(57)【要約】  コア層と、コア層の第１面上の第１層と、第１面とは反対側のコア層の第２面上の第２層と、を備える電離放射線遮蔽パネル。コア層は、バライトの粒子であり得る放射線減衰材料を含む。第１及び第２層は各々、浸透性補強構造を含み、第１、第２、及びコア層の各々には、バインダが浸透している。パネルの構築において、バインダは、パネルの他の構成要素を含む型に注入される。電離放射線遮蔽パネルは、Ｘ線検査装置のハウジングに使用することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電離放射線遮蔽パネルであって、
放射線減衰材料を含むコア層と、
前記コア層の第１面上の、浸透性補強構造を含む第１層と、
前記第１面とは反対側の前記コア層の第２面上の、浸透性補強構造を含む第２層と、を含み、
前記第１層、第２層、及びコア層には、バインダが浸透している
ことを特徴とする電離放射線遮蔽パネル。
【請求項２】
前記第１または第２層の前記浸透性補強構造が、織物であり、ガラス繊維、または金属フィラメント、または炭素繊維、またはポリパラフェニレンテレフタルアミドを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項３】
前記第１層、前記第２層、または、前記第１層及び前記第２層の両方、の前記浸透性補強構造が、織布繊維布、ランダムに配向されたチョップド繊維ストランド、マット内に配置された連続フィラメント、または、フィラメントの配列、を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電離放射線遮蔽物品。
【請求項４】
前記第１層、前記第２層、または、前記第１層及び前記第２層の両方が、前記浸透性補強構造の２以上のシートを含む
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項５】
前記第１層、前記第２層、または、前記第１層及び前記第２層の両方が、バインダスプレッダ層を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項６】
前記バインダスプレッダ層は、前記浸透性補強構造と前記コア層との間に位置決めされ、
前記第１層、前記第２層、または、前記第１層及び前記第２層の両方が、前記バインダスプレッダ層と前記コア層との間に位置決めされた第２浸透性補強構造を更に含む
ことを特徴とする請求項５に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項７】
前記放射線減衰材料は、前記バインダが浸透したコア層の６５体積％超を構成する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項８】
前記放射線減衰材料は、４７超の統一原子質量単位を有する原子質量を有する元素を含む
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項９】
前記放射線減衰材料は、バライトである
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１０】
前記放射線減衰材料が粒子状であり、
前記放射線減衰材料の最大粒子の直径が、コア層の厚さの１０％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１１】
機械的負荷分散構造
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１２】
前記機械的負荷分散層は、金属シートを含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１３】
前記機械的負荷分散層は、前記バインダに埋め込まれている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１４】
前記機械的負荷分散層は、前記パネルの外部層を形成し、前記バインダに接着されている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電離放射線遮蔽パネル。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の複数の電離放射線遮蔽パネルを備える、エンクロージャ。
【請求項１６】
前記放射線遮蔽パネルは、前記パネルのうちの少なくとも２つの接合部にラビリンスが形成されることを可能にする１または複数の特徴部を有す
ことを特徴とする請求項１５に記載のエンクロージャ。
【請求項１７】
電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法であって、
浸透性補強構造を含む第１層を型内に配設する工程と、
前記型内かつ前記第１層上に粒子状放射線減衰材料を堆積させる工程と、
浸透性補強構造を含む第２層を前記型内に配設する工程と、
前記型を閉じる工程と、
バインダを少なくとも１つのバインダポートから前記型内に注入する工程と、
前記バインダが前記型内に注入される時、前記バインダが、前記少なくとも１つのバインダポートから少なくとも１つの出口ポートに引かれ、前記型内の前記第１層、前記放射線減衰材料及び前記第２層に浸透する、というように、前記少なくとも１つのバインダポートと前記少なくとも１つの出口ポートとの間で前記型にわたって圧力差を確立する工程と、
前記バインダを硬化させる工程と、
を含むことを特徴とする電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのバインダポートは、前記少なくとも１つの出口ポートに対して前記型の反対側にある
ことを特徴とする請求項１７に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項１９】
前記バインダを注入する前記工程の前に、前記放射線減衰材料を圧縮する工程を更に含む
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２０】
圧力差を確立する前記工程が、大気圧より５００００Ｐａ〜１０００００Ｐａ低い圧力を加える工程を含む
ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２１】
前記型全体にわたって圧力差を確立する前記工程が、大気圧より高い圧力で前記少なくとも１つのバインダポートから前記バインダを注入する工程を含む
ことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのバインダポートからの前記バインダは、大気圧より５００００Ｐａ〜４０００００Ｐａ高い圧力で注入される
ことを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２３】
前記型の一部が、可撓性シートを含む
ことを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２４】
前記型の一部は、前記バインダに接着し、前記電離放射線遮蔽パネルの一部を形成する
ことを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか一項に記載の電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法。
【請求項２５】
Ｘ線検査装置であって、
ハウジングと、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器と、
撮像される対象物のための支持体であって、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に位置決めされている、支持体と、
を備え、
前記ハウジングが１または複数の壁を有し、
前記１または複数の壁の少なくとも一部分が、
放射線減衰材料を含むコア層と、
前記コア層の第１面上の、浸透性補強構造を含む第１層と、
前記第１面とは反対側の前記コア層の第２面上の、浸透性補強構造を含む第２層と、を含み、
前記第１層、前記第２層、及び、前記コア層には、バインダが浸透している
ことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２６】
前記壁の各々が、
放射線減衰材料を含むコア層と、
前記コア層の第１面上の、浸透性補強構造を含む第１層と、
前記第１面とは反対側の前記コア層の第２面上の、浸透性補強構造を含む第２層と、を含み、
前記第１層、前記第２層、及び、前記コア層には、バインダが浸透している
ことを特徴とする請求項２５に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年８月１４日出願の英国特許出願第１８１３２５６．３号に対する優先権を主張するものであり、該英国特許出願の全体が、当該参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、電離放射線遮蔽パネル、特にＸ線検査システム用の電離放射線遮蔽パネル、に関する。
【背景技術】
【０００３】
電離放射線への曝露は、ヒトにとって有害であり得る。非常に低い線量でも、当該線量の頻度が十分に高い場合には、有害となり得る。医療産業、セキュリティ産業及び電子産業など、電離放射線が有用に採用される産業のセクタが多く存在する。これらの産業のセクタで働く人々の放射線への曝露を低減することが、必要とされている。
【０００４】
電離放射線源の近傍で働く人々を保護する一般的な方法は、彼らと電離放射線源との間にバリアを配設することである。バリアは、有害な電離放射線を可能な限り吸収するように設計される。バリアは、電離放射線源が中に配設されるキャビネットであってもよい。
【０００５】
特定のエネルギーについて、電離放射線を吸収する材料の有効性を測定することができる。この測定は、減衰係数として説明される。減衰係数が高ければ高いほど、その材料は、そのタイプの電離放射線及び電離放射線のエネルギーの吸収において優れている。一般に、元素の原子質量が大きければ大きいほど、当該元素を含有する材料の放射線減衰係数が大きくなる。
【０００６】
電離放射線の一形態は、Ｘ線である。Ｘ線放射線遮蔽バリアを構築する２つの一般的な方法が存在する。第１構築物は、キャビネットを鉛でライニングすることを含む。鉛は、比較的大きな核を有して、すなわち、Ｘ線に対して高い放射線減衰係数を有する。第２構築物は、コンクリートを使用する。Ｘ線放射線シールドを形成するために使用されるコンクリートは、通常のコンクリートよりも高い放射線減衰係数を有するある量の材料を含有する。
【０００７】
鉛の放射線減衰係数が比較的高いということは、鉛でライニングされたバリアが、比較的薄くても依然として有害な線量のＸ線放射線を受けることから人を遮蔽するように設計され得る、ということを意味する。しかしながら、鉛の放射線バリアは、いくつかの欠点を有する。鉛は非常に高価である。鉛を含むバリアは、一部の製品及び市場セクタにとって非常に高価となり得る。鉛は毒性があり、多くの用途においてその使用が禁止されている。鉛は高密度であって、弱い。バリアは、それ自身の重量を支持することができなくなるため、鉛のみで構築することができない。これは、鉛でライニングしたバリアは、相当な支持フレームを要することを意味する。また、鉛でキャビネットをライニングするプロセスは、時間がかかり、高価である。したがって、依然として鉛を使用している産業では、実用的な代替物を見出すことが望まれている。
【０００８】
コンクリートを使用するＸ線放射線シールドは、一般に、鉛でライニングしたシールドを構築するよりも安価である。しかしながら、コンクリートの使用にも不利な点がある。コンクリートシールドは、比較的大きく重いため、輸送が困難である。自身を支持して長持ちするのに十分な強度を有するためには、コンクリート製の任意の特徴部は、比較的大きく設計されなければならない。コンクリートに成形することができる最小特徴サイズは、約５０ｍｍである。したがって、コンクリートＸ線放射線シールドは、複雑な形態または詳細な形態を有することができない。
【０００９】
一般的なバリアタイプのいずれかの欠点に悩まされず、安価でかつ容易に構築できるＸ線放射線バリアのニーズがある。また、５０ｍｍ未満の最小特徴部サイズを有する、コンクリートで可能なものより複雑かつ詳細な形状を有することができるＸ線放射線バリアのニーズもある。鉛を使用しないで、既存の鉛系バリアと同等の放射線減衰を有するバリアを提供することが望ましい。
【００１０】
同様に、Ｘ線放射線バリアに関して上述したような利点及び望ましい特徴を有する他の形態の電離放射線に対するバリアのニーズが存在する。別の形態の電離放射線の一例は、高速中性子である。電離放射線バリアは、２つ以上のタイプの電離放射線、例えば高速中性子及びＸ線の両方、を効果的に遮蔽することも望ましいであろう。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、参照されるべき添付の独立請求項による電離放射線遮蔽パネル、電離放射線遮蔽エンクロージャ、このような電離放射線遮蔽パネルないしエンクロージャを生成するための方法、並びに、Ｘ線検査システム、を提供する。本発明の好ましいまたは有利な特徴は、従属請求項に定義される。
【００１２】
本発明の第１態様では、放射線減衰材料を含むコア層を備える電離放射線遮蔽パネルが提供される。放射線遮蔽パネルはまた、浸透性補強構造を含む、コア層の第１面上の第１層と、浸透性補強構造を含む、第１面とは反対側のコア層の第２面上の第２層と、を備える。
【００１３】
バインダは、第１層、第２層、及びコア層に浸透する。バインダは、製造プロセス中、最初は流体であり得るが、その後、硬化または固化することができる材料である。バインダは、有利には、粘度が比較的低く、放射線遮蔽パネルの層に浸透するのに好適である。硬化したバインダは、有利には、第１層をコア層の第１面上に、第２層をコア層の第２面上にして、これらの層を一緒に保持する。バインダは、有利には、補強構造及び放射線減衰材料が全て硬化したバインダ内に保持されるように、第１層、コア層、及び第２層に完全に浸透する。バインダは、連続バインダマトリックスを形成する。第１及び第２層は、バインダと一緒にコア層に支持、強度、及び剛性を提供する。得られる放射線遮蔽パネルは安価であり、取り扱いが容易である。これらはまた、いかなる追加の支持体も必要としない。
【００１４】
バインダは、接着剤であってもよい。バインダは、樹脂であってもよい。この樹脂は、熱硬化性樹脂、促進剤を含むポリエステル樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、またはエポキシ樹脂、であってもよい。
【００１５】
第１または第２層の浸透性補強構造は、バインダなどの流体が浸透または染み透ることができ、第１及び第２層に強度及び弾力性を提供する任意の構造であってもよい。浸透性補強構造は、織物、格子、メッシュ、穿孔シート、または別の開口孔構造、であってもよい。浸透性補強構造は、有利には、織物であってもよい。浸透性補強構造は、ガラス繊維、または金属フィラメント、または炭素繊維、またはポリパラフェニレンテレフタルアミドを含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方、の浸透性補強構造が、織布繊維布、ランダムに配向されたチョップド繊維ストランド、またはマット内に配置された連続フィラメント、またはフィラメントの配列、を含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方が、浸透性補強構造の２以上のシートを含んでもよい。１枚のシートを使用する代わりに、２枚のシートを使用することは、有利には、１枚のみを使用することと比較して、第１層に追加の強度を提供する。第１及び第２層は、追加の機能層でコーティングされる。機能層は、パネルの表面に有利な特性を有する。機能層コートは、難燃剤であってもよい。また、最終製品が一貫した色であることを確実にすることもできる。機能層は、静電蓄積を防止することができる。機能層は、静電放電（ＥＳＤ）層を含んでもよい。機能層は、ゲルコートであってもよい。代替的に、機能層は、塗料であってもよい。第１及び第２層は、複数の機能層でコーティングされてもよい。各機能層は、パネルの表面に有利な１つまたは２つ以上の機能を有していてもよい。
【００１６】
第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層を含んでもよい。バインダスプレッダ層は、有利には、バインダをパネルの表面の完全な範囲にわたって迅速に浸透させることが可能である。具体的には、バインダスプレッダ層は、コア層を通る方向よりも、コア層を横断する方向に、より迅速にバインダを移動させるように構成され得る。バインダスプレッダ層は、浸透性補強構造とコア層との間に位置決めされ得る。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層とコア層との間に位置決めされた第２浸透性補強構造を更に備えてもよい。これは、有利には、第２層が、２つの浸透性補強構造層の間に位置決めされたバインダスプレッダ層を有する構造を有する、ということを意味する。２つの浸透性補強構造層は、バインダスプレッダ層をコア層から分離した状態に保つのに役立つ。
【００１７】
第１または第２層の浸透性補強構造の第１シート、第２シート、または両方のシートは、チョップド繊維ストランドのマットを含んでもよい。これにより、有利に、バインダは、バインダスプレッダ層と同様の方法で、第２層にわたって迅速に広がることが可能になる。それは、また、第２層に強度を提供する。
【００１８】
本明細書で使用される場合、電離放射線とは、原子または分子から電子を遊離させるのに十分なエネルギーを伝達し、それによってそれらをイオン化する放射線を指す。電離放射線は、高エネルギーの素粒子、高速（通常は光速の１％より大）で移動するイオンまたは原子、及び、電磁スペクトルの高エネルギー端の電磁波、から構成されてもよい。電離放射線は、例えば、Ｘ線または高速中性子であってもよい。
【００１９】
本明細書で使用される場合、放射線減衰材料とは、電離放射線、好ましくはヒトに有害な電離放射線、を減衰するために使用することができる材料を意味する。放射線減衰材料の選択は、各材料が様々なタイプの電離放射線を減衰する際に多かれ少なかれ効果的であり得るため、電離放射線遮蔽バリアが遮蔽するように設計されている放射線のタイプに依存し得る。
【００２０】
放射線減衰材料は、４７超の統一原子質量単位を有する原子質量を有する元素を含んでもよい。このような放射線減衰材料は、Ｘ線を減衰させるのに効果的である。原子質量が高い元素は、一般的な規則として、より高い放射線減衰係数を有する。４７超の統一原子質量単位の放射線減衰材料は、有利に、軽量のＸ線バリアが形成されることを許容する十分に高い減衰係数を有する。
【００２１】
放射線減衰材料は、バライトであってもよい。バライトは、有利には、Ｘ線に対して遮蔽するように設計された放射線遮蔽パネルを作製するために鉛の代替として使用することができる。バライトは比較的安価であり、非毒性である。
【００２２】
遮蔽パネルは、高速中性子放射線に対して遮蔽するように設計されてもよい。４７未満の統一原子質量単位を有する材料は、高速中性子を減衰させるのに効果的であり得る。放射線減衰材料は、炭化ホウ素であってもよい。
【００２３】
電離放射線遮蔽パネルは、２つ以上のタイプの放射線減衰材料を含んでもよい。これにより、有利に、２つ以上のタイプの電離放射線の効果的な減衰が可能になる。電離放射線遮蔽パネルは、Ｘ線を遮蔽するための第１放射線減衰材料と、高速中性子を遮蔽するための第２放射線減衰材料と、を備えてもよい。これは、電離放射線遮蔽パネルが主に高速中性子放射線に対して遮蔽するように設計されていれば、有利であり得る。高速中性子の減衰は、一般的に、散乱プロセスを伴う。これらの散乱プロセスは、放射線減衰材料によるＸ線の放射をもたらし得る。Ｘ線を減衰させる第２放射線減衰材料を含むことにより、追加のかつ別個のＸ線放射線シールドの必要性が回避される。第１放射線減衰材料は、バライトであってもよく、第２放射線減衰材料は、炭化ホウ素であってもよい。
【００２４】
放射線減衰材料は、粒子状であってもよく、凝集体または粉末であってもよい。これにより、有利に、バインダは、電離放射線減衰パネルの生成における凝集体の粒子間に浸透できるようになる。したがって、バインダは、コア層を貫通することができる。次いで、バインダは、コア内の放射線減衰材料の全ての粒子を、固体構造として一緒に保持する。この文脈における粒子状とは、小さな別個の粒子の形態を意味する。
【００２５】
有利には、放射線減衰材料凝集体の最大粒子の直径は、コア層の厚さの１０％以下である。特定のサイズ下の凝集体の粒子のみを使用することにより、凝集体のバインダに対する濃度がコア層全体にわたって均一であることを確実にする。大きすぎる粒子が使用される場合、コア層のいくつかの領域は、これらのより大きな粒子によって支配され、バインダをほとんど含まない可能性がある。周囲領域は、より高いバインダ濃度を有し得る。バインダ濃度がより高い領域は、より低い減衰係数を有し、逆もまた同様である。放射線減衰材料の最大粒子の直径は、制御された孔径を有する篩に放射線減衰材料を通過させることにより、所望のサイズよりも小さくすることが保証され得る。
【００２６】
大きな粒子を有する領域は、バインダがこれらのエリアにおいて低濃度であるため、コア内に構造的に弱い点を形成する場合がある。粒子が小さいほど、有利に、単位体積当たりの表面積がより大きくなる。これは、バインダが接触するためのより多くの表面積が存在することを意味する。全ての粒子がコア層の厚さの１０％未満の直径を有することにより、有利に、コアが強固に一緒に保持される結果となる。
【００２７】
より高いバインダ濃度を有する大きな粒子の近くの領域は、放射線が非常に少ない放射線減衰材料を通過するコア層を通過する放射線経路を可能にし得る。これらの放射線経路により、放射線が危険なレベルでコアを通過する可能性がある。全ての粒子がコア層の厚さの１０％未満の直径を有することにより、有利に、放射線減衰材料凝集体がコア層を通してより均一に分散され、低吸収の経路を回避するような結果となる。
【００２８】
コア内の放射線減衰材料の密度が高いほど、必要とされる量の放射線遮蔽を提供しながら、コア層がより薄くでき得る。しかしながら、バインダは、コアに浸透することができなければならない。粒子状放射線減衰材料は、ある範囲のサイズを有する粒子を含んでもよい。様々なサイズの粒子を含むコア層を提供することにより、コア層を通じたバインダの浸透を改善して、放射線減衰材料の高い充填比をバインダに提供することができる。換言すれば、これにより、高密度の放射線減衰材料が可能になる。粒子の７５％〜５０％は、粒径の範囲の５０パーセンタイルよりも小さいサイズを有し得る。最大粒径は、コア層の厚さの１０％未満の直径を有し得る。放射線減衰材料は、コア層の６５体積％超を含んでもよい。放射線減衰材料は、コア層の最大９０質量％を含んでもよい。放射線減衰材料は、典型的には、バインダよりも安価である。したがって、放射線減衰材料の割合が高いと、遮蔽パネルの生成コストが低いことを意味する。
【００２９】
コアの放射線減衰係数は、コア内の放射線減衰材料の密度によって決まる。コア内の放射線減衰材料の濃度が高いほど、コア層は、同等の放射線遮蔽を提供しながら、より薄くなることが可能である。これにより、放射線遮蔽パネルの全体的な厚さ及び質量を最小化することが可能になる。
【００３０】
電離放射線遮蔽パネルは、自己支持型であってもよい。これは、パネルが、更なる機械的負荷分散構造を必要とせずに、それ自身の重量を支持するのに十分な強さであることを意味する。放射線遮蔽パネルは、有利には、追加で印加される力に耐えるのに十分な強さである。これらの力は、他のパネルによって、またはドアなどのパネルの特徴部によって、加えられ得る。これらの力は、パネルに締結された追加の機械的要素によって加えられ得る。これらの力はまた、ユーザーによって、またはパネルの輸送中に、加えられ得る。
【００３１】
電離放射線遮蔽パネルは、追加の放射線遮蔽層を更に備えてもよい。この追加の放射線遮蔽層は、放射線遮蔽パネルの層の２つの間に位置決めされてもよい。例えば、追加の放射線遮蔽層は、コア層と第１補強層との間にあってもよい。代替的に、追加の放射線遮蔽層は、コア層と第２補強層との間にあってもよい。追加の放射線遮蔽層は、第１または第２補強層と追加の機能層との間に位置決めさられてもよい。追加の放射線遮蔽層は、有利に、電離放射線遮蔽パネルによって非電離放射線が遮蔽されることを可能にする。追加の放射線遮蔽層は、低周波電磁放射線を遮蔽するように構成されてもよい。低周波電磁放射線は、一般的に電子装置によって放射され、他の器具と干渉し、ノイズとして現れる場合がある。したがって、電離放射線遮蔽パネルがこの放射線を遮断することは有利である。追加の放射線遮蔽層は、導電性メッシュであってもよい。
【００３２】
電離放射線遮蔽パネルはまた、機械的負荷分散構造を含んでもよい。機械的負荷分散構造は、コア層よりも高い降伏応力を有する構成要素を含んでもよい。締結具は、電離放射線遮蔽パネルに接続することができる。これらの締結具は、機械的負荷分散構造に接続されてもよい。機械的負荷分散構造は、有利には、締結具に強い接触点を提供することができ、負荷を効果的に分散させることができ、これにより、電離放射線遮蔽パネルと締結具との間に強力かつ堅牢な接続が可能となる。例えば、ドアなどの特徴部が電離放射線遮蔽パネルに接続される必要がある場合、機械的負荷分散構造は、そのドアのヒンジが接続するための強い接触点を提供することができる。
【００３３】
機械的負荷分散構造は、鋼などの金属で作製されてもよい。機械的負荷分散構造は、シート金属で作製されてもよい。機械的負荷分散構造は、第１層とコア層との間に位置決めされてもよい。機械的負荷分散構造は、第２層とコア層との間に位置決めされてもよい。機械的負荷分散構造は、コア層内にあってもよいし、または、コア層の一方の側から他方へと通過してもよい。機械的負荷分散構造は、バインダが浸透できる少なくとも１つの孔を含んでもよい。当該少なくとも１つの孔は、当該機械的負荷分散構造がパネルの層間のバインダの浸透を防止しないことを有利に意味する。代替的に、機械的負荷分散層は、パネルの外側に位置決めされてもよい。その場合、機械的負荷分散層は、バインダに接着されてもよい。機械的負荷分散構造は、電離放射線遮蔽パネルの主要部分にわたって延在してもよい。これは、締結具と電離放射線遮蔽パネルとの間の接触点で印加されるあらゆる力が、パネルの主要部分にわたって広がることを、有利に意味する。
【００３４】
電離放射線遮蔽パネルは、５０ｍｍより小さい、有利には１２ｍｍより小さい、寸法を有する特徴部を更に備えてもよい。これらの特徴部は、３ｍｍの最小寸法を有してもよい。これらの寸法の特徴部は、放射線遮蔽パネルがより複雑な形状を有することを有利に可能にする。例えば、放射線遮蔽パネルは、同じまたは同様の構築物を有する１または複数の他の放射線遮蔽パネルに嵌合するように構成されてもよい。パネルを互いに嵌合させることは、１つのパネルの特徴部を別のパネルと噛み合わせることを伴い得る。これらのインターロック機構が、５０ｍｍ未満の寸法を有してもよい。パネルは、有利には、一緒に嵌合して、電離放射線源を配設することができるキャビネットを形成することができる。これは有利に、放射線遮蔽キャビネットが平坦にパックされた状態で出荷され得ることを意味する。次いで、パネルは、オンサイトで一緒に嵌合されてもよい。これにより、出荷がより容易になる。
【００３５】
電離放射線遮蔽パネルは、別のパネルに接合されるときに、ラビリンスシールが形成されることを可能にする１または複数の特徴部を含んでもよい。特徴部の噛み合わせは、２つの隣接するパネル間にラビリンスシールを作製することができる。ラビリンスシールは、電離放射線源からの電離放射線が逃げることを可能にする、２つのパネル間の放射線照射経路を有利に防止する。電離放射線源は、Ｘ線源であってもよい。
【００３６】
本発明の第２態様では、本発明の第１態様による複数の電離放射線遮蔽パネルを含むエンクロージャが提供される。当該エンクロージャは、別のパネルに接合されるときにラビリンスシールが形成されることを可能にする１または複数の特徴部を有するパネルを含んでもよい。これらの特徴部は、５０ｍｍより小さい、有利には１２ｍｍより小さい、少なくとも１つの寸法を有してもよい。
【００３７】
本発明の第３の態様では、電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法であって、
浸透性補強構造を含む第１層を型内に配設する工程と、
前記型内かつ第１層上に粒子状放射線減衰材料を堆積させる工程と、
浸透性補強構造を含む第２層を前記型内に配設する工程と、
型を閉じる工程と、
バインダを少なくとも１つのバインダポートから前記型内に注入する工程と、
前記バインダが前記型内に注入される時、前記バインダが、前記少なくとも１つのバインダポートから少なくとも１つの出口ポートに引かれ、前記型内の前記第１層、前記放射線減衰材料及び前記第２層に浸透する、というように、前記少なくとも１つのバインダポートと前記少なくとも１つの出口ポートとの間で前記型にわたって圧力差を確立する工程と、
バインダを硬化させる前記と、を含む、方法が提供される。
【００３８】
好ましくは、型にわたって圧力差を確立する工程は、型内に部分的または完全な真空を確立する工程を含む。好ましくは、型内に部分的または完全な真空を確立する工程は、型内にバインダを注入する前に行われる。
【００３９】
粒子状放射線減衰材料は、バインダから分離して型内に堆積され、次いで、バインダは、２つを一緒に混合して当該混合物を型に注ぐのではなく、その材料に浸透することが、有利である。これは、使用される放射線減衰材料のはるかに高い濃度を許容するためである。放射線減衰材料とバインダとの混合物は、放射線減衰材料の濃度が高い場合には、注ぐことができない場合がある。型は、５０ｍｍ未満の最小寸法を有する特徴部を含むことができ、粒子状放射線減衰材料及びバインダは、それらの特徴部を均一に充填する。これらの特徴部は、最小特徴サイズが３ｍｍ程度の非常に細かい詳細とすることができる。
【００４０】
放射線減衰材料が型内に配設された後の型内へのバインダの注入はまた、バインダがシールされた環境で処理されるという利点も有する。いくつかのバインダ材料は、毒性溶媒を放出し、そのためシールされた環境における処理により、これらの揮発性溶媒の単純な制御が可能となる。また、洗浄などの更なる処理工程を必要とする、放射線減衰材料及びバインダのための別個のミキサーを有する必要もない。
【００４１】
粒子状放射線減衰材料は、粉末または凝集体であってもよい。
【００４２】
バインダを浸透させた第１及び第２層を型内に含むことにより、有利に、バインダが硬化されると、当該バインダによって一緒に全て保持された第１層と第２層との間に放射線減衰材料を含む構造を作製する。第１及び第２層、特に第１及び第２層の浸透性補強構造は、有利に、構造に支持、強度及び剛性を提供する。これにより、十分な機械的強度及び強靱性を依然として提供しながら、密度が非常に高い放射線減衰材料の使用が可能となる。
【００４３】
少なくとも１つのバインダポートは、少なくとも１つの出口ポートに対して型の反対側にあってもよい。これにより、バインダが型内のあらゆるものを通って引き出されることを有利に確実にする。バインダが硬化されると、連続バインダと一緒に保持された固体構造が形成される。
【００４４】
第１及び第２層の浸透性補強構造は、ガラス繊維、または金属フィラメント、または炭素繊維、またはポリパラフェニレンテレフタルアミド、を含んでもよい。これらの織物は、バインダがバインダポートから出口ポートまで型を通って引き出される際に、バインダがそれらを通過することを有利に可能にする繊維性構造を有してもよい。
【００４５】
第１または第２層の浸透性補強構造は、バインダなどの流体が浸透または染み透ることができ、第１及び第２層に強度及び弾力性を提供する、任意の構造であってもよい。浸透性補強構造は、織物、格子、メッシュ、穿孔シート、または別の開口孔構造であってもよい。浸透性補強構造は、有利には、織物であってもよい。浸透性補強構造は、ガラス繊維、または金属フィラメント、または炭素繊維、またはポリパラフェニレンテレフタルアミド、を含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方、の浸透性補強構造は、織布繊維布、ランダムに配向されたチョップド繊維ストランド、またはマット内に配置された連続フィラメント、またはフィラメントの配列、を含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方が、浸透性補強構造の２つ以上のシートを含んでもよい。１枚のシートを使用する代わりに、２枚のシートを使用することは、有利には、１枚のみを使用することと比較して、第１層に更なる強度を提供する。
【００４６】
第１及び第２層は、追加の機能性層でコーティングされてもよい。機能層は、パネルの表面に有利な特性を有する。機能層コートは、難燃剤であってもよい。また、最終製品が一貫した色であることを確実にすることもできる。機能層は、静電蓄積を防止することができる。機能層は、静電放電（ＥＳＤ）層を含んでもよい。機能層は、ゲルコートであってもよい。代替的に、機能層は、塗料であってもよい。第１及び第２層は、複数の機能層でコーティングされてもよい。各機能層は、パネルの表面に有利な１つまたは２つ以上の機能を有していてもよい。
【００４７】
第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層を含んでもよい。バインダスプレッダ層は、有利には、バインダをパネルの表面の完全な範囲にわたって迅速に浸透させることが可能である。これは、バインダが第２層全体にわたって均一に浸透し、バインダ入力ポートから最も遠い外側縁部に到達することを、有利に意味する。バインダスプレッダ層は、コア層を通る方向よりも、コア層を横切る方向に、バインダをより迅速に移動させるように構成されてもよい。コア層を通るバインダの移動速度に対する、コア層を横切る方向におけるバインダスプレッダ層内のバインダの移動速度の比は、パネルを横切る方向におけるバインダポートと出口ポートとの間の距離のパネルの厚さに対する比と一致させることができる。
【００４８】
バインダスプレッダ層は、浸透性補強構造とコア層との間に位置決めされてもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層とコア層との間に位置決めされた第２浸透性補強構造を更に備えてもよい。これは、有利には、第２層が、２つの浸透性補強構造層の間に位置決めされたバインダスプレッダ層を有する構造を有する、ということを意味する。２つの浸透性補強構造層は、バインダスプレッダ層をコア層から分離した状態に保つのに役立つ。
【００４９】
第２層のバインダスプレッダ層は、少なくとも１つのバインダポートと少なくとも１つの浸透性補強構造層との間に位置決めされる。これにより、バインダスプレッダ層が放射線減衰材料と直接接触している場合よりも、放射線減衰材料のより良好な境界面を有利に提供する。その場合、放射線減衰材料は、バインダスプレッダ層内のバインダの流れ及び広がりに別様に影響を及ぼし得る。
【００５０】
電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法は、バインダを注入する工程の前に、放射線減衰材料を圧縮する工程を更に備えてもよい。当該圧縮する工程は、型を閉じる工程を実施することによって実行され得る。これにより、放射線減衰材料ができるだけ少ない空間を占めることを有利に確実にし、最終的な電離放射線遮蔽パネルを必要に応じて薄くすることができる。放射線減衰材料を圧縮する工程はまた、圧縮ローラーをたたく（ｔａｍｐ）または使用することによって達成されてもよい。
【００５１】
圧力差を確立する工程は、真空圧または大気圧未満の圧力を出口ポートに印加することを含んでもよい。真空圧または大気圧より低い圧力を印加することにより、乾燥エリアすなわちバインダを含まないエリアがパネル内に形成されるのが防止され得る。換言すれば、真空圧力または大気圧より低い圧力を印加することにより、バインダが放射線遮蔽パネルの完全な範囲にわたって均一に浸透することを確実にすることができる。大気圧より低い圧力は、大気圧より５００００Ｐａ〜１０００００Ｐａ低い可能性がある。
【００５２】
代替的に、または加えて、圧力差を確立する工程は、大気圧より高い圧力でバインダポートを通してバインダを注入することを含んでもよい。圧力差を確立する工程は、大気圧より５００００Ｐａ〜４０００００Ｐａ高い圧力でバインダポートを通してバインダを注入する工程を含んでもよい。最適圧力は、パネルの厚さに依存し得る。厚いパネルについては、これは最大４０００００Ｐａであってよい。印加される圧力は、有利には、浸透プロセスを加速させ、バインダが、バインダポートからの最大距離であっても、型の全領域に到達することを確実にする。望ましい圧力の量は、構築されるパネルの面積、バインダポートの数、及び、パネルの表面上の点とその最も近いバインダポートとの間の最大距離、に依存する。ポート間の距離が大きいほど、必要とされる圧力は大きくなる。大気圧より５００００〜２０００００Ｐａ高い圧力が大部分のパネルに使用され得る。圧力は、有利には、放射線減衰材料を不必要に乱すことなく、流量を最大にするように選択される。樹脂の浸透がこれよりもはるかに速い場合、それは、放射線減衰材料の乱れをもたらし、放射線減衰材料の不均一な分散をもたらす可能性がある。
【００５３】
好ましくは、圧力差を確立する工程は、真空圧または大気圧より低い圧力を印加する工程と、大気圧より高い圧力でバインダポートを通してバインダを注入する工程と、の両方を含む。これにより、流量が最大化されることを確実にすることができ、一方で、乾燥エリアすなわちバインダを含まないエリアがパネル内に生じることを防止することができる。圧力差は、少なくとも１０００００Ｐａであってよい。
【００５４】
少なくとも１つのバインダポートからのバインダは、型の周辺部の周りを延びるチャネル内に注入されてもよい。これは有利に、バインダが、単一の点からではなく、全ての面から層に浸透することを意味する。これは、再び、浸透プロセスを加速させ、バインダが、バインダポートからの最大距離であっても、型の全領域に到達することを確実にする、という利点を有する。
【００５５】
電離放射線遮蔽パネルを生成するための方法は、第１繊維層が型内に挿入される前に、離型剤で型を処理する工程を更に含んでもよい。これにより、有利に、バインダが硬化された後に電離放射線遮蔽パネルを容易に除去することができる。それはまた、型の表面に追加の機能層を適用する工程を含んでもよい。当該追加の機能層は、ゲルコート層であってもよい。当該ゲル層コートは、難燃剤であってもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、型の一部分は可撓性シートを含む。これは、型の一部分が折り畳み可能であることを意味する。可撓性シートは、好ましくは、出口ポートと反対側に位置決めされる。可撓性シートは、大気圧より低い圧力が出口ポートに印加される時、コア層を圧縮することができる。可撓性シートには、複数のバインダポートが設けられてもよい。可撓性シートは、パネルが形成された後に廃棄されてもよいし、または、完成パネルの一部のままであってもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、型の第１部分が、電離放射線遮蔽パネルの一部を形成し得る。当該型の第１部分は、バインダに接着されてもよい。当該型の第１部分は、電離放射線遮蔽パネルの外部層を形成してもよく、パネル上に固定点を提供してもよい。当該型の第１部分はまた、負荷分散機能及び／または美容機能を提供してもよい。第１層、粒子状放射線減衰材料、及び第２層は全て、型の第１部分内に配設され得る。バインダが型の第１部分に接着するように、離型剤は型の第１部分に塗布されない。型を閉じる工程は、型の第１部分の上に可撓性シートを固定する工程を含んでもよく、可撓性シートは、型の第２部分を形成する。
【００５８】
本発明の第４の態様では、Ｘ線検査装置であって、
ハウジングと、
Ｘ線源と、
Ｘ線検出器と、
撮像される対象物のための支持体であって、Ｘ線源とＸ線検出器との間に位置決めされている、支持体と、
を備え、
前記ハウジングが１または複数の壁を有し、
前記１または複数の壁の少なくとも一部分が、
放射線減衰材料を含むコア層と、
前記コア層の第１面上に浸透性補強構造を含む第１層と、
前記第１面とは反対側の前記コア層の第２面上に、浸透性補強構造を含む第２層と、を含み、
前記第１層、前記第２層及び前記コア層には、バインダが浸透している、Ｘ線検査装置が提供される。
【００５９】
バインダは、有利には、浸透性補強構造及び放射線減衰材料がバインダ内に保持されるように、第１層、第２層、及びコア層に完全に浸透する。バインダは、連続バインダマトリックスを形成する。
【００６０】
放射線減衰材料を含む前記１または複数の壁の部分は、当該部分を通過する放射線を、Ｘ線検査装置の近傍のユーザーにとって安全なレベルまで有利に低減する。
【００６１】
前記壁の各々は、放射線減衰材料を含むコア層と、前記コア層の第１面上に浸透性補強構造を含む第１層と、前記第１面とは反対側の前記コア層の第２面上に浸透性補強構造を含む第２層と、を含み得て、第１層、第２層及びコア層には、バインダが浸透している。前記１または複数の壁は、Ｘ線源を完全に包囲してもよい。
【００６２】
前記壁は、ルーフパネルを含んでもよい。
【００６３】
前記壁は、フロアパネルを含んでもよい。
【００６４】
放射線放射源の完全なキャビネット、部屋、または他の封じ込めは、ハウジングの壁によって形成されてもよい。これは、平坦なパック形態で出荷され、次いで、現場で一緒に嵌合されて、三次元のシールドを作製できるので、有利に出荷のし易さを改善できる。
【００６５】
第１及び第２層の浸透性補強構造は、ガラス繊維、または金属フィラメント、または炭素繊維、またはポリパラフェニレンテレフタルアミド、を含んでもよい。
【００６６】
第１または第２層の浸透性補強構造は、バインダなどの流体が浸透または染み透ることができ、第１及び第２層に強度及び弾力性を提供する任意の構造であってもよい。浸透性補強構造は、織物、格子、メッシュ、穿孔シート、または別の開口孔構造であってもよい。浸透性補強構造は、有利には、織物を含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方の浸透性補強構造が、織布繊維布、ランダムに配向されたチョップド繊維ストランド、またはマット内に配置された連続フィラメント、またはフィラメントの配列、を含んでもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方が、浸透性補強構造の２以上のシートを含んでもよい。第１及び第２層は、追加の機能層でコーティングされる。機能層は、パネルの表面に有利な特性を有する。機能層コートは、難燃剤であってもよい。また、最終製品が一貫した色であることを確実にすることもできる。機能層は、静電蓄積を防止することができる。機能層は、静電放電（ＥＳＤ）層を含んでもよい。機能層は、ゲルコートであってもよい。代替的に、機能層は、塗料であってもよい。第１及び第２層は、複数の機能層でコーティングされてもよい。各機能層は、パネルの表面に有利な１つまたは２つ以上の機能を有していてもよい。
【００６７】
第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層を含んでもよい。バインダスプレッダ層は、浸透性補強構造とコア層との間に位置決めされてもよい。第１層、第２層、または、第１層及び第２層の両方は、バインダスプレッダ層とコア層との間に位置決めされた第２浸透性補強構造を更に備えてもよい。これは、有利に、第２層が、２つの浸透性補強構造層の間に位置決めされたバインダスプレッダ層を有する構造を有する、ということを意味する。２つの浸透性補強構造層は、バインダスプレッダ層をコア層から分離した状態に保つのに役立つ。前記１または複数の壁の放射線減衰材料は、バインダコア層の６５〜９０体積％を含んでもよい。前記１または複数の壁の放射線減衰材料は、コア層の最大９０質量％を含んでもよい。前記１または複数の壁の放射線減衰材料は、４７超の統一原子質量単位を有する原子質量を有する元素を含んでもよい。前記１または複数の壁の放射線減衰材料は、バライトであってもよい。放射線減衰材料は、粒子状であってもよい。粒子は、ある範囲のサイズであってもよい。粒子の７５％〜５０％は、粒径の範囲の５０パーセンタイルよりも小さいサイズを有していてもよい。前記１または複数の壁の放射線減衰材料の最大粒子の直径は、前記１または複数の壁のコア層の厚さの１０％以下であってもよい。
【００６８】
前記１または複数の壁は、追加の放射線遮蔽層を更に備えてもよい。前記１または複数の壁の追加の放射線遮蔽層は、低周波電磁放射線を遮蔽するように構成されてもよい。前記１または複数の壁の追加の遮蔽層は、導電性メッシュであってもよい。
【００６９】
本発明によるＸ線放射遮蔽パネルは、既存の放射線シールドよりも強力で安価であり、パネルのより複雑で洗練された設計を可能にする、という利点を有する。
【００７０】
一態様に関連して説明される特徴は、本発明の他の態様に適用され得ることが明らかであろう。特に、第１態様に関連する特徴は、第３態様の１または複数の壁に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明によるＸ線放射遮蔽パネルの一部分の断面図である。
【図２】追加層を含むＸ線放射遮蔽パネルの別の実施形態の断面図である。
【図３】Ｘ線放射遮蔽パネルの追加の機械的負荷分散層を形成し得る機械的負荷分散構造の斜視図である。
【図４】Ｘ線放射遮蔽パネル内の追加層として、特に機械的負荷分散構造を示す、Ｘ線放射遮蔽パネルの切欠き斜視図である。
【図５】本発明によるＸ線遮蔽パネルから形成された放射線遮蔽キャビネットを備えるＸ線検査装置の斜視図である。
【図６】互いに隣接する２つのＸ線放射遮蔽パネルの断面図である。
【図７】図５の放射線遮蔽キャビネットの文脈において互いに隣接する２つの隣接するＸ線放射遮蔽パネルの断面図である。
【図８】図１によるＸ線放射遮蔽パネルを構築する方法において使用される型の斜視図である。
【図９】図１のパネルを構築するための方法のフローチャートである。
【図１０】図９の全ての層と方法を型内に配設した状態の図８の型の透視分解図である。
【図１１ａ】型がＸ線放射遮蔽パネルを形成するための構成要素で充填された後の、図８の型内の真空ポートの断面図である。
【図１１ｂ】型がＸ線放射遮蔽パネルを形成するための構成要素で充填された後の、図８の型内の樹脂入力ポートの断面図である。
【図１２】成形プロセス中に型の一部分が完成パネルの外部層を形成する一実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
ここで、添付図面を参照して、本発明による実施形態を、単に例として説明する。
図１は、Ｘ線検査装置で使用するためのＸ線遮蔽パネル１００の断面図である。放射線遮蔽パネルは、コア層１０２、第１層１１０、及び第２層１２０を含む。コア層１０２は、第１層１１０と第２層１２０との間に挟まれている。コア層は、この実施例では、バライトの凝集体である、放射線減衰材料１０４の凝集体を含む。
【００７３】
バインダ１０６は、放射線遮蔽パネル１００の層の全てにわたって存在する。バインダ１０６は、製造プロセス中に硬化された樹脂である。この実施例では、バインダは、Ｓｉｃｏｍｉｎ（登録商標）８１００エポキシ樹脂である。当該硬化樹脂は、放射線遮蔽パネル１００の層を一緒に保持する。第１及び第２層は、コア層に対する支持を提供する。
【００７４】
バライト１０４の凝集体は、様々なサイズの粒子を含む。当該凝集体は、バライト粒子の最大サイズを確実にコア層の厚さの１０％以下とするために、選択または処理される。これは、放射線減衰材料を、制御された孔径を有する篩を通過させることによって達成することができる。この実施例では、コア層の厚さは、２０ｍｍである。これは、バライト粒子の最大サイズが２ｍｍであることを意味する。最小粒径は存在しない。これにより、確実にコア層１０２全体にわたり、バライトが比較的均一に分散するようになり、特に、パネルを横断するときに放射線が通過しなければならないバライトの最小経路長が確実に存在する。樹脂１０６は、コア層１０２の２５体積％のみを構成し、コア層１０２の残りの部分はバライト１０４の凝集体である。
【００７５】
第１層１１０及び第２層１２０は、英国、スコットランドのＳｃｏｔｔ  ａｎｄ  Ｆｙｆｅ、Ｔａｙｐｏｒｔ  Ｗｏｒｋｓ、Ｌｉｎｔ  Ｒｏａｄ、Ｔａｙｐｏｒｔ、Ｆｉｆｅ、から入手可能なＰｏｌｙｍａｔ（登録商標）Ｆｒｅｅ  Ｆｌｏｗの両方の層である。Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）Ｆｒｅｅ  Ｆｌｏｗ層は、２つのガラス繊維チョップドストランドマット１２２、１２３、並びに、当該ガラス繊維チョップドストランド１２２、１２３の２つのマット間に位置決めされたポリプロピレンニードル結合コアによって形成されたバインダスプレッダ層または樹脂スプレッダ層１２４を含む。樹脂１０６は、マットの繊維間の間隙を充填し、樹脂スプレッダ層１２４に浸透する。第１及び第２Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）層の各々に関して、チョップド（細断）ガラス繊維ストランド１２２の外側マットは、放射線遮蔽パネル用の外層を形成する。樹脂を浸透させたチョップドガラス繊維ストランドのマットの表面は、ゲルコート層（図示せず）でコーティングされる。ゲルコート層は、難燃性を提供する。また、最終製品が、一貫した色であることを確実にする。
【００７６】
放射線遮蔽パネルは、少なくとも１つの他の追加層を含んでもよい。追加層は、既に上述した層のいずれかの間に位置決めされてもよい。図２は、追加層２０２を含む、図１の放射線遮蔽パネルの実施形態の断面図である。この例では、追加層は、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）Ｆｒｅｅ  Ｆｌｏｗ層１２０とコア層１０６との間に位置決めされる。
【００７７】
一実施形態では、追加層２０２は、導電性メッシュの形態をとる放射線遮蔽層である。この放射線遮蔽層は、電子機械装置によって放出されることが多い低周波電磁放射線を反射するように構成されている。
【００７８】
別の実施形態では、追加層２０２は、機械的負荷分散構造層である。機械的負荷分散構造層は、低周波電磁放射線を反射するための放射線遮蔽層の代わりに、またはそれに加えて、提供されてもよい。
【００７９】
例示的な機械的負荷分散構造３００が、図３にパネルとは別個に示され、次いで、放射線遮蔽パネルの切欠き斜視図である図４にパネルの一部として示されている。機械的負荷分散構造３００は、シート鋼から作製される。
【００８０】
機械的負荷分散構造は、多数の孔３０２を含む。これらの孔により、樹脂が当該機械的負荷分散構造を通って隣接する層に通過できるようになる。機械的負荷分散構造はまた、特徴部３０４を含む。特徴部３０４の目的は、図５に示されるようなＸ線キャビネットに関連して以下に説明される。バライトの凝集体は、機械的負荷分散構造の特徴部が被覆されるように、機械的負荷分散構造を被覆する。これは、図４に見ることができる。
【００８１】
Ｘ線源を保持するためのＸ線キャビネットは、このタイプの複数のパネルから形成することができる。これを図５に示す。放射線遮蔽パネル１００は、キャビネットの壁、天井、及び床を形成する。Ｘ線検査システムの一部であるＸ線源５０２が、キャビネット５００内に示されている。Ｘ線源は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｏｒｄｓｏｎ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｄｉｖｉｓｉｏｎｓ／ｄａｇｅ／ｘ−ｒａｙ−ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎから入手可能なＤａｇｅ  Ｑｕａｄｒａシリーズなどの、電子機器を検査するためのシステム及び装置の一部である。
【００８２】
キャビネットの５つの面は、単一のＸ線放射遮蔽パネル１００で作製される。キャビネット５００の前面は、２つのＸ線放射遮蔽パネル５０４及び５０５を備えるドア配置を有する。パネル５０４及び５０５は、他の５つのＸ線放射遮蔽パネルとは異なるサイズ及び形状を有する。２つのパネル５０４及び５０５は、それぞれのパネルに取り付けられたヒンジ５０８を使用して、異なるサイドパネルに取り付けられている。パネル５０４は、ドアが閉じるときにパネル５０５と噛み合うリップを有する。ドアが閉じられるときに、２つのパネルの間にラビリンスシールが形成される。図５に示されるキャビネットは、パネルの一部に外部ケーシング要素を有する。例えば、ケーシング５１０は、上部パネル１００の上部に示されている。外部ケーシングは、Ｘ線検査システムの制御に必要な配線及び他の電子機器を被覆する。
【００８３】
Ｘ線放射遮蔽パネル１００は、アセンブリを補助し、キャビネットの構築を改善する特徴を有するように製造することができる。キャビネットを構築するために使用されるＸ線放射遮蔽パネルは、それらの外側縁部上にリップを有するように製造することができる。直角の隣接するパネルのリップは、噛み合う。図６は、リップ６０２及び６０４が噛み合っている２つのパネルの概略断面図を示す。この噛み合いは、ラビリンスシールを形成する。ラビリンスシールは、２枚のパネル間の視線の放射経路や、放射線減衰材料の量が少ない放射経路を防止する。
【００８４】
キャビネットの面を形成する個々のパネル１００と２つのドア部分は、締結具を使用して一緒に保持されている。これらの締結具は、パネルが製造された後にパネルに接続される。締結具は、相噛み合い関係でキャビネットの様々なＸ線放射遮蔽パネル１００を保持するために使用され、パネル５０４及び５０５のためのドアヒンジなどの特徴部を含む。
【００８５】
キャビネットの２つの隣接する面を一緒に保持する締結具などの、低負荷に耐えることを必要とする締結具は、Ｘ線放射遮蔽パネルの樹脂浸透層のいずれかに接続することができる。しかしながら、ヒンジなどのいくつかの接続は、より高い負荷に耐える必要がある。図３及び図４に示すように、機械的負荷分散構造を含むＸ線放射遮蔽パネル１００は、より高い負荷に耐える必要がある締結具を接続することができる。機械的負荷分散構造は、強力な接触点を提供し、負荷を分散する。これにより、Ｘ線放射遮蔽と締結具との間を強力かつ堅牢に接続することができる。このような締結具の例は、図５のヒンジ５０８などのヒンジである。ヒンジは、機械的負荷分散構造に接続されるように取り付けられる。
【００８６】
図３及び図４に示される機械的負荷分散構造３００は、必要とされる締結具のタイプに適合するように成形される。この一例は、ヒンジを固定することができる固定点である特徴３０４である。当該固定点は、パネル１００の平面に対して垂直に延在する。図４に見られるように、固定点３０４は、図５のヒンジ５０８などのヒンジを取り付けるためのパネルの縁部上にある。ヒンジ５０８は、固定点３０４を介してパネル１００に取り付けられる。そして、ドアやドア部分などのヒンジに取り付けられた何かによって引き起こされる外力が、固定点３０４から機械的負荷分散構造３００を介して拡散される。
【００８７】
図７は、図５のキャビネットのサイドウォールパネルと屋根パネルとの間の接合部を示す。２つのパネルは、図６に示されるような、同じリップ構造を有する。パネルの各々は、第１層１１０、コア層１０２、及び第２層１２０を含む。各第１層は、両方のパネルのコア層の完全な範囲にわたって延在する。しかしながら、各パネルの第２層は、各コア層の一部にわたってのみ延在する。これにより、金属ケーシング構造５１０を、フラッシュ仕上げを提供する方法で取り付けることができる。金属ケーシング構造は、ねじ固定具７２０を使用してパネルに固定される。したがって、２つのパネル間の接合部は、Ｘ線の漏れを防止し、審美的に心地良い仕上げの、ラビリンスシールを提供する。
【００８８】
パネルの製造において、型が使用される。図８は、型８００が開いて空であるときの斜視図である。型は、空洞及び蓋８０３を画定する本体部８０２を備える。型はまた、バインダまたは樹脂入力ポート８０４及び真空ポート８０８を含む。図８では、ポートが型に接する点は見えない。しかしながら、ポートの各々から突出するパイプが示されている。空洞の外側の周りはチャネル８０６である。バインダまたは樹脂ポート８０４は、樹脂入力ポート８０４を出る樹脂がチャネル８０６内に、かつ本体部８０２の周辺部の周りを流れるように、チャネル８０６に接続されている。樹脂入力ポート８０４及びチャネル８０６は、型の出口ポート８０８と反対側にある。出口ポート８０８は、真空ポンプ８１０に接続される。真空ポンプ８１０は、真空ポートから空気を吸引するので、電源を入れると、型の本体部８０２内に真空を作製する。
【００８９】
図９は、上述した放射線遮蔽パネルを生成するための方法を示すフローチャートである。
【００９０】
図１０は、型内に配設された型の内容物及び層の分解斜視図である。
【００９１】
第１工程９０２は、離型剤１００２で型を処理することである。これにより、成形された後の放射線遮蔽パネルが除去しやすくなる。工程９０４では、ゲルコート層を型に塗布する。
【００９２】
工程９０６では、第１Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）フリーフローシートが型の本体部８０２内に配設される。Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）Ｆｒｅｅフローシート１１０は、３つの層を含む。２つの外層は、チョップドストランドガラス繊維の層であり、２つの外層の間の第３の層は、ポリプロピレンニードル結合コアである樹脂スプレッダ層である。次いで、バライト凝集体１０４は、工程９０８で本体部内に注がれ、型内に均一に広がる。バライト１０４の凝集体が注がれ、型を型の本体部８０２の頂部よりも高いレベルまで充填する。この実施例では、凝集層が型の本体部の上部の上方の型の空洞の深さの約１０％の高さまで延在するように充填される。
【００９３】
工程９１０では、第１Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）Ｆｒｅｅフローシートと同様に、第２Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）フリーフローシート１２０が、バライト凝集体の上部に配設される。
【００９４】
工程９１２の追加層は、図１０に示されていない。この工程では、電磁放射線を反射するための金属メッシュまたは機械的負荷分散構造３００などの任意の追加層も、型の本体内に配設される。これらの層は、Ｘ線を吸収することができるパネルを作製するために必須ではない。それらは、既に型内の他の層のいずれかの間に、または外部層として、配設することができ、工程９１２は、工程９０４〜９１０のいずれかの間に生じ得る。工程９１４では、ゲルコート層が型の上面に塗布される。
【００９５】
工程９１６では、型蓋８０３が閉じられる。これにより、閉鎖前に型の上部の上方に延在するバライトの凝集体が圧縮される。この圧縮により、コア層１０２は、確実に高密度のバライトを有することができる。これにより、パネルを可能な限り薄くすることができ、よって、放射線遮蔽パネルの全体的な厚さ及び質量を最小化できる。蓋を使用した均一な圧縮はまた、より小さい粒子からの凝集体中のより大きな粒子の分離を回避し、バライトを確実に型内に均一に分散するのに役立つ。型の蓋８０３を閉じることにより、気密シールが提供される。次いで、樹脂を型の内容物に浸透させるプロセスを開始することができる。
【００９６】
図１１は、工程９１６の後、全ての層が型内に配設されて型が閉じられた後の、型の部分の２つの断面の拡大図を示す。
【００９７】
図１１ａは、樹脂入力ポート８０８に対して型の本体部の反対側に位置決めされた真空出口ポート８１０の拡大断面図である。矢印は、型の外への樹脂流の方向を示す。工程９１８では、出口ポート８０８が開き、真空ポンプ８１０の電源が入れられる。真空ポンプ８１０は、型の本体部から空気を排出する。真空ポンプ８１０は、大気圧よりも５００００〜１０００００Ｐａ低い圧力を印加する。
【００９８】
図１１ｂは、樹脂入力ポート８０４の拡大断面図である。工程９２０では、出口ポート８０８が開放され、真空がスイッチオンされた後の短い時間、樹脂入力ポート８０４が開放される。これにより、樹脂入力ポートが開かれる前に、型内の空気が排気できるようになる。樹脂は、矢印によって示される方向に入力ポートを通って流れる。使用される樹脂は、Ｓｉｃｏｍｉｎ（登録商標）８１００樹脂である。樹脂入力ポート８０４の底部には、樹脂が流れ込むチャネル８０６があり、型の本体部の周囲に広がっている。チャネル８０６から、樹脂は第１層１１０に入る。樹脂は、大気圧より高い圧力で、また、図１１ｂの矢印によって示される方向に向かって、樹脂入力ポートに導入される。必要とされる圧力は、型サイズを含む多数の要因に依存し、この例では、樹脂入力ポートで毎分０．２リットルの流量を維持するように選択される。この実施例では、パネルは、１．２ｍ×１ｍ×２４ｍｍである。５００００〜４０００００Ｐａの圧力が望ましい。この実施例では、プロセスを完了するために、大気圧より５００００Ｐａ高い圧力が使用される。樹脂の浸透が速すぎると、バライトの凝集体の乱れが生じる可能性がある。
【００９９】
樹脂を型内に押し込むべく入力ポート８０４に入った樹脂に印加される圧力と、樹脂を真空ポート８０８に向かって引っ張るべく真空ポンプ８１０によって提供される真空と、の組み合わせにより、樹脂がチャネル８０６から移動して型８０２の本体部内の構成要素に浸透するように促される。真空は、真空ポートの方向に引かれるように、型の蓋に力を加える。これは、型の蓋の閉鎖後に、工程９１６よりも、バライトの凝集体を更に圧縮する効果を有する。バライトを圧縮することにより、コア層が確実に均一かつ稠密になる。
【０１００】
樹脂には、重要な２つの浸透方向が存在する。第１方向は、型を水平に横切る。第２方向は、樹脂入力ポート８０４及びチャネル８０６から出口ポート８０８に向かって、全体方向に型を鉛直貫通している。この第２浸透方向により、樹脂は型８０２の本体部内の上位の層または構成要素から、出口ポート８０８に近い下位の層または構成要素に通過する。
【０１０１】
工程９２０の後、樹脂を型の内容物に浸透させるプロセスが終了する。当該プロセスは、型の内容物に樹脂が完全に浸透した後にのみ終了される。樹脂がパネルを鉛直に完全に浸透すると、真空ポンプ８１０が接続される出口ポートに到達する。樹脂が出口ポート８０８と接触した後、ポンプは数分間オフにされる。この遅延により、全ての空気が型から確実に排気される。このとき、ポンプへの損傷を引き起こすため、樹脂の真空ポンプ８１０への進入を防止すべきである。ポートへの樹脂の進入は、出口ポート８０８上の微細なメッシュを使用して、または出口ポート８０８と型内のＸ線放射遮蔽パネルの構成部分との間に追加層を配設することによって、防止することができる。代替的に、型を真空ポンプ８１０に接続するライン内に樹脂を浸透させることができ、当該ラインは図８に８１２として示されている。キャッチポットが型とポンプとの間に配設されて、ポンプに入る樹脂を防止することができる。
【０１０２】
樹脂入力ポート８０４は、真空ポンプがスイッチオフされる数分前に、ステージ９２２より前に閉鎖される。
【０１０３】
鉛直方向及び水平方向の両方における浸透をバランスさせて、工程９２２に到達する前に放射線遮蔽パネル全体を樹脂で完全に浸透させ、浸透を終了することが必要である。例えば、樹脂が鉛直に過度に広がりすぎる場合、樹脂が到達しない型の領域が存在してしまう可能性がある。強い放射線遮蔽パネルを作製するためには、完全な浸透が重要である。更に、樹脂が完全に浸透していない、バライトの凝集体を含むコア層の任意の領域は、パネルの寿命にわたって沈降して収縮し得る。これにより、バライトの凝集体が存在せずに、コア層内に空隙が開口する結果となり得る。これらの空隙により、より放射線減衰が低い放射線経路をもたらすことになり、したがって、放射線の漏れが生じ得ることを意味する。
【０１０４】
浸透プロセスの開始時、樹脂はチャネル８０６を出て、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）１２０に入る。Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）は、樹脂スプレッダ層を含む。樹脂スプレッダ層は、鉛直浸透率と比較して、樹脂がより迅速に水平に浸透できる。この実施例では、水平浸透は、鉛直浸透よりも３０倍速い。これは、樹脂スプレッダ層１２４の底部に樹脂が到達した時点で、樹脂スプレッダ層１２４の面全体に樹脂が浸透していることを意味する。樹脂上のこの点から、樹脂は型９０２の本体部内の様々な構成要素を通って鉛直に浸透し続け、水平浸透が停止する。これにより、樹脂がＰｏｌｙｍａｔ（登録商標）の後の層に浸透する際の凝集体の乱れが回避される。
【０１０５】
工程９２４において、型は７０℃に加熱され、Ｓｉｃｏｍｉｎ（登録商標）８１００樹脂を加温して硬化速度を増加させる。この工程で樹脂が硬化される。工程９２６は、型がベークアウトオーブン内で後硬化される更なる硬化工程である。次いで、放射線遮蔽パネルは完全に形成され、型から取り外すことができる。締結具は、上記のように、型から取り外された後に、完成パネルに取り付けることができる。異なる形状を有する複数のパネルを製造することができる。これらを一緒に嵌合させて、図５のキャビネットなどのキャビネットを形成することができる。
【０１０６】
図９を参照して説明される方法は、型の一部が完成した放射線遮蔽パネルの一部を形成するように適合できる。型の一部が離型剤でコーティングされていない場合、バインダは、それにしっかりと接着することができ、次いで型のその部分がパネルの外部層を形成する。これは、いくつかの状況において有益であり得る。例えば、パネルが、Ｘ線遮蔽エンクロージャのドアを形成する場合、金属のシートから形成された外部層を有することは、ヒンジ及びドアハンドルなどの固定具の取り付けに便利な構造を提供する。
【０１０７】
図１２は、型の下部が完成パネルの一部を形成するＸ線遮蔽パネルの形成の断面図である。型の上部は、ポリテンから形成された可撓性シートから形成される。型１２００の下側部分は、鋼から形成され、ベースプレート及び側壁を備える。最初に、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）１２２０の第１層を型の下部に配設する。離型剤またはバインダゲルコートは、型の下側部分に使用されない。次いで、粒子状放射線減衰材料１２３０、この場合は、バライトの凝集体が、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）の第１層の上部に注がれる。次いで、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）１２４０の第２層が、バライト上に配設される。
【０１０８】
薄い金属シート１２５０が、Ｐｏｌｙｍａｔ（登録商標）１２４０の第２層の上に置かれる。この金属シートは、完成パネルの一部を形成し、難燃性及びＥＭＣ遮蔽を提供する。次に、型の上部を形成する可撓性シート１２１０は、金属シートの上に配設され、接着剤を用いて型の下部に接着され、可撓性シートに１または複数の樹脂入力ポートと型の下部に出力ポート（図示せず）を設けることを除いて、型の内部が型の下部と上部との間で完全に密閉されるようになっている。
【０１０９】
次に、出力ポートは、図９を参照して説明したプロセスと同様に、真空ポンプと、樹脂供給部に接続されたバインダ入力ポート（複数可）と、に接続される。まず、真空ポンプがスイッチオンされる。これにより、型から空気が排出され、可撓性シート１２１０を型の内容物に対して下方に吸引し、粒子状のバライトを圧縮し、型の全ての部分が充填されるようにする。次いで、樹脂入力ポートを開け、当該樹脂入力ポートを通して大気圧で樹脂を導入する。次に、図９を参照して説明したように、樹脂を真空ポンプによって型に通し、浸透プロセス及び硬化工程及び硬化後工程を実行する。次いで、可撓性シート１２１０を完成パネルから取り出し、廃棄する。
【０１１０】
Ｘ線とは異なる電離放射線のタイプを追加的にまたは代替的に遮蔽することができるパネルは、そのタイプの電離放射線を粒子状物質に減衰させるのに効果的な材料を加えることによって作製することができる。遮蔽パネルは、樹脂の注入前に、図１に示されるパネル内の粒子状材料に粒子状窒化ホウ素を添加することによって中性子放射線を遮蔽するように作製されてもよい。代替的に、粒子状窒化ホウ素の層を、別の層としてバライトに添加してもよい。窒化ホウ素層は、バライトとＰｏｌｙｍａｔ（登録商標）層のうちの１つとの間に位置決めされてもよく、好ましくは、使用中に、窒化ホウ素が中性子放射源に最も近いバライト層の側に位置決めされるようにパネルが配向される。
【０１１１】
中性子放射線からユーザーを遮蔽することができるこのタイプのパネルは、医療環境で使用してもよく、例えば、中性子顕微鏡を取り囲むことができる。上記のＸ線遮蔽パネルよりも大きい中性子放射線遮蔽パネルを製造することが望ましい場合がある。しかしながら、製造プロセスは本質的に同じであり、粒子または窒化ホウ素のサイズは、好ましくは、バライトの粒子のサイズと同様である。より大きなパネルを生産するためには、型全体にわたる圧力差を低減して浸透時間を増加させることが望ましい場合がある。代替的に、複数の樹脂入力ポート及び／または複数の出力ポートを使用してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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