多能量双束线电子直线加速器研制

<正>研制了可输出电子能量为7.5、10、12 MeV的电子直线加速器,7.5 MeV电子束打靶产生的X射线用于食品辐照技术研究,10 MeV电子束用于科研教学和中试生产研究,12 MeV电子束主要应用于半导体材料辐照改性研究,多能量双束线电子直线加速器主体结构如图1所示。该电子直线加速器布置采用上下两层结构,电子枪、加速管、速调管、微波系统和脉冲变压器等置于第2层     

S波段轴耦合驻波加速结构优化计算

正电子直线加速器的加速结构主要包括行波结构和驻波结构,其中行波结构主要应用于科研用高能电子直线加速器及工业用高能电子束辐照等领域,驻波结构主要应用于医疗和无损检测等领域。中国原子能科学研究院开发的基于电子直线加速器的无损检测设备已形成系列产品,涵盖1/2、2/4、4/6、6/9、9/12 MeV双能无损检测加速     

基于电子直线加速器的空间电子环境地面模拟用电子源设计与实现

空间电子环境地面模拟装置由1台电子直线加速器提供能量1~5 MeV范围内的电子,后续束流传输系统将电子束进行扩束处理。较大的能量范围对加速器的设计与运行条件提出了较高要求。本文主要阐述了该加速器的设计与实现过程,综合考虑了能量开关技术和束流负载效应,通过研究不同条件下的耦合度参数特性确定了加速管耦合度,分析提出了磁控管输出参数并进行了实验研究。加速器实验测试结果表明,电子束能量参数达到指标要求,为模拟装置提供了有效可靠的电子源。     

基于量热法的电子束吸收剂量绝对测量方法研究

正基于电子直线加速器进行辐照加工级电子束吸收剂量绝对测量方法研究,使用RISO制石墨和聚苯乙烯两种吸收体的量热计工作计量器具在10 MeV电子能量下进行动态辐照实验,并开展量热计剂量响应、剂量重复性、量值传递等方法初步研究。结果表明:量热计测量的吸收剂量仅与辐     

高压型低能大功率辐照加速器电子枪研制

低能大功率辐照加速器广泛用于辐照加工产业。本工作研制出一台二极电子枪作为高压型低能大功率辐照加速器的电子源,并通过出束实验对其加以优化,最后确定了二极电子枪的最佳结构、尺寸及运行参数等。结果表明,从电子枪引出电子束的能量为5~25 keV,流强为60~100 mA,束斑为15~30 mm,半散角为0.6°~1.6°,不稳定度好于±0.6%。该电子枪工作稳定,寿命长于5 000 h。     

自屏蔽式电子束消毒灭菌装置

中国原子能科学研究院于2002年9月研制成功世界上体积最小、重量最轻的自屏蔽式电子束消毒灭菌装置,用于邮件的灭菌处理。 该装置利用加速器的电子束产生高能电子,辐照在被照射物体上,当电子束的剂量达到足够高     

基于LabWindows/CVI的电子直线加速器辐照装置控制软件研发

基于分布式控制的软件设计思想,采用面向仪器与测控过程的交互式软件开发平台Lab-Windows/CVI,针对科大辐化电子直线加速器辐照装置控制系统,进行辐照装置控制软件的研究与开发。近7个月的连续运行表明该控制软件操作简便、运行稳定可靠。     

辐照电子直线加速器辐射剂量测定的技术研究

研究了辐照电子直线加速器辐射剂量测定的技术方法,在测量方法上采取实测与蒙特卡洛模拟计算相结合的方法提高辐射剂量测定的准确度和可操作性;用化学剂量计建立电子束吸收能量测量的方法;用平板电离室建立电子束表面剂量、电子束吸收剂量率测量的方法;用半导体探测器阵列建立电子束辐照均匀性测量的方法。     

10MeV高能大功率电子辐照加速器研制

辐照杀菌是基于电离辐射在物质内经过直接和间接作用引起生物体内DNA失活的一种生物效应。辐照灭菌使用的射线可以是放射性同位素源产生的γ射线、加速器产生的高能电子束或电子束打靶而产生的X射线。目前，以电子加速器产生的高能电子束灭菌方法正在成为发展趋势。因此，核技术所电子直线加速器研究室和原子高科股份有限公司开展了10MeV、15kW电子辐照加速器装置的研制工作。     

GT-9／3000 电子直线加速器研制

在北京原子高科核技术应用股份有限公司的合作下,中国原子能科学研究院核技术应用研究所电子直线加速器研究室研制成功了9 MeV电子直线加速器。该加速器可广泛应用于重机、化工、锅炉、压力容器、炮弹等的质量检验。加速器产生的X射线能量高、穿透力强、输出剂量大、焦点小、检     

大型工业电子束脱硫脱硝装置辐射等效剂量场模拟与系统参数优化

为优化大型工业电子束脱硫脱硝装置和配套大功率电子加速器工程参数,应用Geant4模拟分析了不同出射能量的单能电子束在烟气中的径迹和偏转后电子束在烟气中的等效剂量场。计算得到1.75 MeV电子束更符合1 000 MWe级火电机组烟气系统工程设计需要,计算结果将为工业化设计提供参考。     

14MeV医用同源双模中能电子直线加速管的研制

医用同源双模中能电子直线加速管是影像引导放射治疗技术(Image Guide Radiation Therapy,IGRT)中的核心部件,为确保放射治疗直线加速器能够提供稳定和高品质的成像射束、双光子模式治疗射束以及多档电子射束,上海联影医疗科技有限公司研制了基于一种新型的能量开关技术的14 Me V医用双模驻波加速管。采用束流动力学程序Parmela对加速管整管的横向聚焦和纵向聚束进行了动力学设计分析,为优化加速管腔体几何结构提供了指标要求,最终利用电磁场仿真软件Superfish及CST(Computer Simulation Technology)优化腔体结构设计并得到了最优的微波参数。模拟计算结果表明,该加速管总长1.3 m,采用边耦合双周期?/2驻波结构,工作频率2.998 GHz,其输出束流能量可以实现多档可调,成像模式可输出低于3 MV的光子,治疗束可输出具有6 MV和10 MV两档的光子及4档能量电子束(最高能量可达14 Me V)。完成加工后,冷测结果与设计值符合得比较好,下一步将进行高功率微波老练。     

多能量档电子直线加速器用栅控电子枪电源研究

本文介绍了一种应用于多能量档电子直线加速器栅控电子枪的专用电源。根据栅控电子枪的工作需求,电子枪的阴极处于-50 kV高压上,电源的3路输出,包括灯丝电源、偏压电源和栅控脉冲电源,均通过高压隔离变压器,将信号输送到高压端的灯丝、阴极和栅极上。利用主控计算机精确调节了电子枪发射束流的大小和脉冲宽度,以满足加速器多能量输出的需求。高压端均为无源器件,以降低故障率。此电源结构简单、调节方便、工作稳定,已在多能量档电子直线加速器上连续工作近4 a,运行状态良好。     

6 MV医用加速器电子对效应的蒙特卡罗模拟研究

以Geant4编程构建6 MV医用加速器机头和照射条件,并通过实测数据比对验证模型的正确性,模拟加速器粒子输运过程,获取不同射野和不同层面的粒子相空间文件,以正电子和湮没光子为指标研究射野及各机头部件对电子对效应产生的影响,模拟电子对效应对加速器射束及水模中剂量沉积的影响。结果表明：射野面积越小,电子对效应产生越多;在靶、均整器及次级准直器处均会有较明显的电子对效应发生,其中次级准直器是主要的发生部件;电子对效应使射束中污染电子增加了约4%,降低了射束的平均能量,使射束粒子分布更加分散,增加了模体表面剂量及射野外剂量。     

NDZ-20医用电子直线加速器的注入系统

文章介绍了NDZ-20医用电子直线加速器的束流注入系统的结构和特性。电子枪为轰击型的皮尔斯电子枪。漂移管上的预聚焦线圈、偏掉线圈、导向线圈和束流前沿切割线圈用来实现对电子束的多种控制,实现加速器的ARC,ADC和BLC运用,以保证加速器运行的稳定性和可靠性,改善反馈加速器的能谱。     

350keV电子高压加速器研制

加速器辐照装置用于辐照生产医用输液塑料袋原膜材。所研制的350keV电子高压加速器具有以下特点：在静电加速器中采用高压倍压电源代替输电带，此新型结构加速器可输出低能大功率电子束，且体积小、自屏蔽，适于在线辐照加工；一般高压倍压电源采用50Hz供电，而在此装置中由14kHz中频电源供电，高压电源体积小。加速器空载高压达370kV，电子束350keV/20mA，扫描宽度70cm，辐照剂量不均匀性好于7%。该加速器辐照装置已投入运行，并已生产出合格医用输液袋膜材投放市场，产品填补了国内医用输液袋膜材市场的空白。     

微波零相位法测量超导加速器ps级电子束纵向长度

本文基于微波零相位法,将中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光(CTFEL)2×4-cell超导加速器的下游腔作为零相位腔,测量了上游腔增能后的电子束纵向长度,并通过束流动力学模拟证明,当两个超导腔正常工作时,上游腔出口处的电子束纵向长度与下游腔出口处的接近。实验结果表明,CTFEL 2×4-cell超导加速器能实现半高宽小于6.8 ps的电子束,满足装置出光要求。     

高能电子单粒子效应模拟实验研究

本文基于2 MeV自屏蔽电子加速器和10 MeV电子直线加速器,开展了电子单粒子效应实验研究,并分析了其机理。在保持入射电子能量不变的情况下,在±20%范围内改变器件的工作电压进行了单粒子翻转实验。实验结果表明：45 nm SRAM（额定工作电压1.5 V）芯片在电子直线加速器产生的高能电子照射下能产生明显的单粒子翻转,单粒子翻转截面随入射电子能量的变化趋势与文献数据相符合;电子引起的单粒子翻转截面随器件工作电压的变化趋势与理论预期一致,即工作电压越小,单粒子翻转临界电荷越小,翻转截面也越高。