輻射為一種具有能量的波或是粒子,例如生活上的紫外線或是無線電波等電磁波,抑或是從放射性物質釋放的微小粒子(α粒子、β粒子)皆可稱為輻射,一般來說,微量的輻射(像是核醫檢查)是不會對人體造成影響,但當人體接受過量的輻射照射或劑量,就會造成組織的損害,如皮膚脫皮或水晶體混濁等,甚至還有機率會誘導細胞突變導致癌症的發生1。
因此在輻射的安全上,還是必須要有防護措施,而目前鉛為最廣泛用於輻射防護材料,因為鉛對X射線及γ射線有良好的吸收性2。除防護設備,還須管制使用放射性物質及產生游離輻射的產業,輻射防護上需從操作人員、醫療民眾及周遭環境等皆需受到保護,所以在產業或輻射場所中可能用到的防護設備如下表所示。而在日本的福島核災後,使國人對於輻射防護的意識日漸高漲,甚至發起公投來阻止輻射食品及廢核能廠;在最早的車諾比核災,其恢復時間需要到百年甚至千年,因此輻射的防護需做好妥善的保護。因此本文透過關鍵字「lead、plumbum、Pb、radiation、protect*、prevent*、shield*、radioprotection、radiation-proof、radiation-protection、anti-radiation3」及IPC「A41D or G21F4」,初探全球相關輻射防護設備的專利技術佈局概況。
產業 | 放射物質用途 | 防護設備 |
醫療機構 | 醫學檢查,像是X光、放射治療及核醫檢查 | 鉛衣、針筒套及鉛玻璃等 |
學術機構 | 須操作放射性物質的實驗研究 | 輻射檔板及實驗操作盤等 |
核能設施 | 核能電廠儲存核廢料 | 輻射防護儲存箱 |
工業 | 雷射焊接 | 輻射防護眼鏡及衣服 |
一、全球輻射防護設備相關市場概況
近年全球輻射防護設備之相關技術生命週期(二年期)概況顯示,該技術生命週期分析出依據專利申請數量與專利申請權人數隨時間之消長,觀察輻射防護設備產業所處之技術生命週期階段,如為:技術萌芽期、成長期、成熟期或是衰退期等。
如圖一之技術生命週期概況(二年期)顯示,橫軸為專利權人的投入量,縱軸為專利件數的申請量。相關專利的研發投入量自1999-2000年開始成長,專利申請人數與專利投入量皆於2017-2018年達到最高,約為370人及596件,整體專利量逐年上升,客觀推論目前為技術成長期。
圖一 近年全球輻射防護設備之相關技術生命周期概況(二年期)
近年全球輻射防護設備之相關專利概況如圖二顯示,相關技術的申請量整體於2017年達到最高點,達322件,近五年都能有200件以上的申請量;專利公開/公告數量整體為成長趨勢,最後於2018年達到最高,約為425件。
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(一)輻射防護設備近年專利申請與獲證資訊
全球輻射防護設備之專利申請與獲證數量如圖三所示,歷年專利申請數量約為4,776件,其中已獲證的發明專利約1,918件,獲證率約40%。
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(二)全球前五大輻射防護設備之專利佈局國家或屬地
全球前五大輻射防護設備之專利佈局國家或屬地如圖四所示,其中以CN (中國)為最大屬地,占比達38%,其餘依序為US (美國)、JP (日本)、EP(歐洲專利局)及WO (世界智慧財產組織)。
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二、全球輻射防護設備相關產業之佈局與所屬競爭者分析
下圖五之等高線圖顯示專利技術的分布,概述發明的性質,地圖上每一點都代表一件專利,較多的專利聚集處會形成白色山峰,較少的專利聚集處則形成平原或海洋。探勘近年專利技術的發展主要落在儲存、結構、抗輻射、鉛板、X光及伽馬射線等。
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(一)相關所屬競爭者之技術佈局
根據圖六及圖七顯示投入該產業技術之標的公司,如Mallinckrodt Inc.以紅色圓點標註,MAVIG GmbH以綠色圓點標註,General Electric Company以藍色圓點標註,可看出相關標的公司於輻射防護設備相關技術之分佈概況。
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圖七 相關標的公司佈局輻射防護設備之技術領域
![20200210-7 20200210-7](https://imageproxy.pixnet.cc/imgproxy?url=https://pic.pimg.tw/wauyuan/1581321733-756978033.png&width=586&height=202)
(二)相關所屬競爭者之引證分析
下表顯示輻射防護設備相關領域中,產業競爭者之TOP 5平均引證分析,其中包含被引證數(Forward Citation)與引證數(Backward Citation)。以次數為基準,被引證次數及引證次數最多者皆為Mallinckrodt Inc.,分別為356次及1,033次。
表一 產業競爭者之TOP 5平均被引證/引證分析 | |||
Forward Citation | |||
Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg. citation |
Mallinckrodt Inc. | 81 | 356 | 4.4 |
General Electric Company | 56 | 320 | 5.71 |
MAVIG GmbH | 62 | 207 | 3.34 |
Toshiba Corporation | 39 | 89 | 2.28 |
Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 38 | 82 | 2.16 |
表一 產業競爭者之TOP 5平均被引證/引證分析 | |||
Backward Citation | |||
Assignee/Applicant | Patent | Cited | Avg. citation |
Mallinckrodt Inc. | 81 | 1,033 | 12.75 |
General Electric Company | 56 | 413 | 7.38 |
MAVIG GmbH | 62 | 323 | 5.21 |
Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 38 | 144 | 3.79 |
Toshiba Corporation | 39 | 93 | 2.38 |
五、合作專利分類(CPC5)分析
輻射防護設備相關技術中,主要CPC技術分類號前五名大多為G21F組群,其中前五大組群分別為G21F 3/00、A61B 6/107、G21F 5/015、G21F 3/02及G21F 1/106。技術內容涉及輻射防護形式、用途及材料等分析。再者,透過CPC技術分類號的分析,提供給相關技術領域研發者,可利用此分類號更有效率地縮短前案的檢索搜尋,或比較相關前案技術特徵的時間。
![20200210-8 20200210-8](https://imageproxy.pixnet.cc/imgproxy?url=https://pic.pimg.tw/wauyuan/1581321771-2805766183.png&width=579&height=367)
表二 CPC技術分類號之詳細說明 | |
CPC | Definition |
G21F 3/00 | Shielding characterised by its physical form |
A61B 6/107 | Protection against radiation |
G21F 5/015 | For storing radioactive sources |
G21F 3/02 | Clothing |
G21F 1/106 | Ceramics; Glasses; Refractories |
資料來源:各國專利局資料庫,華淵公司整理 |
四、全球輻射防護設備之相關文獻
(一)近5年相關文獻主要涉及議題
下圖顯示近5年相關文獻(期刊/會議錄)主要研究之Top 5議題為Engineering (工程)、Radiology nuclear medicine medical imaging(放射醫學核醫學醫學影像)、Physics(物理)、Computer Science(電腦科學)及Materials science(材料科學)。
![20200210-9 20200210-9](https://imageproxy.pixnet.cc/imgproxy?url=https://pic.pimg.tw/wauyuan/1581321788-749143940.png&width=579&height=316)
(二)近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地
針對近5年發佈相關期刊之TOP 5國家/屬地中,主要以USA (美國)為主,占42%。
![20200210-10 20200210-10](https://imageproxy.pixnet.cc/imgproxy?url=https://pic.pimg.tw/wauyuan/1581321796-1807867250.png&width=483&height=306)
(三)相關期刊之資訊
以下由近5年發佈之期刊中,搜尋出TOP 3引用數之期刊資料,詳如下表。
表三 輻射防護設備相關文獻一部分期刊資訊 | |
欄 位 | 文獻一 |
文獻來源 | NATURE NANOTECHNOLOGY,11 (1): 75-+ JAN 2016 |
標 題 | Improved air stability of perovskite solar cells via solution-processed metal oxide transport layers |
作 者 | You, JB |
被引用數 | 1,086 |
國 家 | ENGLAND |
表四 輻射防護設備相關文獻二部分期刊資訊 | |
欄 位 | 文獻二 |
文獻來源 | JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY & METABOLISM,99 (6): 1915-1942 JUN 2014 |
標 題 | Pheochromocytoma and Paraganglioma: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline |
作 者 | Lenders, JWM |
被引用數 | 664 |
國 家 | USA |
表五 輻射防護設備相關文獻三部分期刊資訊 | |
欄 位 | 文獻三 |
文獻來源 | IEEE COMMUNICATIONS SURVEYS AND TUTORIALS,16 (3): 1658-1686 2014 |
標 題 | Wireless Body Area Networks: A Survey |
作 者 | Movassaghi, S |
被引用數 | 580 |
國 家 | USA |
註1 | 行政院原子能委員會。資料來源 |
註2 | 純鉛板防腐蝕耐酸鹼,比較廉價的防輻射材料。資料來源 |
註3 | CTB=((lead or plumbum or "Pb") and ((radiation and (protect* or prevent* or shield*)) or (radioprotection or radiation-proof or radiation-protection or anti-radiation))) AND ICR=(A41D or G21F) |
註4 | A41D:外衣;防護服;衣飾配件;G21F:X,γ輻射、微粒輻射或粒子轟擊之防護;處理放射性污染材料,及其去污染裝置 |
註5 | CPC:Cooperative Patent Classification |
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