. Объект с выдержкой в заданных позициях проходит с двух сторон плоскости облучателя. После получения заданной дозы облучения объектом секция облучателя автоматически переходит в положение хранения, а объект - в зону выгрузки.

Недостатком известных устройства является невозможность получения требуемого потока излучения по всему объему объекта, т.к. облучение ведется только с двух сторон объекта параллельных плоскости облучателя.

Технический результат, который может быть получен при реализации предполагаемого технического решения, заключается в расширении функциональных и технологических возможностей, обеспечении универсальности установки, увеличении номенклатуры обрабатываемой продукции, как по физических параметрам, так и по геометрическим характеристиками объекта облучения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в гамма-установке для радиационной обработки объектов, содержащей облучатель, сформированный из трубчатых элементов - кассет с источниками излучения, закрепленных на траверсе (раме), матрицу детекторов, расположенную параллельно облучателю, привода перемещения облучателя, систему управления и радиационную защиту с хранилищем облучателя, причем облучатель прямоугольной формы выполнен секционно и снабжен электромеханическими фиксаторами положения секций облучателя, а фиксаторы связаны электрически с приводами облучателя через блок управления с возможностью выведения в положение облучения или хранения любой отдельной секции или всего облучателя с фиксацией в заданном положении для формирования заданного дозного поля облучаемого объекта, облучатель установки выполнен из отдельных имеющих возможность вращения на 360° как по часовой так и против часовой стрелке секций с автономными приводами подъема, вращения, сканирования, а фиксаторы положений секций имеют возможность фиксировать секции под любым углом относительно передней и задней грани обрабатываемого объекта.

Предлагаемое устройство показано на фиг.1.

В состав предлагаемого устройства входят вращающиеся секции 1 облучателя, хранилище 2 облучателя, привода 3 вертикального перемещения секций 1, блок управления 4, привода 5 вращения и сканирования секций, фиксаторы 6 положения секций, матрица детекторов 7, подвесы с обрабатываемой продукцией 8, узлы 9 вертикального перемещения секций.

Позиция 10 указывает секции 1 облучателя, повернутые на 90° в одно из рабочих положений.

Работа устройства происходит следующим образом.

В исходном положении устройство секции 1 облучателя выстроены в плоскости и размещены в хранилище облучателя 2. Секции механически связаны с узлом 9 их вертикального перемещения приводом 3, установленными за пределами рабочей зоны, на перекрытии камеры облучения. Блок управления 4 также вынесен за пределы рабочей зоны, находится в специальном помещении - пультовой и электрически связан как с приводом вертикального перемещения секции 3, так и приводом 5 вращения и сканирования секций 1, с фиксаторами 6 положения секций 1 и с матрицей детекторов 7. При положении облучателя в хранилище подвесы с объектом 8 автоматически с помощью блока управления 4 по программе матрицы детекторов 7 подаются в камеру облучения и остановами фиксируются на заданных позициях дозного поля облучателя. По разработанной программе с учетом физических свойств, геометрии объекта облучения и заданной поглощенной дозы облучения блок управления 4 через матрицу детекторов 7 приводом 3 выводят секции из хранилища в рабочее положение, поворачивают секции и управляют их работой или в стационарном режиме (поз.10), или в режиме сканирования с помощью фиксаторов 6 с необходимым временем выдержки объекта на рабочих позициях. После окончания времени выдержки секции убирают и выстраивают в плоскость, подают команду на перемещение подвесов с объектом на переход на другую сторону облучателя, при этом, подвес поворачивается на 180°, объект, прошедший рабочие позиции с двух сторон облучателя и получивший полную заданную дозу облучения, выводят из камеры облучения, на его место устанавливают подвес с продукцией, облученной с одной стороны облучателя, а на пустующее место, ушедшего на другую сторону облучателя, ставят подвес с необлученной продукцией. При завершении процесса облучения на установке секции облучателя выстраивают в плоскость и облучатель опускают в хранилище. Подвесы с облученной продукцией вывозят из камеры облучения.

Предложенная гамма-установка обеспечивает радиационную обработку продукции с разной геометрией и с различными физическими свойствами при заданной поглощенной дозой облучения, с высокой степенью равномерности облучения в непрерывном технологическом процессе, без конструктивных изменений гамма-установки, без замены источников излучения, то есть, имеет широкие функциональные возможности, является универсальной.

Существенные признаки конструктивного решения заявленного устройства в предложенном единстве необходимы и достаточны для обеспечения заявленного технического результата.

Гамма-установка для радиационной обработки объектов, содержащая облучатель, сформированный из трубчатых элементов - кассет с источниками излучения, закрепленных на траверсе (раме), матрицу детекторов, расположенную параллельно облучателю, привода перемещения облучателя, систему управления и радиационную защиту с хранилищем облучателя, причем облучатель прямоугольной формы выполнен секционно и снабжен электромеханическими фиксаторами положения секций облучателя, а фиксаторы связаны электрически с приводом облучателя через блок управления с возможностью выведения в положение облучения или хранения любой отдельной секции или всего облучателя с фиксацией в заданном положении для формирования заданного дозного поля облучаемого объекта, отличающаяся тем, что облучатель установки выполнен из отдельных имеющих возможность вращения на 360° как по часовой, так и против часовой стрелки, секций с автономными приводами подъема, вращения и сканирования, а фиксаторы положений секций имеют возможность фиксировать секции под любым углом относительно передней и задней грани обрабатываемого объекта.