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辐照技术

加速器的基本结构

源于:辐照服务中心 时间:2020-11-19 浏览量:632 次

加速器辐射源系统

工业辐射灭菌始于20世纪50年代,在电子加速器上对缝线产品进行灭菌试验。上世纪60年代,CO源因其比70年代生产的电子加速器具有更高的生产率而被广泛应用于医疗产品的灭菌,因此开发出了功能强大的电子加速器。这导致了趋势的改变。美国和欧洲“共源”的数量和总活动量在逐渐减少,电子束设备的总功率在增加。1999年,全世界使用的商用电子束装置是商用伽马射线辐照器的8至9倍。
工业灭菌工艺为:辐照灭菌(加速器和同位素源),46%;气体(环氧乙烷)灭菌,52.2%;热灭菌,1.8%。
近十年来,在许多国家开始限制气体灭菌的同时,辐射灭菌的份额也在不断增加。
辐射灭菌过程中的关键参数是电离辐射的穿透深度。大多数直流电子加速器的电能小于3mev,限制了其在杀菌中的应用。通常使用能量为5MeV或更高的射频型加速器。电子束的最大能量不应超过10MeV,以避免2.5-10MeV能量范围内的放射性问题(对于电子束灭菌)。进出口剂量对电子能量的依赖性相似,呈线性关系。穿透深度限制了处理产品的表面厚度。双面辐照可使处理后产品的允许厚度增加2.4倍。另一种方法是增加穿透深度,利用重金属靶产生韧致辐射。5~7.5mev电子束产生的X射线在30~40gcm范围内具有与y射线相同的穿透能力。
在欧洲和美国,许多服务中心提供低能或中能钴源和电子束辐照器。大多数产品是用电子束处理的,而不能用电子束处理的产品则用co-γ射线辐照。

辐照中心加速器

射频电源系统是基于可靠的晶体管(脉冲功率不小于2mw)的自启动电动机。射频系统不需要对结构和发生器进行精确的频率调整,使得加速器控制系统和发生器的设计相对简单。
自激射频发生器在一定程度上简化了加速器的设计,降低了成本,提高了可靠性,降低了维护成本。ilu-8型机的能量范围为0.8-1mev,主要用于电线、管材和薄膜的交联。自1983年以来,能量高达2.5mev的加速器被用于医药产品的灭菌。加速器可以产生高达5毫伏的光束。为了满足高能辐射加工工业日益增长的需求,研制了一种新型加速器。其能量范围为7.5-10mev。该加速器可在电子束模式和X射线产生模式下加工能量高达10 MeV的产品,能量为7.5 MeV(X射线产生的最大电子能量)。
在5mev时,加速器产生的X射线穿透深度为30g·cm-2,相当于co-γ射线的穿透深度。基于加速器和移动式X射线转换器的辐照设备可以处理6co源加工的所有产品。一些加速器已经在中国运行多年,包括上海应用物理研究所建立的上海辐照中心加速器。

加速器基本结构

有些加速器的工作电压为4-5mev,足以消毒。加速器的基本结构是一个工作频率为116mhz的环形铜孔。它有一个轴向突出物,形成270 mm的加速间隙。选择凸出形状来形成和聚焦电子束,以最小的损耗完成入射、加速和进一步通过束扫描和提取系统。将铜射频腔2放入不锈钢真空盒1中。三极管电子注入器5由阴极单元和安装在上部突起中的栅极形成。三极管系统由低电容投影和注入器组成
在腔体的下电极下,有一个磁性透镜,在电容通道中形成电子束。线性束扫描提取装置6直接安装在真空箱上的两个射频自激发生器和九个功率三极管中。发生器9的工作频率约为116mhz,接近腔的特定频率。阳极电路通过电感回路与孔耦合。耦合速率由回路的平方决定,并可由阳极电路调节。在采用共栅电路的发生器中,反馈由连接管的正负极的附加电容提供,约为20pF。采用可移动式快速接触网驱动的阴极短路尾翼实现反馈值和相位的微调。当加速器预置时,通过改变真空电容器8的容量和耦合电路的平方来调整腔与发生器之间的耦合速率。真空室采用金属真空(铜铟)密封,工作真空为1.33x10pa。

分布地域

黑龙江、河北、陕西、山西、山东、河南、江苏、四川、湖北、安徽、浙江、湖南、广西、广东、浙江、福建等地区。