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Beobachtungseinrichtung für Strahlenschutzkammern Die Erfindung betrifft
eine Beobachtungseinrichtung für Strahlenschutzkammern, bestehend aus einem zylindrischen,
in einer Metallhülse gefaßten Glaszylinder hoher optischer Güte und Dichte, mit
parallelen polierten Stirnflächen, der in einen in die Strahlenschutzwand einschraubbaren
Metallringrahmen eingebaut ist.
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Im Laufe der letzten zwanzig Jahre sind verschiedene Fenstertypen
bekanntgeworden, die alle folgenden Bedingungen entsprechen müssen: Sie müssen den
gleichen biologischen Schutz bieten wie das Wandmaterial der Kammer, sie müssen
so gebaut sein, daß sie leicht montiert und demontiert werden können, sie müssen
ein möglichst großes Gesichtsfeld bieten, die Farben unverändert lassen und von
großer Klarheit sein. Das Bild muß soweit wie möb ]ich frei von geometrischen Verzerrungen
und chromatischen Aberrationen sein.
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Die zuerst gebauten Beobachtungsfenster bestanden aus einer mit Zinkchlorid
gefüllten Wanne und zwei einander daran gegenüberliegenden durchsichtigen Flächen.
Darauf versuchte man aus Platten gewöhnlichen Glases zusammengesetzte Fenster zu
verwenden. Zur Unterdrückung der durch Gammastrah]ung hervorgerufenen Färbungswirkung
wurde später das gewöhnliche Glas durch mit Zeroxyd stabilisiertes Glas ersetzt.
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Die bei laufenden Beobachtungen zur Zeit allgemein gebräuchlichen
Glasfenster bestehen aus sorgfältig aneinandergepaßten und in einem Tragrahmen gefaßten
Glasplatten. Diese Glasplatten wurden anfänglich aus Glas von optischer Güte und
hoher Dichte (F]intglas) hergestellt, jedoch hat man später das noch dichtere Bleiglas
herzustellen bevorzugt. Schließlich klebt man heute zur Verhinderung der bei einer
unter 104 r/h liegenden Bestrahlung oft infolge der Gammastrahlung auftretenden
Färbungswirkung auf die aktive Seite des Fensters eine Platte aus mit Zer stabilisiertem
Glas, das Bestrahlungen von 109 r/h aushält.
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Diese Art von Fenstern ist im Hinblick auf biologischen Schutz, Farbechtheit
und klare Sicht zufriedenstellend. Dagegen wurden die anderen Grundbedingungen nur
unvollkommen oder gar nicht gelöst. Das Gesichtsfeld dieser Art von Fenstern ist
wegen der aus Gießschwierigkeiten begrenzten Höchstabmessungen der Glasplatten von
stabilisiertem Glas und von Glas hoher Dichte sehr gering. Das Auswechseln der etwa
infolge eines Stoßes oder einer zu starken Betrahlung beschädigten Glasplatten ist
nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich und zwingt manchmal zum Abtragen der
Wände der Schutzkammer. Schließlich ist das Problem der Beseitigung der geometrischen
Verzeichnungen und der chromatischen Aberration wegen der Tatsache, daß mit der
erwähnten Art von Fenstern eine von solchen Fehlern freie Beobachtung nur bei in
der Nähe der Achse des Glases befindlichen Gegenständen erfolgen kann, nicht gelöst.
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Eine wesentliche Verbesserung in bezug auf die Auswechselbarkeit stellt
eine bekannte Beobachtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art dar (französische
Patentschrift 1254 537). Jedoch ist auch bei dieser Einrichtung das Gesichtsfeld
sehr begrenzt und die Klarheit des Bildes auf das Feld unmittelbar um die Mittelachse
beschränkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beobachtungseinrichtung der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die klare Beobachtung eines größeren Gesichtsfeldes
gestattet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Metallhülse
mit dem Glaszylinder drehbar in den Metallringrahmen eingebaut ist, daß dabei die
Zylinderachse gegen die waagerecht verlaufende Achse des Metallringrahmens geneigt
ist und daß ferner die Stirnflächen des Glaszylinders gegen die zur Zylinderachse
senkrechte Ebene geneigt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt
durch die erfindungsgemäße Beobachtungseinrichtung in einer durch ihre Achse verlaufenden
Ebene und F i_g. 2 eine Vorderansicht der Beobachtungseinrichtung.
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Eine Beobachtungseinrichtung nach der Erfindung besitzt einen Glaszylinder
1, der durch zwei parallele und gegenüber einer zur Achse des Zylinders senkrechten
Ebene um 11° geneigte Stirnflächen 2 und 3 begrenzt ist. Dieser Zylinder 1 ist in
eine Metallhülse 4 aus ausreichend dichtem Metall mit guten mechanischen Eigenschaften
eingeklebt. Die Dicke der Metallhülse 4 ist sehr gering, damit für das Glas der
größtmögliche Durchmesser verfügbar bleibt.
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Die aus dem Glas mit seiner Hülse bestehende Einheit läßt sich in
eine in das Innere eines Metallringrahmens 5 aus ausreichend dichtem Metall, z.
B. Stahl oder Bronze, gebohrte zylindrische Öffnung einsetzen. Die Achse dieser
Öffnung bildet mit der Waagerechten einen Winkel von 11°. Zwei mit hoher Genauigkeit
hergestellte kreisrunde Vorsprünge 6 und 6' in der Bohrung des Metallringrahmens
5 zentrieren die Metallhülse 4.
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Der Metallringrahmen 5 weist an seiner Außenseite ein in den Innenring
8 einer Ringfassung passendes Gewinde 7 auf. Ein Ende dieses Gewindes ist durch
einen einen Anschlag bildenden Metallbund 9 begrenzt, der die Form einer Kugelkalotte
hat. Eine die Kugel senkrecht zur Achse des Gewindes schneidende Ebene dient als
Begrenzung für das Einschrauben des Ringrahmens 5 in die Fassung. Das andere Ende
des Ringrahmens 5 ist durch eine Kugelfläche begrenzt, deren Mittelpunkt mit dem
der anderen Kugelkalotte zusammenfällt. An seiner Vorderseite endet der Ringrahmen
5 in einer zur Achse der zylindrischen öffnung senkrechten Ebene. An der Schnittstelle
der zylindrischen öffnung und der Ebene ist in dem Ringrahmen 5 eine kleine, sich
nach innen öffnende, kegelstumpfförmige Nut 10 vorgesehen, in die ein mit der Hülse
fest verbundener Schwalbenschwanz 11 eingreift, der dazu dient, das Herausfallen
des Glases zu verhindern.
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Zwei mit dem Ringrahmen 5 bzw. der Metallhülse 4 fest verbundene Griffe
12 und 13 ermöglichen ein derartiges Schwenken der Einrichtung, daß ein senkrecht
auf die Stirnflächen 2 oder 3 auftreffendes Strahlenbündel einen Kegel von 44° bestreicht.
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In der dargestellten Stellung liegen die beiden Griffe 12 und 13 übereinander
und weisen nach unten. Das auf die Stirnflächen senkrecht auftreffende Strahlenbündel,
d. h. das Bündel, bei dem das Bild nicht durch geometrische und chromatische Abweichungen
beeinträchtigt wird, ist dabei auf den Arbeitstisch gerichtet, wobei der Winkel
optimaler Sicht -22° beträgt. Um diesen Winkel in bezug auf eine horizontale Achse
in einer vertikalen Ebene von -22 auf -I-22° zu verändern, genügt es, wenn man als
Symmetrieebene die durch die Achse des Fensters verlaufende senkrechte Ebene nimmt
und die beiden Griffe in bezug auf diese Ebene im gleichen Winkel dreht. Nach einer
Drehung von 180° befinden sich die Griffe wieder übereinander, weisen aber nach
oben. Der beste Winkel bester Sicht beträgt dann -I-22°. Wenn die beiden Griffe
einander diametral gegenüberliegen, ist der beste Blickwinkel horizontal und beträgt
also 0°.
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Es ist klar, daß die Beobachtungseinrichtung auf alle Punkte gerichtet
werden kann, die innerhalb des durch die Winkelsumme aus Schräge der Stirnflächen
und Neigung des Glaszylinders 1 entstehenden Kegels liegen.
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Der Vorteil einer Einrichtung mit zwei sich auf untereinander einen
Winkel von 11° bildenden Achsen ineinander drehenden Ringen nach der Erfindung gegenüber
anderen möglichen schwenkbaren Einrichtungen, beispielsweise mit Kugelgelenk oder
Kardanaufhängung, liegt in dem geringeren Raumbedarf und der Vergrößerung des erzielbaren
Gesichtsfeldes.
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Den anderen zur Zeit allgemein üblichen Fenstertypen gegenüber hat
die erfindungsgemäße Einrichtung ferner den Vorteil, daß das Bild von geometrischen
und chromatischen Aberrationen frei ist, auch wenn die zu beobachtenden Gegenstände
von der Mittelachse entfernt liegen. Außerdem ist die erfindungsgemäße Beobachtungseinrichtung
durch einen einfachen Ein- oder Ausschraubvorgang in der Fassung zu montieren, bzw.
aus ihr zu demontieren.