(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2014-0101953
(43) 공개일자 2014년08월21일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
G01N 23/02 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-0015210
(22) 출원일자 2013년02월13일
심사청구일자 없음
(71) 출원인
현대중공업 주식회사
울산광역시 동구 방어진순환도로 1000 (전하동)
(72) 발명자
김병곤
울산 남구 삼산중로 110, 503동 805호 (삼산동,
평창2차현대아파트)
(74) 대리인
김영철, 김 순 영
전체 청구항 수 : 총 3 항
(54) 발명의 명칭 방사선 투과 검사용 콜리미터
(57) 요 약
본 발명은 방사선 투과 검사에 사용되는 콜리미터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방사선 투과 검사용 콜리미터
는, 금속제로 이루어지는 한편, 내부의 방사위치에 방사선 소스(2)가 위치하는 경우 해당 방사선 소스(2)로부터
나온 방사선이 외부로 투과하여 방사되지 못하도록 차폐할 수 있는 반경을 가지는 원기둥형의 바디(110)를 포함
하며; 상기 바디(110)에는 축방향 중간 부분을 원주방향 일측으로 절취한 형태의 절취 홈부(112)가 형성되고, 상
기 절취 홈부(112)의 일측을 이루는 전방 플랜지부(114a)에 축방향으로 관통하여 방사선 소스 헤드(4)가 진입할
수 있도록 안내하는 소스 진입공(116)이 형성되며; 상기 바디(110)의 절취 홈부(112)에 삽입하여 결합되는 요소
로서, 상기 소스 진입공(116)으로부터 들어오는 방사선 소스 헤드(4)를 방사위치까지 진입할 수 있도록 안내하는
소스 유도공(202)과, 상기 바디(110)의 축 중심으로부터 시험체 방향으로 반경방향 두께를 얇게 형성한 영역으로
서 방사위치에 있는 방사선 소스(2)로부터 나온 방사선이 해당 영역을 투과하여 시험체를 향해 방사가 이루어지
도록 하는 방사창 영역(204)이 형성되어 있는 착탈 블록(200)을 구비한다. 이러한 본 발명은, 콜리미터는 방사창
영역(204)과 소스 유도공(202)을 가지는 헤드 부분인 착탈 블록(200)을 미리 여러 개 마련해 두었다가 시험조건
이 변할 때마다 교체하여 사용할 수 있다.
대 표 도 - 도3
공개특허 10-2014-0101953
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특허청구의 범위
청구항 1
금속제로 이루어지는 한편, 내부의 방사위치에 방사선 소스(2)가 위치하는 경우 해당 방사선 소스(2)로부터 나
온 방사선이 외부로 투과하여 방사되지 못하도록 차폐할 수 있는 반경을 가지는 원기둥형의 바디(110)를 포함하
며,
상기 바디(110)에는 축방향 중간 부분을 원주방향 일측으로 절취한 형태의 절취 홈부(112)가 형성되고, 상기 절
취 홈부(112)의 일측을 이루는 전방 플랜지부(114a)에 축방향으로 관통하여 방사선 소스 헤드(4)가 진입할 수
있도록 안내하는 소스 진입공(116)이 형성되며,
상기 바디(110)의 절취 홈부(112)에 삽입하여 결합되는 요소로서, 상기 소스 진입공(116)으로부터 들어오는 방
사선 소스 헤드(4)를 방사위치까지 진입할 수 있도록 안내하는 소스 유도공(202)과, 상기 바디(110)의 축 중심
으로부터 시험체 방향으로 반경방향 두께를 얇게 형성한 영역으로서 방사위치에 있는 방사선 소스(2)로부터 나
온 방사선이 해당 영역을 투과하여 시험체를 향해 방사가 이루어지도록 하는 방사창 영역(204)이 형성되어 있는
착탈 블록(200)을 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 투과 검사용 콜리미터.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 착탈 블록(200)은 상기 바디(110)의 절취 홈부(112)에 삽입된 후 체결구(300)에 의해 분리가능하게 결합되
는 것을 특징으로 하는 방사선 투과 검사용 콜리미터.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 바디(110)의 전방 플랜지부(114a)의 단부면에는 커넥터(300)가 일체로 구비되고, 상기 커넥터(300)에는 소
스 진입공(116)과 연통하고 소스 안내 튜브의 커넥터가 나사 체결되기 위한 나사공(302)이 형성되는 것을 특징
으로 하는 방사선 투과 검사용 콜리미터.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 방사선 투과 검사용 콜리미터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시험체의 특성이나 검사조건의 변화[0001]
에 대응하여 방사 특성을 결정하는 헤드 부분을 쉽게 교체할 수 있는 구조로 구성하여 하나의 장비로 다양한 시
험체를 쉽게 검사할 수 있도록 하는 방사선 투과 검사용 콜리미터에 관한 것이다.
배 경 기 술
방사선 투과 검사는, 특허문헌 1 내지 3에서 알 수 있는 바와 같이, 대상물에 방사선을 투과시켜 필름에 이미지[0002]
를 형성시켜 내부 형상이나 결함을 검사하는 비파괴 검사 중 하나이다.
예를 들어, 방사선 투과 검사는 선박 건조시 선체를 이루는 후판 등의 용접부에 대한 기공, 슬래그, 크랙 등의[0003]
결함을 탐지하여 안전성을 보증하는데 많이 이용되고 있다.
이러한 방사선 투과 검사는, 시험체의 배면에 필름을 위치시키고 방사선 소스(radiographic source)로부터 시험[0004]
체에 방사선을 조사하면, 시험체의 밀도와 두께에 따라 방사선의 투과량이 달라진다.
시험체를 투과한 방사선에 의해 필름이 감광되는데, 이때 투과된 방사선량에 따라 필름의 감광 정도가 다르게[0005]
되고, 이를 현상하여 필름에 나타난 명암의 정도를 비교하여 시험체 내부의 상태를 파악할 수 있게 된다.
방사선 투과 검사를 위한 장비로서는, 방사선 소스 헤드를 인출하거나 회수하여 저장하기 위한 컨테이너와, 컨[0006]
테이너의 전후방에 설치되는 전방 측정구 및 후방 측정구를 구비한다.
공개특허 10-2014-0101953
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전방 측정구는, 컨테이너로부터 시험체까지 방사선 소스 헤드를 안내하는 소스 안내 튜브와, 소스 안내 튜브의[0007]
선단에 설치되고 소스 안내 튜브로부터 이동되어 온 방사선 소스 헤드를 내부에 유지하고 시험체에 대해 간격을
유지하여 배치되어 시험체에 방사선을 조사하는 콜리미터(collimeter)와, 콜리미터를 지지하는 지지대로 이루어
진다.
후방 측정구는, 컨테이너 후방에 연결되는 조작용 튜브와, 방사선 소스 헤드에 연결되어 조작용 튜브에 삽입되[0008]
는 와이어와, 소스 안내 튜브를 따라 방사선 소스 헤드를 콜리미터와 컨테이너 사이를 이동시키도록 와이어를
밀거나 당기도록 조작하기 위한 조절기구로 이루어진다.
콜리미터는, 내부의 방사위치에 방사선 소스 헤드가 위치하는 경우 방사선 소스로부터 나온 방사선이 외부로 투[0009]
과하여 방사되지 못하도록 차폐할 수 있는 반경을 가지는 텅스텐 등의 금속제로 이루어지는 바디로 이루어진다.
그리고 상기 바디의 일측 단부에서 방사위치까지 소스 유도공이 형성된다. 소스 유도공은 바디의 축 중심선을[0010]
따라 방사위치까지 축방향으로 형성되어 방사선 소스가 매입된 소스 헤드가 방사 위치까지 진입할 수 있도록 유
도하고 안내한다.
또한, 콜리미터의 바디의 외주에는, 바디의 축 중심으로부터 시험체 방향으로 반경방향 두께를 얇게 형성한 방[0011]
사창 영역이 형성된다. 방사창 영역은, 방사위치에 있는 방사선 소스로부터 나온 방사선이 투과하여 시험체를
향해 방사가 이루어지도록 하는 부분이며, 방사창 영역을 제외한 바디 부분으로는 방사선이 투과하지 못하고 차
폐된다.
방사선 투과 검사에 있어서, 방사선 소스로부터 콜리미터를 투과할 때의 방사선의 세기의 감소는, 방사창 영역[0012]
이 이루는 반경방향 두께에 의해 정해진다. 그리고 시험체를 투과하여 필름까지 도달하는 방사선의 세기는 방사
선 소스와 필름 사이의 거리 및 시험체의 두께에 의해 정해진다.
따라서, 하나의 콜리미터는 방사창 영역의 두께나 방사각도가 고유한 하나로 정해져 있고 변경이 불가능하므로,[0013]
시험체의 두께나 종류 또는 검사 조건에 따라 다양한 종류의 콜리미터를 준비하여야 함과 더불어, 시험조건이
바뀔 때마다 콜리미터를 교체하거나 장비 전체를 바꾸어야 하는 폐단이 있다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0040507호(2012.04.27. 공개) [0014]
(특허문헌 0002) 등록실용신안공보 등록번호 제20-0380954호(2005.03.29. 등록)
(특허문헌 0003) 등록실용신안공보 등록번호 제20-0346952호(2004.03.25. 등록)
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 개발한 것으로서, 시험체의 특성이나 검사조건의 변화에 대응하여[0015]
콜리미터의 방사창 영역을 이루는 부분(헤드 부분)을 쉽게 교체할 수 있는 구조로 구성함으로써, 하나의 콜리미
터로 다양한 시험체와 검사조건에 쉽게 맞추어 사용할 수 있도록 하는 방사선 투과 검사용 콜리미터를 제공하는
것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 방사선 투과 검사용 콜리미터는, 금속제로 이루어지는 한편,[0016]
내부의 방사위치에 방사선 소스가 위치하는 경우 해당 방사선 소스로부터 나온 방사선이 외부로 투과하여 방사
되지 못하도록 차폐할 수 있는 반경을 가지는 원기둥형의 바디를 포함하며; 상기 바디에는 축방향 중간 부분을
원주방향 일측으로 절취한 형태의 절취 홈부가 형성되고, 상기 절취 홈부의 일측을 이루는 전방 플랜지부에 축
방향으로 관통하여 방사선 소스 헤드가 진입할 수 있도록 안내하는 소스 진입공이 형성되며; 상기 바디의 절취
홈부에 삽입하여 결합되는 요소로서, 상기 소스 진입공을 통해 들어오는 방사선 소스 헤드를 방사위치까지 진입
할 수 있도록 안내하는 소스 유도공과, 상기 바디의 축 중심으로부터 시험체 방향으로 반경방향 두께를 얇게 형
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성한 영역으로서 방사위치에 있는 방사선 소스로부터 나온 방사선이 해당 영역을 투과하여 시험체를 향해 방사
가 이루어지도록 하는 방사창 영역이 형성되어 있는 착탈 블록을 구비한다.
일 실시예에 있어서, 상기 착탈 블록은 상기 바디의 절취 홈부에 삽입된 후 체결구에 의해 분리가능하게 결합된[0017]
다.
또한, 상기 바디의 전방 플랜지부의 단부면에는 커넥터가 일체로 구비되고, 상기 커넥터에는 소스 진입공과 연[0018]
통하고 소스 안내 튜브의 커넥터가 나사 체결되기 위한 나사공이 형성된다.
발명의 효과
본 발명의 방사선 투과 검사용 콜리미터에 의하면, 방사창 영역과 소스 유도공을 가지는 헤드 부분인 착탈 블록[0019]
을 여러 개 마련한 후 바디의 절취 홈부에 착탈하는 구조의 콜리미터를 제공함으로써, 여러 가지 시험조건에 따
라 투과선량이 상이한 여러 개의 착탈 블록을 미리 마련해 두었다가 시험조건이 변할 때마다 교체하여 사용할
수 있다.
따라서, 시험체의 두께나 종류 또는 검사 조건에 따라 여러 종류의 콜리미터를 준비할 필요가 없고, 시험조건이[0020]
바뀔 때마다 콜리미터를 전체를 교체하거나 장비를 바꾸는 폐단도 없앨 수 있으며, 이러한 것은 작업자의 피로
도 감소와 작업능률 제고에 큰 도움을 준다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 콜리미터의 사시도이다.[0021]
도 2는 본 발명에 따른 콜리미터의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콜리미터의 종단면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.[0022]
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 콜리미터를 나타내는 것으로서, 도 1은 사시도이고, 도 2는 분리 사시도이며,[0023]
도 3은 종단면도이다.
콜리미터(100)는 내부의 방사선 소스로부터 360도 각도로 방사되는 방사선을 원하는 한쪽 방향, 즉, 시험체 방[0024]
향으로만 방사되도록 하고, 그 이외의 부분으로는 방사선이 차폐되도록 안전장구이다.
즉, 콜리미터(100)의 방사창 영역(204) 이외의 부분, 즉, 반경방향 두께가 두꺼운 부분으로는 방사선이 투과되[0025]
지 못하도록 하여 방사선 차폐효과를 높이고, 반경방향 두께를 얇게 형성한 방사창 영역(204)으로만 방사선 소
스(2)로부터 방사되는 방사선이 투과한 후 선박의 후판과 같은 시험체를 투과할 수 있도록 한 구조로 이루어진
다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 콜리미터(100)는, 텅스텐 등의 금속제로 이루어진 원기둥형의 바디[0026]
(110)와, 상기 바디(110)에 착탈 가능한 착탈 블록(200)을 구비한 것으로서, 시험조건(시험체의 두께, 재질, 방
사선 소스와 시험체 및 필름간의 거리, 콜리미터 투과선량 등)에 따라 투과선량이 다양한 여러 개의 착탈 블록
(200)을 마련해 두었다가 시험조건이 변할 때마다 간편하게 교체하여 사용할 수 있도록 한 것이다.
구체적으로, 바디(110)의 전체적인 형태는, 내부의 방사위치에 방사선 소스(2)가 위치하는 경우 해당 방사선 소[0027]
스(2)로부터 나온 방사선이 외부로 투과하여 방사되지 못하도록 차폐할 수 있는 반경을 가지는 원기둥형으로 이
루어진다.
본 발명에 있어서, 상기의 바디(110)에는 축방향 중간 부분을 원주방향 일측으로 절취한 형태의 절취 홈부(11[0028]
2)가 형성된다. 절취 홈부(112)에 의해 축방향 일측에는 전방 플랜지부(114a)가 형성되고, 반대측에는 후방 플
랜지부(114b)가 형성된다.
바디(110)의 전방 플랜지부(114a)에는 그것을 축방향으로 관통하는 소스 진입공(116)이 형성되어 방사선 소스[0029]
헤드(4)가 진입할 수 있도록 안내한다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 착탈 블록(200)은 바디(110)의 절취 홈부(112)에 삽입하여 결합[0030]
되는 요소로서, 절취 홈부(112)에 알맞은 형상으로 구성하여 결합 및 분리를 가능하게 하는 한편, 시험조건에
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따라 재질이나 방사창 영역의 반경방향 두께에 차등을 두어 여러 개 준비하는 요소이다.
이러한 착탈 블록(200)에는 소스 유도공(202)이 형성되어, 바디(110)의 소스 진입공(116)으로부터 들어오는 방[0031]
사선 소스 헤드(4)를 방사위치까지 진입할 수 있도록 안내한다.
방사선 소스 헤드(4)는 와이어(6)의 선단부에 고정되고, 와이어(6)는 도시하지 않은 소스 안내 튜브 안에서 후[0032]
방 측정구의 조절기구에 의해 방사위치까지 전진하거나 컨테이너까지 후퇴한다.
또한, 착탈 블록(200)의 일측에는 방사선을 투과시켜 시험체를 향해 방사하기 위한 방사창 영역(204)이 형성되[0033]
어 있다. 콜리미터의 방사창 영역(204)은 바디(110)가 아닌 착탈 블록(200)에 형성됨에 따라 방사창 영역(204)
의 반경방향 두께를 여러가지의 것으로 만들어 교체할 수 있다. 이에 의하면, 착탈 블록(200)의 지름이나 모양
이 바디(110)와 다른 형태로 이루어질 수 있지만, 착탈 블록(200)의 소스 유도공(202)은, 착탈 블록(200)을 바
디(110)에 결합하였을 때 바디(110)의 축 중심선과 동일한 위치에 있어야 한다.
착탈 블록(200)의 방사창 영역(204)은, 상기 바디(110)의 축 중심으로부터 시험체 방향으로 반경방향 두께를 얇[0034]
게 형성한 부분으로서, 방사위치에 있는 방사선 소스(2)로부터 나온 방사선이 해당 영역을 투과하여 시험체를
향해 방사가 이루어지도록 한다.
본 실시예에 있어서, 바디(110)의 절취 홈부(112)에 착탈 블록(200)을 삽입한 이후의 고정은 체결구(300)에 의[0035]
해 이루어진다.
체결구(300)는 볼트 또는 스크루로 이루어져 나사를 결합하거나 푸는 것에 의해 착탈 블록(200)을 바디(110)에[0036]
고정하거나 바디(110)로부터 해제하여 분리할 수 있다.
체결구(300)에 의해 착탈 블록(200)을 고정하기 위해, 바디(110)에는 중심부를 향하는 관통공(120)이 형성되고,[0037]
착탈 블록(200)에는 나사공(206)이 형성되어, 관통공(120)에 체결구(300)를 삽입하여 나사공(206)에 나사 결합
하여 고정하고, 나사를 풀어 분리한다.
또한, 체결구(300)의 머리 부분이 바디(110)에 안착하도록, 바디(110)의 오주에 평탄한 자리면(118)을 형성하거[0038]
나, 또는 도시하지는 않았지만 바디(110)의 외주면을 돋구어 평탄한 자리면을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 바디(110)의 전방 플랜지부(114a)의 단부면에는 커넥터(300)가 일체로 구[0039]
비되고, 커넥터(300)에는 소스 진입공(116)과 연통하는 나사공(302)이 형성된다.
상기 나사공(302)에는 도시하지 않은 소스 안내 튜브의 커넥터가 나사 체결된다.[0040]
이와 같이 본 발명에 따른 콜리미터는 방사창 영역(204)과 소스 유도공(202)을 가지는 헤드 부분인 착탈 블록[0041]
(200)을 여러 개 마련한 후 바디(110)의 절취 홈부(112)에 착탈하는 구조를 가지므로, 여러 가지 시험조건에 따
라 투과선량이 상이한 여러 개의 착탈 블록(200)을 미리 마련해 두었다가 시험조건이 변할 때마다 교체하여 사
용할 수 있다.
따라서, 시험체의 두께나 종류 또는 검사 조건에 따라 여러 종류의 콜리미터를 준비할 필요가 없고, 시험조건이[0042]
바뀔 때마다 콜리미터를 전체를 교체하거나 장비를 바꾸는 폐단도 없앨 수 있으며, 이러한 것은 작업자의 피로
도 감소와 작업능률 제고에 큰 도움을 준다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한[0043]
실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기
술분야에서 통상의 기술자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
부호의 설명
2 : 방사선 소스[0044]
4 : 소스 헤드
6 : 와이어
100 : 콜리미터
110 : 바디
112 : 절취 홈부
공개특허 10-2014-0101953
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114a : 전방 플랜지부
114b : 후방 플랜지부
116 : 소스 진입공
118 : 자리면
120 : 관통공
200 : 착탈 블록
202 : 소스 유도공
204 : 방사창 영역
206 : 나사공
300 : 커넥터
302 : 나사공
도면
도면1
공개특허 10-2014-0101953
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도면2
도면3
공개특허 10-2014-0101953
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