一种放射源的倒装工装及倒装工装的使用方法技术

本发明专利技术公开了一种放射源的倒装工装及倒装工装的使用方法。该倒装工装包括屏蔽罐、顶塞、快门、源包壳；打开顶塞，关闭快门，源包壳从屏蔽罐上方放入屏蔽罐内；关闭顶塞，打开快门，源包壳从屏蔽罐下方掉出来。该倒装工装针对放射源的现场操作，提供了一体式、多功能的工装，具备放射源转运、贮存和倒装功能，同时满足了辐照装置寿期内热调试、维修和退役的需求；是纯机械式工装，结构简单、易于加工，且不含辐射易损元件，可重复使用，辐射本质安全性好，适用于低、高活度放射源操作。引入源包壳，将放射源“封在”源包壳后使用，放射源的操作体积可增大约10倍，降低操作精度和难度。该使用方法操作简易，安全性高，能够满足放射源现场使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种放射源的倒装工装及倒装工装的使用方法
本专利技术属于电离辐射效应实验
，具体涉及一种放射源的倒装工装及倒装工装的使用方法。
技术介绍
放射源释放的核辐射（主要为中子和γ）穿过物体时，通过辐射能量传递，引发辐射效应，使物体的物理、化学、生物或机械性能发生变化。辐照装置已广泛用于食品灭菌、材料改性、农业育种、放射治疗和科学研究等领域。放射源主要由反应堆生产，生产商将源分装入特制的转运容器，运送至业主单位后，再实施现场操作，主要包括三方面内容：转运，放射源从货包取出后转移至装置附近；贮存，放射源装填准备期间的临时存放；倒装，放射源的装填（装源）或更换（取源）。核辐射对人体危害较大，须使用特殊装置实施放射源现场操作，常用装置包括热室、远程机械手装置和特制工装。热室装置耗资较大且场所固定，多用于放射源生产线。远程机械手装置研制周期长，经济成本也较大，要求场所有较大的操作空间和辐射屏蔽能力，电机（含解码器）等单元对核辐射较为敏感，装置仅能满足部分现场操作需求。机械工装辐射耐受能力强，根据实际需求，研制特制机械工装实施放射源现场操作是较为经济和便捷的方法。中国专利文献库公开了名称为“一种放射源倒装设备和放射源倒装方法”（CN200910189608.2）和“一种装源设备和放射源倒装方法”（CN201210592541.9），这两个专利申请均为放射源现场倒装工装，原理类似于“热室”，在照射器进源口周围，搭建临时屏蔽仓，利用穿孔机械手，将放射源装入/取出照射器，该放射源现场倒装工装重量较大，组装较为耗时，不涉及放射源转运和贮存内容。中国专利文献库还公开了名称为“一种放射源储存、气动传送和转移装置”（CN201510329343.7），该装置是一种放射源贮存/转运工装，利用气动管道将放射源“泵入”或“泵出”屏蔽罐，需配置高压气流发生器，而且管道无屏蔽能力，出源瞬间，周围环境辐射剂量较高，存在一定的辐射风险，工作人员不能靠近，不涉及放射源倒装内容。中国专利文献库还公开了名称为“运输铅罐、移动源罐以及放射源运输系统”（CN201620444519.3），该系统是一种基于“移动式铅罐”的放射源转运工装，不涉及放射源倒装内容；中国专利文献库还公开了名称为“一种启动中子源转移装置”（CN201720004996.2），该装置类似于“支架式”长柄转运工具，不涉及放射源运输及倒装内容。综上所述，从功能层面讲，现有的工装和方法，或专注于转运、或专注于贮存、或关注于倒装，功能尚不能完全满足现场操作需求。从实际操作层面讲，现有工装或重量大（使用不便）、或需附属设备（额外经济支出）、或功能简易，对工作人员熟练度要求较高。从实用层面讲，现有的工装和方法适用的放射源规格较小，通常为毫米量级，最大为厘米量级。从安全性层面讲，现有工装或方法均直接操作放射源，安全性较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种放射源的倒装工装，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种放射源的倒装工装的使用方法。本专利技术的放射源的倒装工装，其特点是，所述的倒装工装包括屏蔽罐、顶塞、快门、源包壳；打开顶塞，关闭快门，源包壳从屏蔽罐上方放入屏蔽罐内；关闭顶塞，打开快门，源包壳从屏蔽罐下方掉出来；所述的屏蔽罐包括罐体、罐壳、吊耳和罐脚；所述的罐壳为圆柱型壳体，罐壳的圆柱形外壁面安装有一对对称的吊耳；罐壳的底面安装有多个罐脚；罐壳内部竖直开有“T型”孔道，罐壳的上表面与“T型”孔道的上表面平齐，罐壳下部水平开有“矩形”空腔，罐壳底部开有出源孔，“矩形”空腔内设有快门孔道，移动快门，快门孔道与“T型”孔道的竖直段和出源孔连通或断开；罐壳内部的空腔中填充有罐体，罐体为屏蔽材料；所述的顶塞包括吊环、顶塞芯、顶塞扣、顶塞壳，顶塞壳为“T型”，顶塞壳与罐壳内的“T型”孔道配装，配装后“T型”孔道的下端留有安放源包壳的空间；顶塞壳内填充有顶塞芯，顶塞芯为屏蔽材料；顶塞壳的上表面与罐壳的上表面平齐，顶塞壳的上表面与罐壳的上表面之间固定有顶塞扣，锁紧顶塞扣卡紧顶塞壳，关闭顶塞；顶塞壳上固定有吊环，打开顶塞扣并拉动吊环拿开顶塞壳打开顶塞；所述的快门包括快门芯、手轮、快门扣、定位螺栓、丝杆、快门壳和快门孔道；快门芯与罐壳内的“矩形”空腔配装，快门芯内设有快门孔道，快门芯的外表面覆盖有快门壳，快门壳的外表面与罐壳的外表面圆滑过渡；快门壳上固定有丝杆，丝杆与手轮连接，转动手轮带动丝杆前进或后退，拉动快门孔道与“T型”孔道的竖直段和出源孔连通或断开，快门壳上还固定有定位螺栓，定位螺栓限定丝杆的运动极限位置；快门壳的外表面与罐壳的外表面之间安装快门扣，锁紧快门扣卡紧快门壳，固定快门；快门芯为屏蔽材料；所述的源包壳安放在罐壳内部“T型”孔道的下端，源包壳包括包壳塞和包壳壁，包壳壁的上端有用于封装放射源的包壳塞。所述的屏蔽材料为铅。所述的包壳壁为中空结构；包壳壁的上端外表面有外螺纹；包壳壁的下端开孔，孔内有内螺纹；外螺纹和内螺纹为反丝型。本专利技术的放射源的倒装工装的使用方法包括以下步骤：a.储存，打开源包壳的包壳塞，将放射源装入源包壳，关闭包壳塞；拉开顶塞的吊环，拿开顶塞，将源包壳装入屏蔽罐内“T型”孔道的下端预留的安放源包壳的空间，锁紧顶塞扣卡紧顶塞壳，关闭顶塞，得到存储了放射源的放射源的倒装工装；b.转运，将放射源的倒装工装整体转运至辐照装置附近贮存；c.装源，将放射源的倒装工装整体与辐照装置对接，转动快门的手轮，拉出快门芯，直至快门孔道、屏蔽罐的“T型”孔道和屏蔽罐的出源孔，三者轴线重合，源包壳在重力的作用下落入辐照装置，挪开放射源的倒装工装；封闭辐照装置的射线泄露孔道后，工作人员靠近辐照装置，利用源包壳的包壳壁上端的外螺纹和下端孔内的内螺纹，将源包壳固定在辐照装置内；d.取源，利用源包壳的包壳壁上端的外螺纹和下端孔内的内螺纹，松开源包壳与辐照装置的固定，将放射源的倒装工装与辐照装置对接，转动快门的手轮，拉出快门芯，直至快门孔道、屏蔽罐的“T型”孔道和屏蔽罐的出源孔，三者轴线重合，利用辐照装置的顶杆，将源包壳从辐照装置内顶入放射源的倒装工装中，反向转动手轮，推进快门芯，直至快门芯卡住源包壳后，收回辐照装置的顶杆，继续反向转动手轮到底，锁紧快门扣，将放射源的倒装工装整体取出。本专利技术的放射源的倒装工装针对放射源的现场操作，提供了一体式、多功能的工装，具备放射源转运、贮存和倒装（装源和取源）功能，同时满足了辐照装置寿期内热调试、维修和退役的需求；本专利技术的放射源的倒装工装是纯机械式工装，结构简单、经济、易于加工，且不含电子器件等辐射易损元件，可重复使用，具备较好的辐射本质安全性，适用于低、高活度放射源操作。本专利技术的放射源的倒装工装引入源包壳，将放射源“封在”源包壳后使用，放射源的操作体积可增大约10倍，大幅降低放射源的操作精度和难度。本专利技术的放射源的倒装工装的使用方法操作简易，安全性高，能够满足放射源现场使用需求。附图说明图1为本专利技术的放射源的倒装工装的结构示意图；图2为本专利技术的放射源的倒装工装的立体图；图3为本专利技术的放射源的倒装工装中的源包壳结构示意图；图4为本专利技术的放射源的倒装工装与辐照装置对接情况示意图；图中，1.吊环2.顶塞芯3.顶塞扣4.包壳塞5.罐体6.快门芯7.手轮8.快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射源的倒装工装，其特征在于，所述的倒装工装包括屏蔽罐、顶塞、快门、源包壳；打开顶塞，关闭快门，源包壳从屏蔽罐上方放入屏蔽罐内；关闭顶塞，打开快门，源包壳从屏蔽罐下方掉出来；所述的屏蔽罐包括罐体（5）、罐壳（14）、吊耳（15）和罐脚（10）；所述的罐壳（14）为圆柱型壳体，罐壳（14）的圆柱形外壁面安装有一对对称的吊耳（15）；罐壳（14）的底面安装有多个罐脚（10）；罐壳（14）内部竖直开有“T型”孔道，罐壳（14）的上表面与“T型”孔道的上表面平齐，罐壳（14）下部水平开有“矩形”空腔，罐壳（14）底部开有出源孔（12），“矩形”空腔内设有快门孔道（19），移动快门，快门孔道（19）与“T型”孔道的竖直段和出源孔（12）连通或断开；罐壳（14）内部的空腔中填充有罐体（5），罐体（5）为屏蔽材料；所述的顶塞包括吊环（1）、顶塞芯（2）、顶塞扣（3）、顶塞壳（16），顶塞壳（16）为“T型”，顶塞壳（16）与罐壳（14）内的“T型”孔道配装，配装后“T型”孔道的下端留有安放源包壳的空间；顶塞壳（16）内填充有顶塞芯（2），顶塞芯（2）为屏蔽材料；顶塞壳（16）的上表面与罐壳（14）的上表面平齐，顶塞壳（16）的上表面与罐壳（14）的上表面之间固定有顶塞扣（3），锁紧顶塞扣（3）卡紧顶塞壳（16），关闭顶塞；顶塞壳（16）上固定有吊环（1），打开顶塞扣（3）并拉动吊环（1）拿开顶塞壳（16）打开顶塞；所述的快门包括快门芯（6）、手轮（7）、快门扣（8）、定位螺栓（9）、丝杆（11）、快门壳（17）和快门孔道（19）；快门芯（6）与罐壳（14）内的“矩形”空腔配装，快门芯（6）内设有快门孔道（19），快门芯（6）的外表面覆盖有快门壳（17），快门壳（17）的外表面与罐壳（14）的外表面圆滑过渡；快门壳（17）上固定有丝杆（11），丝杆（11）与手轮（7）连接，转动手轮（7）带动丝杆（11）前进或后退，拉动快门孔道（19）与“T型”孔道的竖直段和出源孔（12）连通或断开，快门壳（17）上还固定有定位螺栓（9），定位螺栓（9）限定丝杆（11）的运动极限位置 ；快门壳（17）的外表面与罐壳（14）的外表面之间安装快门扣（8），锁紧快门扣（8）卡紧快门壳（17），固定快门；快门芯（6）为屏蔽材料；所述的源包壳安放在罐壳（14）内部“T型”孔道的下端，源包壳包括包壳塞（4）和包壳壁（13），包壳壁（13）的上端有用于封装放射源的包壳塞（4）。...

【技术特征摘要】
1.一种放射源的倒装工装，其特征在于，所述的倒装工装包括屏蔽罐、顶塞、快门、源包壳；打开顶塞，关闭快门，源包壳从屏蔽罐上方放入屏蔽罐内；关闭顶塞，打开快门，源包壳从屏蔽罐下方掉出来；所述的屏蔽罐包括罐体（5）、罐壳（14）、吊耳（15）和罐脚（10）；所述的罐壳（14）为圆柱型壳体，罐壳（14）的圆柱形外壁面安装有一对对称的吊耳（15）；罐壳（14）的底面安装有多个罐脚（10）；罐壳（14）内部竖直开有“T型”孔道，罐壳（14）的上表面与“T型”孔道的上表面平齐，罐壳（14）下部水平开有“矩形”空腔，罐壳（14）底部开有出源孔（12），“矩形”空腔内设有快门孔道（19），移动快门，快门孔道（19）与“T型”孔道的竖直段和出源孔（12）连通或断开；罐壳（14）内部的空腔中填充有罐体（5），罐体（5）为屏蔽材料；所述的顶塞包括吊环（1）、顶塞芯（2）、顶塞扣（3）、顶塞壳（16），顶塞壳（16）为“T型”，顶塞壳（16）与罐壳（14）内的“T型”孔道配装，配装后“T型”孔道的下端留有安放源包壳的空间；顶塞壳（16）内填充有顶塞芯（2），顶塞芯（2）为屏蔽材料；顶塞壳（16）的上表面与罐壳（14）的上表面平齐，顶塞壳（16）的上表面与罐壳（14）的上表面之间固定有顶塞扣（3），锁紧顶塞扣（3）卡紧顶塞壳（16），关闭顶塞；顶塞壳（16）上固定有吊环（1），打开顶塞扣（3）并拉动吊环（1）拿开顶塞壳（16）打开顶塞；所述的快门包括快门芯（6）、手轮（7）、快门扣（8）、定位螺栓（9）、丝杆（11）、快门壳（17）和快门孔道（19）；快门芯（6）与罐壳（14）内的“矩形”空腔配装，快门芯（6）内设有快门孔道（19），快门芯（6）的外表面覆盖有快门壳（17），快门壳（17）的外表面与罐壳（14）的外表面圆滑过渡；快门壳（17）上固定有丝杆（11），丝杆（11）与手轮（7）连接，转动手轮（7）带动丝杆（11）前进或后退，拉动快门孔道（19）与“T型”孔道的竖直段和出源孔（12）连通或断开，快门壳（17）上还固定有定位螺栓（9），定位螺栓（9）限定丝杆（11）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，石建敏，曾凡松，刘耀光，蹇源，庞元龙，伍晓利，李宗军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51