一种现场x射线的防护方法及其防护装置的制作方法
专利名称:一种现场x射线的防护方法及其防护装置的制作方法
技术领域：
此项发明涉及一种X射线防护方法及其产生的防护装置，特别是关于一种工作现场X射线防护的方法和装置。
技术背景
X射线技术在日常生活和科研中扮演着越来越重要的角色。近年来，基于X射线的检测和成像技术在工业、医疗、化工等领域得到了越来越多的应用。然而，X射线能量高，穿过空气时将引起电离辐射。任何电离辐射照射物体时，受照物体将吸收电离辐射的全体或部分能量。如果受照物体是生物体，会引起生物效应，生物效应的大小与吸收能量的多少有密切关系，也就是说吸收的能量越多，生物效应就越厉害。对人体而言，接受过多的照射会引起机体细胞功能下降，进而诱发各种病症。因此，发明一种有效的X射线防护方法不仅有利于操作人员的健康，而且能够促进X射线技术的推广和应用。
目前，X射线防护主要有3个基本因素时间、距离和屏蔽层。第一，照射率不变的情况下，照射时间越短，操作人员所接受的剂量越少，损伤也越小。第二，照射剂量与离源的距离平方成反比，增大与辐射源距离可以降低受照剂量，减少对人体伤害。第三，在辐射源与操作人员之间加吸收物质，减小射线能量，降低射线对人体的伤害。
近年来，我国制定了一系列X射线防护方面的标准和规则，如《工业X射线探伤放射卫生防护标准》(GBZ 117-2006)，《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，《工业X射线探伤卫生防护监测规范》(GBZ/T150-2002)，《医用X射线诊断卫生防护监督规范》(GBZ 138-2002)，《便携式X射线检查系统放射卫生防护标准》(GBZ 177-2006)，《医用诊断X射线防护玻璃板标准》(GBZ 184-2006)。同时，国内外的研究者也投入大量经历研究开发新型X射线防护材料和防护用具，如防护玻璃(Schott Glass Technologies)，防护服，防护手套等。
从目前的研究情况来看，X射线防护的研究重点为新型防护材料和防护用具。
发明内容
本发明目的是利用现有的防护材料和防护知识，得到现场X射线防护的安全距离及防护装置。本发明目的尤其是根据现场条件，得到现场X射线操作人员和一般公众人员的安全距离及其采用的防护装置。
本发明通过如下技术方案实现
本发明方法是，(1)采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线；(2) 采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员；
其中(一)一般公众人员的安全距离计算方法为
1)X射线源Ω的辐射强度为I ；
2)受照面积为S的人在R2处对射线源张开的立体角为；
4[0012] 3)距离射源R2处、受照面积为S，质量为m的人单位时间内接受的辐射剂量为 S
I. 2
mr
4)根据步骤3)所述，每小时内接受的剂量为3600/. ^
mr
5)根据国家标准《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，一般
公众人员在1小时内吸收的剂量不能大于40 μ Sv = 4X10—5J. Kg-1,BP3600/.^T<4xl0-5；
mr
6)根据5)所述，给出不同的射线辐射强度，便可以得到一般公众所应远离射源的最小距离，即公众的安全距离；
根据6)得出的安全距离，在安全距离处拉上警戒线，并设置红外警示灯，公众人员靠近警戒线时，便会发出报警声，防止公众人员闯入；
( 二)射线操作人员应配备的铅屏蔽层装置计算方法为
1)X射线机管电压为U，管电流为i，电能转化为辐射光子能量的比例系数为C，不同的射线机c值也不相同；在此，不考虑电能转化为热的部分，即电能全部转化为辐射光子能量，即c = 1，得到的光子辐射能大于实际值，以此计算得到的屏蔽层厚度也大于实际值， 因此也是安全的；
7/77/7
2)X射线机管电压峰值为U，工作电流为i，则辐射强度为/。=c[ =[；
4π 4π
L· ui
3)射线源强度为Itl，经过距离Rl后，其强度减弱为Ii,值为# = ^^ ;
4)强度为Ii的射线，经过厚度为d的屏蔽层后，其强度衰减为IiBeId，其中B为积累因子，μ为光子在物质中的线衰减系数，d为屏蔽层厚度，e为自然对数的底；
5)受照面积为S、离射源距离Rl的射线操作人员单位时间内接受的剂量为
I1Be-pdS UiSBe-
--=-τ-；
mAnmRl
073 -jud
6)射线操作人员每小时内接受的剂量为3600；
AjmRl
7)根据国家标准《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，操
作人员在1小时内吸收的剂量不能大于40 μ Sv = 4X IO-5J. Kg—1，即3600:舰< 4 xlO-5 ；
ATimRx
8)根据7)所述，在给定u、i、R、和！的情况下，先估算一个yd值；
9)X射线的光子密度为n，光子辐射能量为E，则单位立体角内的光子能量为
10)根据步骤9)的结果，可得
权利要求
1. 一种现场X射线的防护方法及其防护装置，其特征是(1)采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线；(2)采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员； 其中(一)一般公众人员的安全距离计算方法为1)X射线源的辐射强度为I;2)受照面积为S的人在R2处对射线源张开的立体角为
2.根据权利要求
1所述的一种现场X射线防护方法，其特征是(1)计算得到的一般公众安全距离适用于的所有公众；(2)计算得到的铅屏蔽层厚度适用于光子流密度 mη彡4. 5 X 10"、Λ< 0+012、距离射线源10 20m的所有射线操作人员；(3)计算铅屏蔽层厚 m度，需考虑X射线机电能转化为热能的部分时，可根据权利要求
3中的步骤8)和9)取不同的转化系数C。
3.根据权利要求
1所述的一种现场X射线防护方法使用的装置，其特征是射线操作人员配备的铅屏蔽罩装置，采用长度X宽度为0.8m 1.8mX0.8m 1.8m的盒式塑料外壳，在盒式塑料外壳一侧面的中线位置设置有转动枢轴，盒式塑料外壳的上外壳和下外壳通过转动枢轴连接；在盒式塑料外壳一侧面设置有转动枢轴，在盒式塑料外壳呈开式结构的两侧设置有锁扣装置，在盒式塑料外壳平面一侧设置铰式连接的可旋转支架，在盒式塑料外壳侧面固定有手柄；在盒式塑料外壳内可放置不同厚度的铅板；使用时，操作人员根据其离射线源的距离，利用上述步骤计算出所需的铅板厚度；选定铅板厚度后，将作为铅屏蔽罩的盒式塑料外壳打开，将铅板放入塑料壳内，并用锁扣装置锁紧；利用铰式连接的可转动支架将铅屏蔽罩支撑在地面上，根据需要调整支撑杆与地面的角度；操作人员需移动铅屏蔽罩时，可手持手柄将其移至所需处，然后利用支架将铅屏蔽层撑起，与地面成一定角度；操作人员躲在铅屏蔽层后操作，其接受的剂量在安全范围内。
专利摘要
一种现场X射线的防护方法及其防护装置，本发明采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线和采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员的方法保护人员安全。本发明的有益结果1)在本发明中，计算得到了不同X射线辐射强度下一般公众人员的安全距离，并在安全防护距离之外设置防护措施，使公众人员接受的剂量处于安全范围内；2)设计了一种可以装入不同厚度铅板的塑料屏蔽罩。使用该屏蔽罩时，射线操作人员躲在屏蔽罩后，因而得到了有效的防护。
文档编号G21F1/08GKCN102509568SQ201110310293
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月13日
发明者于虹, 刘荣海, 吴章勤, 孙成刚, 杨迎春, 王科, 王达达, 王进, 艾川, 谭向宇, 赵现平, 魏杰 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
技术领域：
此项发明涉及一种X射线防护方法及其产生的防护装置，特别是关于一种工作现场X射线防护的方法和装置。
技术背景
X射线技术在日常生活和科研中扮演着越来越重要的角色。近年来，基于X射线的检测和成像技术在工业、医疗、化工等领域得到了越来越多的应用。然而，X射线能量高，穿过空气时将引起电离辐射。任何电离辐射照射物体时，受照物体将吸收电离辐射的全体或部分能量。如果受照物体是生物体，会引起生物效应，生物效应的大小与吸收能量的多少有密切关系，也就是说吸收的能量越多，生物效应就越厉害。对人体而言，接受过多的照射会引起机体细胞功能下降，进而诱发各种病症。因此，发明一种有效的X射线防护方法不仅有利于操作人员的健康，而且能够促进X射线技术的推广和应用。
目前，X射线防护主要有3个基本因素时间、距离和屏蔽层。第一，照射率不变的情况下，照射时间越短，操作人员所接受的剂量越少，损伤也越小。第二，照射剂量与离源的距离平方成反比，增大与辐射源距离可以降低受照剂量，减少对人体伤害。第三，在辐射源与操作人员之间加吸收物质，减小射线能量，降低射线对人体的伤害。
近年来，我国制定了一系列X射线防护方面的标准和规则，如《工业X射线探伤放射卫生防护标准》(GBZ 117-2006)，《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，《工业X射线探伤卫生防护监测规范》(GBZ/T150-2002)，《医用X射线诊断卫生防护监督规范》(GBZ 138-2002)，《便携式X射线检查系统放射卫生防护标准》(GBZ 177-2006)，《医用诊断X射线防护玻璃板标准》(GBZ 184-2006)。同时，国内外的研究者也投入大量经历研究开发新型X射线防护材料和防护用具，如防护玻璃(Schott Glass Technologies)，防护服，防护手套等。
从目前的研究情况来看，X射线防护的研究重点为新型防护材料和防护用具。
发明内容
本发明目的是利用现有的防护材料和防护知识，得到现场X射线防护的安全距离及防护装置。本发明目的尤其是根据现场条件，得到现场X射线操作人员和一般公众人员的安全距离及其采用的防护装置。
本发明通过如下技术方案实现
本发明方法是，(1)采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线；(2) 采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员；
其中(一)一般公众人员的安全距离计算方法为
1)X射线源Ω的辐射强度为I ；
2)受照面积为S的人在R2处对射线源张开的立体角为；
4[0012] 3)距离射源R2处、受照面积为S，质量为m的人单位时间内接受的辐射剂量为 S
I. 2
mr
4)根据步骤3)所述，每小时内接受的剂量为3600/. ^
mr
5)根据国家标准《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，一般
公众人员在1小时内吸收的剂量不能大于40 μ Sv = 4X10—5J. Kg-1,BP3600/.^T<4xl0-5；
mr
6)根据5)所述，给出不同的射线辐射强度，便可以得到一般公众所应远离射源的最小距离，即公众的安全距离；
根据6)得出的安全距离，在安全距离处拉上警戒线，并设置红外警示灯，公众人员靠近警戒线时，便会发出报警声，防止公众人员闯入；
( 二)射线操作人员应配备的铅屏蔽层装置计算方法为
1)X射线机管电压为U，管电流为i，电能转化为辐射光子能量的比例系数为C，不同的射线机c值也不相同；在此，不考虑电能转化为热的部分，即电能全部转化为辐射光子能量，即c = 1，得到的光子辐射能大于实际值，以此计算得到的屏蔽层厚度也大于实际值， 因此也是安全的；
7/77/7
2)X射线机管电压峰值为U，工作电流为i，则辐射强度为/。=c[ =[；
4π 4π
L· ui
3)射线源强度为Itl，经过距离Rl后，其强度减弱为Ii,值为# = ^^ ;
4)强度为Ii的射线，经过厚度为d的屏蔽层后，其强度衰减为IiBeId，其中B为积累因子，μ为光子在物质中的线衰减系数，d为屏蔽层厚度，e为自然对数的底；
5)受照面积为S、离射源距离Rl的射线操作人员单位时间内接受的剂量为
I1Be-pdS UiSBe-
--=-τ-；
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6)射线操作人员每小时内接受的剂量为3600；
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7)根据国家标准《500kV以下工业X射线探伤机防护规则》(GB 22448-2008)，操
作人员在1小时内吸收的剂量不能大于40 μ Sv = 4X IO-5J. Kg—1，即3600:舰< 4 xlO-5 ；
ATimRx
8)根据7)所述，在给定u、i、R、和！的情况下，先估算一个yd值；
9)X射线的光子密度为n，光子辐射能量为E，则单位立体角内的光子能量为
10)根据步骤9)的结果，可得
权利要求
1. 一种现场X射线的防护方法及其防护装置，其特征是(1)采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线；(2)采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员； 其中(一)一般公众人员的安全距离计算方法为1)X射线源的辐射强度为I;2)受照面积为S的人在R2处对射线源张开的立体角为
2.根据权利要求
1所述的一种现场X射线防护方法，其特征是(1)计算得到的一般公众安全距离适用于的所有公众；(2)计算得到的铅屏蔽层厚度适用于光子流密度 mη彡4. 5 X 10"、Λ< 0+012、距离射线源10 20m的所有射线操作人员；(3)计算铅屏蔽层厚 m度，需考虑X射线机电能转化为热能的部分时，可根据权利要求
3中的步骤8)和9)取不同的转化系数C。
3.根据权利要求
1所述的一种现场X射线防护方法使用的装置，其特征是射线操作人员配备的铅屏蔽罩装置，采用长度X宽度为0.8m 1.8mX0.8m 1.8m的盒式塑料外壳，在盒式塑料外壳一侧面的中线位置设置有转动枢轴，盒式塑料外壳的上外壳和下外壳通过转动枢轴连接；在盒式塑料外壳一侧面设置有转动枢轴，在盒式塑料外壳呈开式结构的两侧设置有锁扣装置，在盒式塑料外壳平面一侧设置铰式连接的可旋转支架，在盒式塑料外壳侧面固定有手柄；在盒式塑料外壳内可放置不同厚度的铅板；使用时，操作人员根据其离射线源的距离，利用上述步骤计算出所需的铅板厚度；选定铅板厚度后，将作为铅屏蔽罩的盒式塑料外壳打开，将铅板放入塑料壳内，并用锁扣装置锁紧；利用铰式连接的可转动支架将铅屏蔽罩支撑在地面上，根据需要调整支撑杆与地面的角度；操作人员需移动铅屏蔽罩时，可手持手柄将其移至所需处，然后利用支架将铅屏蔽层撑起，与地面成一定角度；操作人员躲在铅屏蔽层后操作，其接受的剂量在安全范围内。
专利摘要
一种现场X射线的防护方法及其防护装置，本发明采用在公众人员安全距离处所设置红外警示灯和警戒线和采用配备铅屏罩防护装置给射线操作人员的方法保护人员安全。本发明的有益结果1)在本发明中，计算得到了不同X射线辐射强度下一般公众人员的安全距离，并在安全防护距离之外设置防护措施，使公众人员接受的剂量处于安全范围内；2)设计了一种可以装入不同厚度铅板的塑料屏蔽罩。使用该屏蔽罩时，射线操作人员躲在屏蔽罩后，因而得到了有效的防护。
文档编号G21F1/08GKCN102509568SQ201110310293
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月13日
发明者于虹, 刘荣海, 吴章勤, 孙成刚, 杨迎春, 王科, 王达达, 王进, 艾川, 谭向宇, 赵现平, 魏杰 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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