DE2030674A1 - Neutronenkollimator - Google Patents

Description

Patentanwälte 8 München 22,

410-15.809P 22.6.1970

Commissariat ä 1'Energie Atomique, Pari s (Prankreich)

Neutronenkollimator

Die Erfindung betrifft einen Neutronenkollimator kurzer Länge.

Ein Neutronenkollimator ist eine Vorrichtung, die einen parallelen oder schwach divergierenden Neutronenstrahl aus in alle Richtungen von einer Neutronenquelle, ζ. B₀ einem Kernreaktor, einem Teilchenbeschleuniger oder einer Radioisotopenquelle abgegebenen Neutronen begrenzt· Der Neutronenkollimator hat die Form entweder eines einfachen Rohrs, das mit Luft gefüllt ist und einen rechteckigen, quadratischen oder runden Querschnitt hat, oder eines Kegels, dessen Kegelspitze zur Neutronenquelle gerichtet ist· Die Wände des Kollimators sind aus einem stark neutronenabsorbierenden Werkstoff, im allgemeinen aus Kadmium.

IHO-(B 331O.3)-Hd-r (7)

009884/1500

Derartige Kollimatoren werden hauptsächlich in neutronengrafischen oder neutronenskopischen Anlagen benutzt. Sie erlauben, eine gute Auflösung des "Neutronen"-Bildes ohne geometrische Verzerrung zu erreichen. Die Parameter, die die geometrische Unscharfe bestimmen, sind die Eintrittsblende des Kollimators, die die Rolle eines Brennflecks in der Radiologie spielt, und die Länge des Kollimators. In der Praxis beträgt die Länge etwa 1,5 - 3m, während der Durchmesser der Eintrittsblende von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern reicht. Die Länge des Kollimators ist also verhältnismäßig groß_o Im Fall einer neutronengrafischen Station benötigt die Anlage also viel Platz wegen der großen Kollimatorlänge.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung,, einen Neutronenkollimator anzugeben, der besser als die bekannten den Erfordernissen der Praxis genügt, indem er die eben erwähnten Nachteile überwindet. Insbesondere soll ein Kollimator mit sehr kleiner Länge unter Beibehaltung eines größeren Durchmessers angegeben werden, wobei durch Neutronengrafie mit diesem Kollimator eine ebenso gute Auflösung von Neutronenbildern wie mit Kollimatoren großer Länge erzielt werden soll.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einheit aus parallelen Hohlstäben, die aneinanderliegen, im wesentlichen gleich lang sind und mindestens an ihrer Innenfläche mit einem neutronenabsorbierenden Werkstoff beschichtet sind, durch mindestens einen Laufring, in den die Einheit eingepaßt ist, durch ein Getriebe und durch einen Motor, so daß die Einheit um eine Achse parallel zu den Hohletäben drehbar ist.

009884/1500

BAD ORIGINAL

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur .ein. Ausführungebeispiel.* des erl*iniluii_i(sgetnaßen Neutronenkollimators abgebildet ist.

Der gezeigte Kollimator gestattet die Herstellung eines parallelen Neutronenstrahls ü> aus einem Strahl \P von Neutronen, die in alle Richtungen durch eine Neutronenquelle 1 abgegeben werden. Der Neutronenkollimator besteht aus einer Einheit 2 von zylindrischen parallelen Hohlstäbcn 3 gleicher Länge. Je zwei benachbarte Hohlstäbe berühren sich entlang einer Mantellinie. Die Hüllkurve eines Abschnitts der Einheit 2 in einer Ebene senkrecht zu den Hohlstäben 3 ist ungefähr ein Kreis. Die Hohlstäbe 3 sind durch zwei Laufringe h und 5 gehaltert. Ein mit eiiium Motor 7 gekuppeltes Ritzel 6 greift in einen Zahnkran:' 8 ein, der an der Kinlmit 2 befestigt ist, so daß durch das Ritzel 6 die iiinheit 2 um eine Achse parallel zu den Hohlstübeii 3 drehbar ist. Ein Gehäuse 9 umgibt die Einheit 2 und den Motor 7 und haltert die ortsfesten Teile der Laufringe k und 5· Das GehUuse 9 ist von zwei Fenstern 10 und 11 durchsetzt, die den Deckflächen der Einheit 2 gegenüberliegenund so Neutronen in die Einheit ein- und austreten lassen.

Die Hohlstäbe 3 bestehen aus Röhren aus rostfreiem Stahl, die mit einer Borbeschichtung beschichtet sind. Ihre Länge beträgt ungefähr 30 cm. Diese Werte sind in einem solchen Verhältnis gewählt, daß der Divergenzwinkel des Strahls y*kleiner als der arc tan 0,01 ist. Das Gehäuse 9 ist seitlich durch Kadmium abgeschirmt. Die Drehzahl der Einheit 2 beträgt einige U/min. Diese Drehbewegung vermeidet, daß ein Schatten der Einheit 2 auf das durch den Neutronenstrahl φ zu bestrahlende Objekt fällt·

-009884/150-0 ^

Die beiden Hauptvorteile dieses sich drehenden Kollimators bestehen einerseits darin, daß mit einer Kollimator« län^je von nicht mehr als 30 cm eine Auflösung erreicht wird, die mit der vergleichbar ist, wie sie durch die bekannten, langen Kollimatoren erzeugt werden kann, und andererseits darin, daß das Verhältnis des Neutronenflusses yau der Austrittsseite des Kollimators zum Neutronenfluß φ an der Eintrittsseite größer als dasjenige ist, das man mit den bekannten langen Kollimatoren erhält₅ die die gleiche Auflösung ergeben.

Obwohl die abgebildete Einheit 2 aus zylindrischen Hohlstäben 3 besteht, können ebenso Hohlstäbe mit belie~ bigem Querschnitt, z. B. Vieleckquerschnitt, verwendet werden, so daß die Einheit 2 eine Bienenwabenstruktur erhält·

009884/1500

Claims (3)

1. Patentansprüche

   ΚΛ ./Neutronenkollimator kurzer Länge, gek. e η η -ζ e i ebne t durch eine Einheit (2) aus parallelen Hohlstuben (3)» die aneinanderliegen, im wesentlichen gleich lang sind und mindestens an ihrer Innenfläche mit einem neutronenabsorbierenden Werkstoff beschichtet sind, durch mindestens einen Laufring (4), in den die Einheit (2) eingepaßt ist, durch ein Getriebe (6, 8) und durch einen Motor (?)« so daß die Einheit (2) ua ein· Achse parallel zu den Hohlstäben drehbar ist«
2. 2. Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einheit (2) und der Motor (?) in einem zylindrischen Gehäuse (9) aus Kadmium befinden, dessen Achse parallel zu den Hohletäben (3) verläuft«
3. 3. Kollioator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl die Hehlstabe (3) «ylindrisc« sind·

   kt Kolliaator nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohne t, daß die Hohl stäbe (3) einen Vieleokqueraohnitt haben, so daß die Einheit (2) eine Bienenwabenstruktur aufweist·

   5· Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-> net, daß die Hohletabe (3) aus rostfreiem Stahl bestehen und innen mit einer Borbeschichtung ausgekleidet sind.

   6» HeutronengraTische oder neutronenskopische Anlage mit einem Neutronenkollimator nach einem der vorhergehen-' den Ansprüche·

   !600

   Leerseite