DE1913716U - Durchflussbestrahlungsvorrichtung. - Google Patents
Durchflussbestrahlungsvorrichtung.Info
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Description
RA.08W3H7.2.65
Patentanwalt
Dr. Han- Ulrich May
Dr. Han- Ulrich May
8München2
Ottosir. Ισ-Tel. 593682
Ottosir. Ισ-Tel. 593682
B. 1062-3 München, den 17. FeO= 1965
Dr.M./Eh
0-1-6-58/182
Commissariat ä l*Energie Atomique in Paris / !Frankreich
Burehf !^bestrahlungsvorrichtung
Die Neuerung betrifft ein Gerät zur dauernden Bestrahlung eines
Mediums mit energiereichen ionisierenden Strahlen, insbesondere beschleunigten Elektronen.
]?ür diesen Zweck sind Geräte bekannt, die im wesentlichen aus einer Quelle für die ionisierenden Strahlen und einer Bestrahlungskammer
bestehen, die von dem zu bestrahlenden Medium durchströmt wird und an einem Seil ihres Umfangs eine Öffnung aufweist,
die von einem der Quelle gegenüber angeordneten ebenen Fenster verschlossen ist, das genügend dünn ist, um für die
Strahlung ohne merkliche Absorption durchlässig zu sein, und genügend widerstandsfähig, um von dem in der Bestrahlungskammer
strömenden Medium nicht verformt zu werden.
Bei diesen bekannten Geräten stellt man im allgemeinen bei
ihrer Verwendung zur Bestrahlung von !Flüssigkeiten eine Koagulation
der Flüssigkeit am Fenster der Bestrahlungskammer fest.
Diese Koagulation führt zur Bildung einer die von der Quelle ausgesandte Strahlung teilweise absorbierenden Schicht, die sich
schließlich zersetzen kann.
Die !Teuerung bezweckt insbesondere die Behebung dieser Nachteile.
Zu diesem Zweck umfaßt die Bestrahlungsvorrichtung gemäß der Neuerung eine Bestrahlungskammer, die mit einem Kreislauf des
zu bestrahlenden Mediums und einer außerhalb der Kammer und gegenüber einem für die Strahlung ohne merkliche Absorption
durchlässigen Fenster angeordneten Strahlungsquelle besteht,
wobei das die Bestrahlungskammer bildende zylindrische Eohr eine von einem Fenster aus wenig, absorbierendem Material verschlossene
Öffnung mit dem gleichen Krümmungsdurchmesser wie das zylindrische Eohr, im Inneren des Rohrs eine Abstreich- und
Rührvorrichtung und an der der Quelle gegenüberliegenden Außenseite des Rohrs eine Kühlvorrichtung für das durch die Bestrahlungskammer
strömende Medium aufweist.
Gemäß einem Merkmal der Neuerung besteht die Vorrichtung zum
Abstreichen und Rühren aus einer Anzahl von Blättern, die von einer im Rohr koaxialen Welle getragen werden und so bemessen
sind, daß ihr Außenende die Innenwand des Eohrs und des Fensters wischt.
Gemäß einem anderen Merkmal der !Teuerung besteht die Kühlvorrichtung
aus einer von einem Kühlmedium durchströmten Kammer, die das die Bestrahlungslcainiiier bildende Rohr mit Ausnahme des
Fensters über einen Seil der Bohrlänge umgibt.
Die Neuerung umfaßt auch die im folgenden beschriebenen Merkmale
und ihre verschiedenen mögliehen Kombinationen.
Eine Bestrahlungsvorrichtung gemäß der Neuerung ist nur als Beispiel in der beigefügten Zeichnung dargestellt, worin:
Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer neuerungsgemäßen
Vorrichtung und
Fig. 2 ein Schnitt gemäß aa der l?ig. 1 sind.
Fig. 2 ein Schnitt gemäß aa der l?ig. 1 sind.
Die Vorrichtung gemäß der Neuerung, wie sie in !ig. 1 dargestellt
ist, besteht im wesentlichen aus einer von dem zu bestrahlenden
Medium durchströmten Bestrahlungskammer, die von einem zylindrischen Rohr 1 gebildet wird, das eine rechteckige
Öffnung 1.1 aufweist, die von einem starren Fenster 2 verschlossen
ist, das gegenüber einer außerhalb der Kammer befindlichen
(-Kanone) Strahlungsquelle, 25.3. einer Elektronensehleuder/3, angeordnet
ist. Das starre Fenster 2 besteht aus einem genügend widerstandsfähigen Material, so daß es durch den Druck des in der Kammer
strömenden Mediums nicht verformt wird, jedoch genügend dünn ist, daß die Strahlung von der Strahlenquelle 3 ohne merkliche Absorption
hindurehtreten kann, und weist den gleichen Krümmungsradius wie das zylindrische Eohr 1 auf. <
Das Rohr 1 ist außerdem an. seinen "beiden Enden jeweils mit einer
Zuleitung 1„ und einer Ableitung 1-, für die Zu- und Ableitung des
Mediums versehen, das der von der Strahlenquelle 3» z.B. einer
Elektronenschleuder, ausgesandten Strahlung unterworfen werden soll, wenn es durch die Bestrahlungskammer strömt. Me Quelle
für die ionisierende Strahlung ist vorzugsweise längs des Fensters 2 beweglich und gewährleistet so eine dauernde Bestrahlung
der in der Bestrahlungskammer 1 strömenden Flüssigkeit.
Die Bestrahlungsvorrichtung umfaßt außerdem Einrichtungen zur Regelung der Temperatur des bestrahlten Mediums. Diese Einrich«·
tungen bestehen vorzugsweise aus einer Kammer 4, die von der der Quelle 3 gegenüberliegenden Rohrwand und einem bezüglich des
Rohrs 1 exzentrischen Mantel 5 begrenzt wird. Die Kammer 4, die einen sichelförmigen Querschnitt aufweist, wird von einem Kühlmedium,
z.B. Wasser, durchströmt, das durch eine Zuleitung 5 ^ in die Kammer ein und durch eine Leitung 5p aus der Kammer abgeleitet
wird, wobei diese beiden Leitungen am unteren bzw. oberen Teil der Kammer 5 angeordnet sind.
Durch den Umlauf des Kühlmediums der Kammer 4 kann die zu bestrahlende
Flüssigkeit in der Nähe einer gewünschten Temperatur gehalten werden. Eine solche Maßnahme erweist sich insbesondere
im Fall der Behandlung organischer Flüssigkeiten als notwendig. Tatsächlich sind diese letzteren gegenüber einem Temperaturanstieg
sehr empfindlieh und müssen zweckmäßigerweise innerhalb von ihrer Wärmebeständigkeit angemessenen Temperaturgrenzen gehalten
werden.
Gemäß der !Teuerung ist ferner die Vorrichtung im Inneren der
Bestrahlungskammer mit einer Vorrichtung versehen, um das Fenster 2 innen dauernd abzuwischen und so gegliche Abscheidung an
seiner Innenwand zu verhindern und die in der BestraELungskammer
enthaltene Flüssigkeit zu durchmischen. Vorzugsweise besteht diese Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, aus einer Anzahl von
Blättern 6, die von einer zum zylindrischen Bohr 1 koaxialen Welle 7 getragen und beispielsweise durch einen nicht gezeigten
Motor gedreht werden. Die Abdichtung zwischen der Welle und dem Rohr 1 wird auf bekannte Weise durch Stopfbüchse oder auf jede
entsprechende Weise vorgenommen. Die Blätter 6 sind so angeordnet,
daß sie bei der Drehung der Welle 7 an der Innenseite des Fensters 2 entlangstreichen und so das Abwischen des Fensters
bewirken, ohne auf dieses mechanisch einzuwirken. Diese Blätter sorgen einerseits für die Verhinderung jeder Abscheidung, die von
der Quelle 3 ausgesandte Strahlung absorbieren könnte, und anderer seits für die Aufrechterhaltung der Homogenität des zu bestrahlenden
Mediums, so daß es der Strahlungswirkung bei maximaler Ausbeute ausgesetzt ist.
Vorrichtung G-emäß der !Teuerung wird das Fenster 2 der BestrahlungsjasnsmEK aus
einem Material wie "Inox", Titan oder dgl. hergestellt und vorzugsweise
am Eohr 1 angeschweißt. Stattdessen kann das Fenster auch unter Zwischenschaltung einer strahlungsbeständigen Dichtung,
z.B. aus Glimmer, mittels Flanschen am Eohr 1 befestigt sein.
Außerdem sind "bei einer Ausfuhrungsform der Feuerung die Zu-
und Ableitungen 1p und 1, für die Zuführung und Abführung des
zu bestrahlenden Mediums in die BestraBungskammer und aus dieser
heraus in Schrägriehtungen bezüglich der Längsachse des Bohxs und so tangential wie möglich zu diesem Rohr angeordnet, um jede
für' ein gutes Funktionieren der Yorrichtung schädliche Wirbelbewegung
zu vermeiden.
Gemäß der !Teuerung ist die oben beschriebene Bestrahlungsvorrichtung
außerdem mit Hilfseinrichtungen versehen, die die Menge des durch die Kammer 4 strömenden Kühlmediums, die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Rührer-Abstreifers (der durch die Blätter 6 gebildet wird) und gegebenenfalls die Überstreichungsgeschwindigkeit
des Strahlenbündels beeinflussen, letztere im Pail daß dieses von einem Teilchenbeschleuniger erzeugt wird, insbesondere
aus beschleunigten Elektronen.
Als Beispiel einer besonderen Anwendung der in den iig. 1 und
dargestellten Bestrahlungsvorrichtung sei die Bestrahlung von Kautschuklatex zum Zweck der Vulkanisation angeführt. In einer
dafür bestimmten- Anlage wird ein Linearbeschleuniger für Elektronen
von 1,3 MeY Energie bei einer Stromstärke von 3 mA und 4
Überstreichungen pro Sekunde über die Länge eines Fensters von 60 cm verwendet. Der Latexdurchsatζ wird in dieser Anlage bei
60 l/Std., die Umdrehungsgeschwindigkeit der Wischvorrichtung
(Blätter) bei 1 Umdrehung/Sek. und die durch Leitungswasser bewirkte
Kühlung bei einem Durchsatz von 1000 l/Std. gehalten.
Bei diesem Latexdurchsatz, dieser Umdrehungsgeschwindigkeit
der Wischvorrichtung und dem angegebenen Kühlwasserdurchsatz stellt man keinerlei merkliche Erwärmung der latex fest, und
deren Temperatur bleibt unter 40° C.
Außerdem wurde beim Auseinandernehmen keinerlei Abscheidung von latex an der das Fenster der Bestrahlungskammer bildenden Metall—
membran festgestellt, während sich beim Auseinandernehmen bekannter Vorrichtungen eine merkliche Schicht von schwammigem koaguliertem
Latex an den ebenen Penstern der Bestrahlungskammer
zeigte.
Die Bestrahlungsvorrichtung gemäß der leuerung besitzt infolge
ihrer besonderen Bauweise zahlreiche Vorteile, von denen insbesondere die folgenden hervorgehoben seien:
a) Regelung der Temperatur der bestrahlten Flüssigkeit mittels
,eines strömenden Kühlmediums;
b) keine Koagulation der bestrahlten Flüssigkeit an der Innenseite
des Fensters, da diese dauernd gewischt wird;
c) Aufrechterhaltung der Homogenität der bestrahlten Flüssigkeit.
Claims (4)
1.) Bestrahlungsvorrichtung, "bestehend aus einer mit einem Kreis
des zu bestrahlenden Mediums verbundenen Bestrahlungskammer, einer Strahlenquelle, die außerhalb der Kammer und gegenüber
einem Fenster derselben angeordnet ist, durch das die Strahlung ohne wesentliche Absorption hindurchgeht, und einer Vorrichtung
zur Kühlung des durch die Kammer strömenden Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß sie in dem die Bestrahlungskammer bildenden
zylindrischen Rohr (1) eine öffnung (11) aufweist, die von einem
Fenster (2) aus wenig absorbierendem Material und mit dem gleichen
Krümmungsradius wie das zylindrische Bohr (1) verschlossen ist, im Inneren des Rohrs eine Vorrichtung (6) zum Kühren und
Abwischen und an der der Strahlenquelle (3) gegenüberliegenden Außenseite des Rohrs eine Kühlkammer (4) aufweist, die von einem
Kühlmedium durchströmt wird und das Rohr (1) mit Ausnahme des
Fensters (2) über einen feil der Rohrlänge umgibt.
2.) Bestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Abwischen und Rühren aus einer Anzahl von Blättern (6) besteht, die von einer im Inneren des
Rohrs (1) koaxial angeordneten Welle (7) getragen werden und so bemessen sind, daß ihre Außenenden die Innenwand des Rohrs (1)
und des Fensters (2) abstreicht.
3.) Bestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestrahlungskammer mit einem Kreis des zu be-
strahlenden Mediums durch zwei jeweils an den Rohrenden angeordnete,
gegenüber der Rohrlängsachse geneigten und zum Rohr
im wesentlichen tangentialen Rohrstutzen (Ig» 1*) verbunden ist,
um jede Wirbelbildung zu vermeiden.
4.) Strahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sieh die Kühlkammer (4) zwischen dem Rohr (1) der Bestrahlungskammer und einem dazu exzentrischen und auf der
dem fenster (2) und der Strahlenquelle (3) gegenüberliegenden Rohrseite angeordneten Mantel (5) befindet, einen sichelförmigen
Querschnitt aufweist und mit einem Kreis für das Kühlmedium durch zwei Rohrstutzen (5-j und 52) verbunden ist, die durch den
Mantel (5) in der Hahe von dessen Enden einmünden.
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