10MeV系列电子直线辐照加速器
电子加速器辐射加工原理、应用及检测研究
电子加速器辐射加工原理、应用及检测研究摘要：电子束辐射技术作为一种高新技术，现已被广泛应用于固体物理、材料科学、工农业生产、医疗卫生等领域。
文章对电子束辐射技术的原理及应用进行了简要的概述，并对辐射检测研究现状进行探讨。
关键词：电子束；辐射；电子加速器电子束辐射加工技术，是利用电子加速器（0.2mev～10mev）产生的高能电子束，对被辐射物质进行加工处理。
这种技术自从被应用于农业领域以后发展迅速，创造了巨大的经济效益[1]。
它有别于传统的机械加工和热加工技术，因而被誉为人类加工技术的第三次革命[2]，其特点是电子加速器发生的电子束有很强的穿透能力，可深入到物质分子内进行“加工”，这种“加工”在常温下进行，对被辐射物质的作用在于抑制发芽、延缓呼吸、杀虫灭菌、检疫处理等。
由于加工者是高能射线以及由它引发的高度活性中间物，而不是分子热运动，能耗低、无残留物、无环保问题。
因此电子束辐射技术是清洁的加工技术，而且其反应易于控制，加工流程简单，适合产业化、规模化生产。
例如，使高分子材料分别实现接枝、聚合、裂变或交联，抑制或刺激生物生长，有效地杀灭害虫、虫卵、病菌等。
1 高能电子束产生及辐射加工原理高能电子束的电子由电子枪产生，电子枪的阴极发射出电子，不断产生的电子汇聚在一起在高压电场的作用下速度被提高至0.3～0.7倍的光速。
通常电子束的直径为1～1.5cm，根据需要的不同，或利用电磁透镜汇聚成更细的束流，或利用扫描装置扩展成扇面束流。
高能电子束与物质的相互作用，被处理的材料产生电离或者激发，形成自由基，自由基或者其他激活态基团能构成新的分子形式。
电子束辐射加工原理在于破坏化学键的同时伴随生成新的化学反应，有机物分解或者原子错位等。
作为一种加工过程，电子束处理的基本效应是引起物理效应，以及化学结构的变化。
2 电子束辐射加工技术的应用2.1 工业中的应用2.1.1 辐射加工辐射加工包括辐射交联、辐射固化、辐射硫化、辐射降解及辐射接枝改性。
10MeV系列电子直线辐照加速器.doc
lOMeV系列电子直线辐照加速器一、项目介绍用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。
这一技术己被广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。
它同钻源辐照一样，具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等特点。
与钻源相比，其最大优点是辐照束流集中定向，能源利用充分，辐照效率高，不产生放射性废物。
随着钻源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价格和经济优势。
用能量为lOMeV的高功率电子加速器建设高能电子辐照中心，在发展辐照加工产业的同时，开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在国内外都是一项极具挑战和开拓性的工作，具有明显的社会经济效益和不可估量的潜在价值，是目前国际上倍受关注的高科技领域之一。
主耍涉及领域有:1) 医疗卫生用品的辐射灭菌适用的医疗卫生用品灭菌消毒的种类很多，包括金属制品、塑料制品、棉织品、一次性使用的高分子材料医疗用品等上千种，中西药和化妆品也都可以采用辐射消毒灭菌。
辐射消毒灭菌要比常规的ETO等化学消毒法具有更多优点：辐射消毒灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品利药物。
辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长货架寿命和储存期。
能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业, 适合于大规模加工。
加工易于控制，一旦加工参数（剂量）确定，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素。
2）食品辐照加工……保鲜和储存食品辐照的保藏方法与其他方法相比有许多优点：可以杀菌消毒，降低食品病原菌的污染；食品辐照的处理是在常温下进行的，特别适用于要保持原有风味的食品和含芳香性成份的食品的杀菌和消毒；能耗低，无毒物残留，无污染；辐照新鲜果蔬食品可以抑制生长发芽、杀虫灭菌、延长保鲜期，防止腐烂、减少损失。
10MeV20kW大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用要点
返波型行波加速结构的优点
• 频率稳定性好
– 不需要AFC系统
Beam
• 微波功率反射小
– 不需要微波隔离器件
Pout
Pin
• 微波到电子束转换效率高
– 降低能耗 – 降低对调制器、速调管、脉冲变压器的功率要求
• 功率传输方向与束流运动方向相反
– 功率利用率高 – 聚束段场强低，俘获效率高
Accelerator Lab of Tsinghua University
1.2
1
实际射程 Rp=50.5 mm Ep=10.3 MeV
0.8
任意单位
0.6
0.4
0.2
0 0 图1 10 20 30 40 50
R 深度（mm）
偏分电压为22.8时电子束在聚苯乙烯材料中的 深度剂量分布曲线
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辐照应用
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10MeV/20kW大功率辐照加速 器及其在食品辐照中的应用
郑曙昕 清华大学
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目 录
• 大功率辐照加速器 • 返波型行波辐照加速器
– 特点 – 参数设计 – 调试和测试结果
控制台和水冷机组
12
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流强测量
• 脉冲宽度17s • 重复频率460Hz • 脉冲电流270mA • 平均电流2.02mA
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10MeV电子直线加速器辐照控制工艺研究
10MeV电子直线加速器辐照控制工艺研究江海;袁肖肖;张伟;尹政;段明皞【摘要】以10Mev电子直线加速器为研究对象,介绍横向、纵向及深度三个方向上辐照产品的均匀性研究.通过理论计算和CTA剂量片实际测量的三个方向的均匀性,总结出三个方向均匀性的约束条件,建立基于PLC程序的辐照控制工艺.本研究对10MeV辐照电子直线加速器的辐照工艺研究有一定指导意义.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】4页(P144-147)【关键词】电子加速器;辐照工艺;剂量分布;不均匀度【作者】江海;袁肖肖;张伟;尹政;段明皞【作者单位】北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;西北师范大学物理与电子工程学院,兰州 730070;中国科学院近代物理研究所,兰州 730000;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】TL5030 引言电子束辐射加工技术广泛应用于热缩材料、电线电缆、中药、医疗用品及食品加工领域。
北京机械工业自动化研究所有限公司研制的10MeV/7.5kW辐照电子直线加速器已在用户处安装运行4年时间。
因不同的辐照产品需要不同的辐射剂量，且每种辐照产品都必须受到均匀辐照，这就对加速器的运行参数提出了不同的限制条件。
在加速器运行过程中，通过理论计算和实验对比积累了各种不同的产品所需要的最优参数，近期对该加速器的束下传输系统进行优化，提高工作效率。
1 横纵向均匀性研究横向剂量分布也称为扫描方向剂量分布，指扫描后的电子束流在参考面上形成的与产品运动方向垂直的有用束流宽度。
可以通过扫描电源的扫描电流调节，扫描频率调节，来改变电子束斑在横向的分布。
但是，由于束流是脉冲的，电子束斑为高斯分布，且脉冲束在该方向边缘存在斜入射现象，会导致该方向的剂量分布不均匀。
10MeV20kW大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用要点
10MeV20kW大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用要点辐照加速器的工作原理是通过磁场的作用，使带电粒子以近光速的速度运动，然后通过特定的方式释放出高能量的X射线或γ射线。
这些高能辐射能够穿透物质，对其中的病毒、细菌和寄生虫等微生物进行致死或致伤处理，从而达到消毒、杀虫、杀菌和去毒的目的。
在食品辐照中，大功率辐照加速器主要有以下几个应用要点。
首先，食品辐照可以有效地杀灭食品中的微生物，包括病毒、细菌、酵母、霉菌和寄生虫等，提高食品的安全性。
通过食品辐照处理，不仅可以消灭病原菌，防止食品传染性疾病的发生，而且可以延长食品的保质期，减少食品的损失。
其次，食品辐照可以破坏食品中的酶系统，防止食品的自然降解。
这对于一些易腐食品，如肉制品、蔬菜和水果等，具有重要的应用价值。
三是，食品辐照可以防止食品变色和变味。
辐照处理后的食品，其色泽和口感与原始食品基本相同，不影响食品的感官品质。
四是，食品辐照可以用于杀灭农产品中的害虫。
例如，通过对粮食和豆类进行辐照处理，可以杀死粮食内外的害虫，减少粮食的损失。
尽管食品辐照技术在食品保鲜、食品安全等方面发挥了重要作用，但是其应用仍存在一些问题。
例如，食品辐照可能会导致食品的一些营养成分损失，如维生素C等。
此外，大功率辐照加速器的设备成本较高，这也限制了其在食品行业的广泛应用。
总的来说，10MeV20kW大功率辐照加速器在食品辐照中的应用具有广阔的前景。
随着科研技术的不断进步，人们将进一步优化辐照加速器的设备结构和工作参数，提高辐照处理的效率，降低辐照处理的成本，使食品辐照技术得到更广泛的应用。
10mev、10kw电子辐照加速器kd-_li_nac-10可行性分析报告(1)[管理资料]
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10MeV、10kW电子辐照加速器KD-LINAC-10可行性研究报告合肥中科大爱克科技有限公司自然人：自然人：2010年05月30日目录目录................................................................... 一第1章项目总论.............................................................. 四§项目背景 ............................................................... 四§项目名称............................................................. 四§项目承办单位......................................................... 四§项目主管部门......................................................... 五§项目拟建地区、地点................................................... 五§承担可行性研究工作的单位和法人代表................................... 五§研究工作依据......................................................... 八§研究工作概况......................................................... 十§可行性研究结论 ....................................................... 十二§市场预测和项目规模................................................. 十二§原材料、燃料和动力供应............................................. 十二§厂址............................................................... 十二§项目工程技术方案................................................... 十二§环境保护........................................................... 十二§工厂组织及劳动定员................................................. 十三§项目建设进度....................................................... 十三§投资估算和资金筹措................................................. 十三§存在问题及建议 ....................................................... 十四第2章项目背景和发展概况.................................................. 十六§项目提出的背景 ....................................................... 十六§国家或行业发展规划................................................. 十六§项目发起人和发起缘由............................................. 二十二第3章市场分析与建设规模................................................ 二十三§市场调查 ........................................................... 二十三§现有辐照需求调查................................................. 二十三§辐照能力调查..................................................... 二十三§替代品调查....................................................... 二十三§辐照价格调查..................................................... 二十四§市场需求预测 ....................................................... 二十四§建设规模 ........................................................... 二十五§产品销售收入预测 ................................................... 二十五第4章建设条件与厂址选择................................................ 二十七§资源 ............................................................... 二十七§资源评述......................................................... 二十七§原材料及主要辅助材料供应......................................... 二十七§建设地区的选择 ..................................................... 二十七§基础设施......................................................... 二十七§其它应考虑的因素................................................. 二十八§厂址选择 ........................................................... 二十八第5章工厂技术方案........................................................ 三十§辐照加速器装置总体工艺布局 ........................................... 三十§ KD-LINAC-10电子辐照加速器技术参数.................................... 三十§主要设备组成 ....................................................... 三十一§关键技术 ........................................................... 三十二第6章环境保护与劳动安全................................................ 三十三§项目主要污染源和污染物 ............................................. 三十三§项目拟采用的环境保护标准 ........................................... 三十三§环境监测制度的建议 ................................................. 三十四§环境影响评论结论 ................................................... 三十五§劳动保护与安全卫生 ................................................. 三十五§生产过程中职业危害因素的分析..................................... 三十五§职业安全卫生主要设施............................................. 三十五§劳动安全与职业卫生机构........................................... 三十六§消防措施和设施方案建议........................................... 三十六第7章企业组织和劳动定员................................................ 三十七§企业组织 ........................................................... 三十七§企业组织形式..................................................... 三十七§企业工作制度..................................................... 三十七§劳动定员和人员培训 ................................................. 三十七§劳动定员......................................................... 三十七§年总工资和职工年平均工资估算..................................... 三十八§人员培训及费用估算............................................... 三十八第8章项目实施进度安排.................................................. 三十九§项目实施的各阶段 ................................................... 三十九§建立项目实施管理机构............................................. 三十九§资金筹集安排..................................................... 三十九§技术获得与转让................................................... 三十九§施工和生产准备..................................................... 四十§竣工验收........................................................... 四十§项目实施进度表 ....................................................... 四十§计划进度表......................................................... 四十第9章投资估算与资金筹措................................................ 四十三§项目总投资估算 ..................................................... 四十三§编制依据......................................................... 四十三§编制方法......................................................... 四十三§估算结果......................................................... 四十三§资金筹措 ........................................................... 四十四§资金来源......................................................... 四十四§资金使用计划 ....................................................... 四十四§还款计划: .......................................................... 四十五第10章财务分析......................................................... 四十六§经济评价依据及范围 ................................................. 四十六§基础数据及参数选取 ................................................. 四十六§财务效益与费用估算 ................................................. 四十六§年辐照收入估算................................................... 四十六§辐照总成本及费用估算............................................. 四十七§利润及利润分配................................................... 四十七§财务分析 ........................................................... 四十八§财务盈利能力分析................................................. 四十八§财务清偿能力分析................................................. 四十九§财务生存能力分析................................................... 五十§不确定性分析 ......................................................... 五十§盈亏平衡分析....................................................... 五十§敏感性分析......................................................... 五十§经济评价结论 ......................................................... 五十第11章可行性研究结论与建议............................................. 五十一§结论与建议 ......................................................... 五十一§结论............................................................. 五十一§建议............................................................. 五十一第12章附件............................................................. 五十三§粮食辐照杀菌，食品、塑料辐照改性图 ................................. 五十三§世界辐照装置一览表 ................................................. 五十四§美国辐照食品一览表 ................................................. 五十六§加纳辐照食品一览表 ................................................. 五十八§南非辐照食品一览表 ................................................. 六十二§ 2MeV加速器杀炭疽菌等实验结果参数表................................. 六十五§研制的8-10MeV、3-5kW电子直线加速器辐照装置 ........................ 六十六§研制的10MeV、10kW辐照加速器 ....................................... 六十八§研制的10MeV,20kW辐照加工用加速管 .................................... 七十第1章项目总论§1.1 项目背景随着我国加入WTO，以及人民生活水平的提高，对食品的卫生要求必定要遵循国际规范。
电子加速器辐照加工简介(1)
电子加速器辐照加工简介1 辐照加工技术简介辐照加工是一项通过高能射线对物质作用所产生的生物效应、化学效应及物理效应，对物品进行杀毒、灭菌、降解有毒有害物质、改善材料性能等的高科技绿色加工技术，具有能耗低、无残留、无环境污染、加工流程简单、易于控制以及加工处理后的产品附加值高等优势，被称为人类加工技术的第三次革命，已广泛应用于农业、医疗、化工、环保、矿产等诸多领域，且正向现代科学技术前沿和新领域渗透，产生了巨大的经济效益和社会效益。
用于辐照加工的高能射线主要有两种：一种是放射性同位素（如钴-60）释放的γ射线，另一种是电子加速器产生的高能电子束。
由于放射性同位素钴-60存在残留核废料处理等诸多弊端，逐渐由电子加速器技术所替代已成为世界公认的发展方向和主流。
无论在国内还是全世界范围，辐照加工技术已经获得了广泛的应用，辐照加工产业已经颇具规模。
目前世界辐照加工产品产值每年正以20%的速度递增，如美国九十年代中期辐照加工产品产值就已超过2000亿美元，占到了美国GDP的%。
辐照加工产业在提高世界科技水平，促进经济发展，推动高新技术产业化进程中发挥了突出作用。
辐照加工技术涉及高新技术、民用非动力核技术、环境保护、新材料、农林业新技术、新能源等六个国家重点发展的技术领域，一直是国家重点扶持与鼓励发展的行业。
2006年4月，该技术列入国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》中的重点鼓励项目；2007年1月，列入国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》中优先发展的高技术产业化重点项目。
根据国家发改委的计划，我国以辐照加工作为关键技术的产业规模将保持年均15%以上的增长速度、到2015年预计达到3000亿元，并将有力带动相关领域产业的发展。
目前，辐照加工主要采用钴60作为放射源，效率低、空闲能源浪费大，特别是放射源后续处理（即核废料处理）更是世界性的严重问题。
来自国际辐照加工行业相关重要国家的一份权威报告得出如下结论：放射性同位素辐射源具有高度危险性，应尽快由无危险性技术替代。
10MeV系列电子直线辐照加速器
10MeV系列电子直线辐照加速器一、项目介绍用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。
这一技术已被广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。
它同钴源辐照一样，具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等特点。
与钴源相比，其最大优点是辐照束流集中定向，能源利用充分，辐照效率高，不产生放射性废物。
随着钴源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价格和经济优势。
用能量为l0MeV的高功率电子加速器建设高能电子辐照中心，在发展辐照加工产业的同时，开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在国内外都是一项极具挑战和开拓性的工作，具有明显的社会经济效益和不可估量的潜在价值，是目前国际上倍受关注的高科技领域之一。
主要涉及领域有：1）医疗卫生用品的辐射灭菌适用的医疗卫生用品灭菌消毒的种类很多，包括金属制品、塑料制品、棉织品、一次性使用的高分子材料医疗用品等上千种，中西药和化妆品也都可以采用辐射消毒灭菌。
辐射消毒灭菌要比常规的ETO等化学消毒法具有更多优点：辐射消毒灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品和药物。
辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长货架寿命和储存期。
能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业，适合于大规模加工。
加工易于控制，一旦加工参数（剂量）确定，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素。
2）食品辐照加工------保鲜和储存食品辐照的保藏方法与其他方法相比有许多优点：可以杀菌消毒，降低食品病原菌的污染；食品辐照的处理是在常温下进行的，特别适用于要保持原有风味的食品和含芳香性成份的食品的杀菌和消毒；能耗低，无毒物残留，无污染；辐照新鲜果蔬食品可以抑制生长发芽、杀虫灭菌、延长保鲜期，防止腐烂、减少损失。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。