ИНСПЕКЦИОННО-ДОСМОТРОВЫЙ КОМПЛЕКС

Заявляемая полезная модель относится к рентгенотехнике, а именно к инспекционно-досмотровым комплексам (ИДК) и связана с обеспечением радиационной безопасности персонала при их эксплуатации.
Современный ИДК предназначен для контроля содержимого крупногабаритных грузов, например, морских, железнодорожных и автомобильных контейнеров. ИДК включает в себя источник излучения на основе рентгеновской трубки, а также приемник рентгеновского изображения на основе линейки детекторов, которые располагаются на передвижной платформе (Проспект ООО «Диагностика-М» http://127877.ru.all.biz). На выходном окне рентгеновского источника излучения установлена щелевая диафрагма, формирующая узкий веерный пучок излучения, плоскость которого перпендикулярна поверхности земли. Линейка детекторов приемника изображения с помощью специального кронштейна (стрелы) располагается напротив щелевой диафрагмы на расстоянии, превышающем ширину просвечиваемого груза. Размеры входного окна линейки детекторов соответствует размерам сечения веерного пучка излучения в плоскости приемника изображения.
В процессе контроля груз перемещается в пространстве между источником излучения и приемником изображения и, таким образом, послойно просвечивается по всей длине. Изображения его отдельных поперечных слоев последовательно с помощью специальной компьютерной программы складываются, и общее изображение всего груза выводится на экран монитора.
Для обеспечения радиационной безопасности обслуживающего ИДК персонала, тыльная по отношению к пучку излучения сторона линейки детекторов приемника изображения снабжена специальным защитным экраном, толщина и площадь которого обеспечивают снижение интенсивности излучения до допустимых в соответствии с НРБ-2009 значений.
Однако по причинам технологического характера продольная ось поперечного сечения пучка излучения после разворота стрелы ИДК при подготовке его к эксплуатации может не совпадать с продольной осью входного окна линейки детекторов. В этом случае часть пучка излучения не будет поглощаться экраном и радиационный фон вокруг ИДК превысит допустимые значения. Поэтому соответствующими нормативными документами (Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при обращении с лучевыми досмотровыми установками. Санитарные правила и нормы СанПин 2.6.1.2369-08. - М., 2008) предусмотрено обязательное ежедневное измерение дозы рентгеновского излучения за линейкой детекторов для оперативной проверки состояния радиационной защиты перед началом эксплуатации комплекса. Измерения проводятся обслуживающим ИДК персоналом с помощью отдельного дозиметра на четырех высотах 0,5, 1,0, 1,5 и 2 м над поверхностью земли. С целью более раннего обнаружение нештатной ситуации начальные измерения должны производиться на расстоянии не меньшем, чем 2,5 метра по обеим сторонам от линейки детекторов.
В случае взаимного смещения источника рентгеновского излучения и линейки детекторов при развертывании стрелы ИДК, например, за счет ветровых нагрузок или люфтов шарнирных соединений полного перекрытия пучка излучения защитным экраном не произойдет. Следовательно, в соответствующих точках измерения дозиметр зафиксирует увеличение мощности дозы излучения. Что послужит сигналом для прекращения эксплуатации ИДК и необходимости проведения регламентных или ремонтных работ.
Используемый ИДК, обладает рядом существенных недостатков:
- не обеспечивается радиационная безопасность дозиметриста, поскольку при измерении мощности дозы возможно его облучение прямым пучком при возникновении нештатной ситуации;
- дополнительно расходуется технический ресурс и электроэнергия, а также время на подготовку комплекса, поскольку для контроля необходимо провести ежедневно восемь серий «холостых» (без груза) измерений (Проведение радиационного контроля инспекционно-досмотровых ускорительных комплексов. Методические рекомендации 2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. -Роспотребнадзор: - М.,, 2008);
- для проведения измерений необходимо привлечение аттестованного дозиметриста.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является определение картины дозного поля в автоматическом режиме, при минимально возможных дополнительных расходах технического ресурса ИДК и электроэнергии, а также в кротчайшие сроки.
Для получения указанного технического результата ИДК, состоящий из расположенных на подвижной платформе источника излучения выполненного на основе рентгеновской трубки, на выходном окне которой установлена щелевая диафрагма, и приемника рентгеновского изображения выполненного на основе линейки детекторов, расположенной напротив щелевой диафрагмы на расстоянии, превышающем ширину просвечиваемого груза, закрепленной на защитном экране и соединенной с блоком формирования изображения, дополнительно содержит устройство определения картины дозного поля, состоящее из четырех дополнительных линеек детекторов, соединенных с блоком измерения дозы излучения и закрепленных на защитном экране в четырех уровнях по высоте основной линейки детекторов, при этом каждая из дополнительных линеек имеет длину превышающую ширину защитного экрана.
На фиг.1 представлена структурная схема инспекционно-досмотрового комплекса; на фиг.2 - схема определения картины дозного поля.
Инспекционно-досмотрового комплекса (фиг.1) состоит из подвижной платформы 1, источника излучения 2, состоящего из рентгеновской трубки на выходном окне которой установлена щелевая диафрагма 3, приемника рентгеновского изображения 4 выполненного на основе линейки детекторов, расположенной напротив щелевой диафрагмы 3, закрепленной на защитном экране 5 и соединенной с блоком формирования изображения 6, устройства определения картины дозного поля, состоящего из четырех дополнительных линеек детекторов 7, соединенных с блоком измерения дозы излучения 8. Каждая из дополнительных линеек 7 имеет длину превышающую ширину защитного экрана 5, чтобы уверенно регистрировать возможный «выход» веерного пучка рентгеновского излучения за пределы защитного экрана 5.
Дополнительные линейки 7 закрепляются на защитном экране 5 в четырех уровнях по высоте основной линейки 4 в соответствии с принятым методом контроля. Схема измерений дозы рентгеновского излучения показана на фиг.2, где 5 - защитный экран, а 10, 11, 12, 13 - уровни расположения точек измерения мощности дозы рентгеновского излучения.
Связь между дополнительными линейками детекторов 7 и блоком измерения дозы излучения 8, включающего персональный компьютер, осуществляется электрическим кабелем или по радиоканалам. Дополнительные линейки детекторов 7 приемника изображения совместно с блоком измерения дозы 8 образуют дозиметры, позволяющие при первом контрольном включении источника излучения 2 оценить распределение мощности дозы рентгеновского излучения непосредственно за защитным экраном 5 и на необходимом расстоянии с обеих сторон. На основе этих замеров с помощью специальной компьютерной программы может быть построена картина дозного поля за защитным экраном 5.
Инспекционно-досмотровый комплекс работает следующим образом. Контролируемый груз 9 перемещается в пространстве между источником излучения 2 и приемником изображения и послойно просвечивается по всей длине. В блоке формирования изображения 6 его отдельные поперечные слои последовательно с помощью специальной компьютерной программы складываются, и общее изображение всего груза и выводится на экран монитора.
При первом (технологическом) включении источника излучения 2 пучок излучения попадает на основную линейку детекторов 4 приемника изображения. Ширина защитного экрана 5 соизмерима с шириной линейки детекторов 4, поэтому при точной юстировке выходной диафрагмы относительно входного окна приемника изображения веерный пучок будет поглощаться защитным экраном 5. Соответственно, мощность дозы излучения в точках по обеим сторонам основной линейки детекторов 4, измеренная с помощью дополнительных линеек 7, не будет превышать допустимых значений.
В случае разюстировки пучка, измеренные значения мощности дозы, выведенные на экран монитора ПК в виде картины дозного поля, позволят автоматически установить не только сам факт смещение источника излучения 2 относительно штатного положения, но и величину направления, а также угол смещения в вертикальной плоскости.
Таким образом, оценка состояния радиационной защиты ИДК осуществляться автоматически в отсутствие обслуживающего персонала в потенциально опасной зоне, при минимально возможных дополнительных расходах технического ресурса ИДК и электроэнергии, а также в кротчайшие сроки.