[发明专利]一种气动双行程屏蔽快门

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐照装置照射剂量的控制装置，特别涉及一种气动双行程屏蔽快门。

背景技术

辐照装置在对特定的辐照对象进行照射时，常常需要定量控制照射剂量（照射时间）。对于放射源，由于其本身是持续提供辐射输出的，因此必须通过附加的方法，对输出予以控制。而对于X射线机或加速器辐射源来说，虽然可以通过高压或束流的通断控制照射剂量，但一般来讲这种控制也会存在较长的过渡区，过渡区内的剂量是逐渐增加或逐渐减少的，此时如果总的照射剂量比较大，那么过渡剂量对于总剂量的影响可以忽略，但如果总的剂量较小，则过渡剂量对于总剂量的贡献就非常明显，自然也会对剂量准确控制带来很大的影响。因此，很多辐照装置都需要额外附加一个用于控制照射剂量的屏蔽快门，对照射时间（即照射剂量）进行准确的控制。

目前，用于控制照射剂量的屏蔽快门主要有三种，分别为电机驱动的屏蔽快门、电磁阀驱动的屏蔽快门以及气缸驱动的屏蔽快门。

电机驱动的屏蔽快门主要特点是可以任意选择行程，并可以通过改变力矩的方式增加驱动力，对快门屏蔽体的重量基本没有限制。但电机驱动的屏蔽快门也存在明显的不足，主要是其在开关过程中需要较长的时间，也就是屏蔽快门的过渡时间偏长，对于短时间的控制，过渡时间所占比例偏大，严重影响剂量控制的准确性。

电磁阀驱动的屏蔽快门由电磁铁的吸合来控制屏蔽快门的开关，主要特点在于其动作速度快，一般在几十毫秒量级。但电磁阀驱动的屏蔽快门驱动行程较短，而且其驱动的总重量较低，因此往往难以满足实际应用的需要。

气缸驱动的屏蔽快门目前使用较为广泛,采用单行程气缸驱动，其主要特点是动作速度快，过渡时间短。但其在使用中稳定性较差，如果被驱动部件重量较大就需要使用大功率的气缸，相应的气缸工作时的震动幅度也将加大。

综上所述，现有用于控制照射剂量的屏蔽快门在具体应用中均存在着不足之处，因此为实现辐照装置短时间照射时对照射剂量的准确控制，并同时确保良好的综合性能，需要研制一种过渡时间短、稳定性高、震动幅度小的屏蔽快门。

发明内容

为解决现有辐照装置中用于控制照射剂量的屏蔽快门存在的上述不足，提高其综合性能，使之能够同时具备过渡时间短、稳定性高、震动幅度小等优点，本发明提供了一种气动双行程屏蔽快门。

该屏蔽快门包括气缸、连杆、屏蔽体、滑轮和滑轨；所述气缸为双行程气缸，气缸通过连杆与屏蔽体相连接以驱动屏蔽体；屏蔽体上设有与滑轨相配合的滑轮，屏蔽体在气缸的驱动下能够沿滑轨滑动；所述屏蔽体中央设有快门开口，在屏蔽体上除快门开口以外其它与辐射束出口相对应的部分设有屏蔽材料，屏蔽体其余部分采用密度低于屏蔽材料的材质以形成支撑结构。

所述屏蔽材料优选为铅。

所述支撑结构的材料优选为不锈钢。

连杆与屏蔽体的连接方式优选为螺栓连接。

本发明的气动双行程屏蔽快门采用双行程气缸，此种气缸在工作时进行两段式的推进和收回，将屏蔽快门的工作模式由原来单行程气缸驱动的“开-关”模式变为“开-关-开-关”模式，即：在气缸推出的第一个行程后打开屏蔽快门，气缸推出的第二个行程后关闭屏蔽快门；在气缸拉回的第一个行程后打开屏蔽快门，气缸拉回的第二个行程后关闭屏蔽快门。

在选择气泵对屏蔽快门的双行程气缸进行充气时，一次充入的气体可以满足两个行程的屏蔽快门开闭的需要，这样的工作模式稳定性要明显好于采用单行程气缸的屏蔽快门，且通断速度快，过渡时间短，震动幅度小。

主要原因在于：在进行照射时,往往需要照射特定的时间，因此需要对快门开启时间进行控制，在使用采用单行程气缸的屏蔽快门时，往往会出现屏蔽快门打不开的情况，主要原因是气缸没有正常工作，使得实验要重新记时；如果选择双行程屏蔽快门，特别是使用其第二个行程，屏蔽快门的开闭已经与气缸的充气无关。

另外，由于同样尺寸的双行程气缸比单行程气缸推动力略小，而气缸驱动的快门开关速度又与屏蔽体的重量有一定的关系，容易造成过渡时间的增加，为解决这个问题，本发明将屏蔽体上与辐射束出口不相对应的支撑结构部分改由密度低于屏蔽材料的材质制备。

综上所述，本发明的气动双行程屏蔽快门兼具稳定性好，通断速度快，过渡时间短，震动幅度小等优点，实际应用表明其综合性能良好，适于在辐照装置照射剂量定量控制中的应用。

附图说明

图1 本发明的气动双行程屏蔽快门结构示意图

图2 本发明的气动双行程屏蔽快门工作过程示意图