Dispositivo para la colimación de un haz de rayos.
US2904692A
Estados Unidos
- Inventor
Gscheidlen Wilhelm - Asignatario actual
- Siemens Reiniger Works AG
Aplicaciones en todo el mundo
1957 NOSOTROS
Aplicación US634195A eventos
Prioridad reclamada de DE2904692X
1959-09-15
Solicitud concedida
1959-09-15
1976-09-15
Caducidad anticipada
Estado
Caducado - De por vida
Descripción
15 de septiembre de 1959 w. GSCHEIDLEN 2.904.692
DISPOSITIVO PARA LA COLLIMACIÓN DE UN HAZ DE RAYOS Presentado el 15 de enero de 195'? Jizmwz o @/%e /w am.
2 Hojas-Hoja 1 15 de septiembre de 1959 w. GSCHEIDLEN 2.904.692
DISPOSITIVO PARA LA COLLIMACIÓN DE UN HAZ DE RAYOS Presentado el 15 de enero de 195'? 2 Hojas-Hoja 2 .Zizmszzfor: Mgl 6 1% 63564698.
Patente de los Estados Unidos DISPOSITIVO PARA COLHVIATION OF A RAY BEAM Wilhelm Gscheidlen, Erlangen, Alemania, cedente a Sremens-Reiniger-Werke Aktiengesellschaft, Erlangen, Alemania, una firma Solicitud 15 de enero de 1957, Número de serie 634,195 Prioridad de reclamos, solicitud Alemania 21 de enero de 1956 6 Reclamaciones. (Cl. 250-105) Esta invención se refiere a un dispositivo para la colimación de un haz de rayos útil que emana de una fuente de alta energía, por ejemplo, cobalto 60, que emplea placas colimadoras que pueden ajustarse perpendicularmente al rayo central del haz de rayos. para ser colimado. Los sistemas colimadores habituales de este tipo proporcionan placas rectangulares, que están dispuestos en pares uno encima del otro y colocados en planos perpendiculares al rayo central del haz de rayos de tal manera que los pares de placas subsiguientes en la dirección del rayo central están en ángulo recto entre sí. Esta disposición apilada de los pares de placas en la dirección del rayo central requiere un tamaño bastante grande del sistema colimador. En la dirección del rayo central, los pares de placas dispuestas a continuación, que limitan el haz del rayo en sus lados opuestos, no se apilan directamente una encima de la otra, sino que se disponen con un espacio entre ellas. Este espacio está ocupado por un par de placas dispuestas en ángulo recto con el par de placas adyacentes y por lo tanto limita el haz con los otros lados opuestos. Además, esta disposición sólo permite la colimación de campos rectangulares o cuadráticos. Esta disposición apilada de los pares de placas en la dirección del rayo central requiere un tamaño bastante grande del sistema colimador. En la dirección del rayo central, los pares de placas dispuestas a continuación, que limitan el haz del rayo en sus lados opuestos, no se apilan directamente una encima de la otra, sino que se disponen con un espacio entre ellas. Este espacio está ocupado por un par de placas dispuestas en ángulo recto con el par de placas adyacentes y por lo tanto limita el haz con los otros lados opuestos. Además, esta disposición sólo permite la colimación de campos rectangulares o cuadráticos. Esta disposición apilada de los pares de placas en la dirección del rayo central requiere un tamaño bastante grande del sistema colimador. En la dirección del rayo central, los pares de placas dispuestas a continuación, que limitan el haz del rayo en sus lados opuestos, no se apilan directamente una encima de la otra, sino que se disponen con un espacio entre ellas. Este espacio está ocupado por un par de placas dispuestas en ángulo recto con el par de placas adyacentes y por lo tanto limita el haz con los otros lados opuestos. Además, esta disposición sólo permite la colimación de campos rectangulares o cuadráticos. los pares de placas dispuestos posteriormente que limitan el haz de rayos en sus lados opuestos no se apilan directamente uno encima del otro sino que se disponen con un espacio entre ellos. Este espacio está ocupado por un par de placas dispuestas en ángulo recto con el par de placas adyacentes y por lo tanto limita el haz con los otros lados opuestos. Además, esta disposición sólo permite la colimación de campos rectangulares o cuadráticos. los pares de placas dispuestos posteriormente que limitan el haz de rayos en sus lados opuestos no se apilan directamente uno encima del otro sino que se disponen con un espacio entre ellos. Este espacio está ocupado por un par de placas dispuestas en ángulo recto con el par de placas adyacentes y por lo tanto limita el haz con los otros lados opuestos. Además, esta disposición sólo permite la colimación de campos rectangulares o cuadráticos.
De acuerdo con esta invención, una pluralidad de grupos de placas colimadoras que son aproximadamente rectangulares se colocan verticales en la dirección del rayo central del haz de rayos y se apilan perpendicularmente al rayo central, proporcionándose un elemento de ajuste para cada placa colimadora y un mecanismo impulsor. elemento, un eje de transmisión, por ejemplo, que es común a los miembros de ajuste de un grupo se acopla al mismo mediante acoplamientos de fricción únicamente. De esta manera, se obtienen las siguientes ventajas:
El haz de rayos está lateralmente limitado por las paredes de los bordes de las placas verticales del colimador. Estas superficies limitantes no se interrumpen en la dirección del rayo central. En consecuencia, este sistema colimador puede tener menos altura que los sistemas colimadores habituales en los que las superficies limitadoras laterales se interrumpen en la dirección del rayo central.
Dado que la transmisión de potencia desde el elemento impulsor común a los miembros de ajuste individuales de un grupo se efectúa únicamente por fricción, es posible aplicar fuerzas opuestas a las placas del colimador individuales cuando se acciona el elemento impulsor común, lo que contrarresta la fuerza de fricción entre el elemento impulsor y el miembro de ajuste para la placa colimadora individual.
Tales contrafuerzas pueden generarse, por ejemplo, por medio de topes para las placas individuales del colimador. Si no se aplican dichas fuerzas contrarias, todas las placas del colimador se moverán cuando se accione el elemento impulsor para el grupo de placas correspondiente. Se pueden proporcionar topes para placas individuales, de modo que excluyan dichas placas de la operación de ajuste común, ya sea a lo largo de todo el rango de ajuste o en una parte del mismo. De esta manera es posible limitar el haz de rayos útil para obtener formas y tamaños de campos deseados.
Lo anterior y otras características y objetos de la invención aparecerán a partir de la siguiente descripción de los ejemplos 2.904.692 patentados el 15 de septiembre de 1959 que se presentarán a continuación con referencia al dibujo adjunto. en el dibujo,
la figura 1 muestra un cabezal de radiación parcialmente en sección y parcialmente en alzado;
higos. 2 a 4 muestran varias vistas del sistema colimador;
la figura 5 ilustra una plantilla para configurar el campo;
la figura 6 indica de forma esquemática una pluralidad de sistemas de colimador dispuestos unos sobre otros en la dirección del haz de rayos central;
la Fig. 7 muestra placas arqueadas dispuestas en planos paralelos al rayo central;
la figura 8 indica una pluralidad de sistemas colimadores según la figura 7, dispuestos de manera superpuesta; y r La Fig. 9 indica el uso de un cono de tratamiento junto con una estructura como la que se muestra en la Fig. 4.
El cabezal de radiación, que se muestra en la Fig. 1, comprende un cuerpo protector esférico 1, que está provisto de un corte 2 de forma radial, cónica o piramidal que se extiende sustancialmente hasta el centro del cabezal, donde la fuente 3, cobalto 60 por ejemplo, está dispuesto. El cabezal de radiación puede montarse de forma giratoria por medio de pivotes 4, 5 dispuestos diametralmente.
El cuerpo de blindaje 1 está provisto de una superficie plana 6 ubicada en el lado inferior como se muestra en el dibujo, a la cual se asegura un sistema colimador 9 por medio de los tornillos 7, 8.
El sistema colimador 9 ilustrado en las Figs. 2 a 4 comprende una pluralidad de grupos de placas colimadoras 10, que se extienden verticales en la dirección del rayo central del haz de rayos y en los grupos respectivos uno al lado del otro en planos paralelos al rayo central del haz de rayos, los bordes de las placas enfrentando en direcciones perpendiculares al rayo central. En el ejemplo mostrado, las placas se combinan en dos pares de grupos, cada grupo tiene cinco placas. La base 11 de la carcasa del sistema colimador sirve para guiar las placas. Los grupos de placas están confinados en sus posiciones por medio de angulares 12, 13, 14, 15 y bloques prismáticos 12a, 13a, 14a y 15a, los cuales pueden ser ajustados manualmente con los husillos 16, 17, haciendo así es posible variar la presión de contacto entre las placas del colimador.
Como se muestra en la Fig. 3, los medios de ajuste para las placas del colimador comprenden una manivela de ajuste 18 para cada placa correspondiente, con una varilla de empuje 19 articulada con la placa. Todas las manivelas 18 que pertenecen a un grupo de placas están montadas de forma giratoria sobre un eje de transmisión común 20. La rotación de las manivelas 18 se efectúa con la ayuda de discos de fricción 21 llevados por el eje 20, por medio de ranuras y lengüetas, por ejemplo, y presionados contra las manivelas 18 por los resortes 23. La presión del resorte se puede variar por medio de una tuerca ajustable 24 en el eje 20 que opera contra una arandela 25 que se acopla con el resorte. El eje se puede ajustar por medio de la perilla o volante 26 que se sujeta al mismo. Como se verá en la Fig. 2, las placas del colimador de los grupos dispuestos de forma opuesta son comúnmente ajustables. Para este propósito, los dos ejes motores que accionan los correspondientes grupos de placas están acoplados entre sí por medio de una correa sin fin 27 o similar. La figura 2 muestra los medios operativos 26 y 26a, cada uno para ajustar dos grupos de placas dispuestas de forma opuesta.
Para configurar el campo, puede emplearse una plantilla de configuración 28 como se ilustra en la figura 5 (que también se muestra en la figura 4), que está provista de varios orificios 29 para recibir pasadores o medios de tope similares. Dado que las manivelas 18 están montadas de forma giratoria sobre el eje 20 y se mueven debido a las fuerzas de fricción entre las manivelas y los discos de fricción 21, las placas del colimador pueden colocarse en posiciones que están limitadas por los pasadores 30 de la plantilla de ajuste 28. por lo tanto, es posible establecer la forma y el tamaño del campo en pasos correspondientes al número de placas contenidas en cada grupo.
En el caso de energías radiantes muy altas, puede ser ventajoso disponer varios sistemas colimadores de este tipo, uno encima del otro, en la dirección del rayo central, como se indica esquemáticamente en la Fig. 6. En tal disposición, los medios de ajuste para superpuestos los grupos de placas se pueden acoplar de manera análoga como se describe a continuación. Se puede proporcionar un patrón de ajuste con topes ajustables para cada sistema de colimador, de modo que el ajuste del tamaño y la forma del campo se pueda efectuar de nuevo como se explicó anteriormente.
De acuerdo con la Fig. 7, las placas arqueadas del colimador 33 están dispuestas en planos paralelos al rayo central y soportadas de modo que puedan girar alrededor de un eje 31, que preferiblemente se extiende a través de la fuente de radiación, los bordes frontales 32 de las placas del colimador 33, extendiéndose tangencial al haz de rayos y formando superficies limitantes para el mismo. El número 34 indica pistas de guía curvas para las placas 33.
Como se muestra en la figura 8, dos o más sistemas colimadores, como se indica en la figura 7, pueden superponerse en la dirección del haz. Los medios de ajuste pueden corresponder a los descritos anteriormente.
Como se ilustra en la Fig. 4, las placas del colimador pueden estar provistas de cortes en forma de ranura 35, en los que, según la Fig. 9, se puede insertar un cono de tratamiento 36, lo que es una ventaja para reducir la zona de penumbra de las fuentes con áreas de enfoque más grandes.
El haz de rayos puede estar parcialmente limitado por cuerpos verticales fijos, por ejemplo, cuerpos de sección transversal en forma de U, con una pila de placas colimadoras dispuestas en el espacio interior de los mismos para limitar una parte del haz de rayos de acuerdo con la forma y el tamaño. . Si se utilizan dos pilas opuestas de placas de colimador, pueden estar soportadas de forma móvil entre cuerpos limitadores fijos. Disposiciones de este tipo y similares están dentro del alcance de esta invención. Además, es posible acoplar no sólo los elementos de accionamiento para dos grupos de placas dispuestos opuestos, sino también los de cualquier número de grupos de placas, si es necesario los de todos los grupos de placas, y accionarlos mediante un medio de accionamiento común.
Lo que reclamo es:
yo Un dispositivo para colimar un haz de rayos que emana de una fuente de alta energía, que comprende una pluralidad de placas de colimación aproximadamente rectangulares móviles individualmente dispuestas lado a lado en posiciones verticales con los bordes correspondientes de las mismas que se extienden en la dirección del haz de rayos a ser colimado, dicho bordes que constituyen los bordes colimadores, y un miembro de ajuste separado para cada una de dichas placas colimadoras adaptadas para mover su placa respectiva lateralmente en una dirección perpendicular al haz de rayos para ajustar el borde colimador del mismo con referencia a dicho haz de rayos, un accionamiento común elemento para los miembros de ajuste, y medios de embrague de fricción para acoplar cada miembro de ajuste individual con dicho elemento impulsor.
2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un eje de transmisión giratorio que constituye dicho elemento de transmisión común, dichos elementos de ajuste pueden girar libremente sobre dicho eje de transmisión común, dichos medios de embrague de fricción están montados de manera fija en dicho eje de transmisión, un medio de embrague de fricción para cada ajuste miembro y dispuesto adyacente al mismo.
3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende medios de resorte dispuestos en dicho eje para ejercer presión axialmente sobre el mismo para efectuar el acoplamiento por presión de fricción de dichos medios de embrague de fricción con los miembros de ajuste que son respectivamente individuales para ellos.
4. Un dispositivo según la reivindicación 1, que comprende medios de ajuste para ajustar de forma ajustable el patrón de ajuste de dichas placas colimadoras con respecto al haz de rayos, comprendiendo dichos medios de ajuste una plantilla que tiene filas de orificios formados en ella para recibir topes que se colocarán en el lateral trayectorias de movimiento de ajuste de las respectivas placas colimadoras con el fin de ajustar selectivamente dichas placas colimadoras de acuerdo con un tamaño y forma deseados del campo de radiación del haz de rayos.
5. Un dispositivo para colimar un haz de rayos que emana de una fuente de alta energía, que comprende una pluralidad de grupos de placas colimadoras dispuestas en ángulo recto entre sí, comprendiendo cada grupo una pluralidad de placas aproximadamente rectangulares móviles individualmente dispuestas una al lado de la otra en forma vertical posiciones con los bordes interiores correspondientes de los mismos que se extienden en la dirección del haz de rayos a colimar, un elemento de ajuste separado para cada placa en cada grupo y adaptado para mover su placa respectiva lateralmente hacia adentro en una dirección perpendicular al rayo:haz'a establecer el borde interior del mismo con referencia a dicho haz de rayos, un elemento impulsor común para los elementos de ajuste en cada grupo de placas, medios de embrague de fricción para acoplar cada elemento de ajuste individual con el elemento impulsor común del mismo,y medios para acoplar al menos dos de dichos elementos de accionamiento para una operación de accionamiento común.
6. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende medios de ajuste para ajustar de forma ajustable el patrón de ajuste de los bordes internos de dichas placas del colimador con respecto al haz de rayos, comprendiendo dicho medio de ajuste una plantilla que tiene filas de orificios formados en ella para recibir topes para colocarse en la trayectoria de movimiento de ajuste lateral hacia adentro de las respectivas placas del colimador con el fin de ajustar selectivamente dichas placas de acuerdo con un tamaño y una forma deseados del campo de radiación del haz de rayos.
;l}eife1 encias Citadas en el archivo de esta patente PATENTES DE LOS ESTADOS UNIDOS 1, 09, 26 M unn Ap 29 2,675,486 Qireen et al. 13 de diciembre de 1954 PATENTES 192 300 Alemania 6 de diciembre de 1906
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