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404 Not Found直线加速器高可靠性自动频率控制系统研究
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目录&&&&新年致辞………………………………………………………………………………..…..1行业动态●辐照装置卡源故障专项整治工作取得初步成效…………………………………........4●GB/T《辐射加工用电子加速器工程通用规范》发布………………….…5●全国辐射技术与辐射改性新材料发展论坛在深圳召开…………………………………….…5●中国辐射加工代表团出访印埃两国……………………………………………………6●中核同兴（北京）核技术有限公司国产工业钴—60放射源产品推介会召开………7●三强核力SQ(P)重型辐照装置研制成功………………………………………….……8●民用非动力核技术高技术产业化专项货箱CT/DR查验系统产业化示范工程项目通过验收………………………………………………………………………9●国家质检总局技术改造项目“电子束吸收剂量基标准改造（化学法）”通过专家验收….….…9●IBA公司为沃尔核材提供的加速器投入运行……………….…………………..….11●全国口岸首个电子辐照加速器处理项目将落户凭祥………………………….…….11全国辐射加工技术产业十二五发展规划建议…………….……辐射加工专业委员会12辐照装置●能量可切换无损检测用电子直线加速器…..吕卫星王修龙佟迅华吴青峰杨圣21●电子直线加速器高可靠性自动频率控制系统研究.….…..王思力王国保吕卫星24●射线康普顿背散射测厚技术研究……………………....…陈欣南陈玉华陈雁南27辐照工艺●提高辐照食品质量的工艺技术探讨…………………..….施惠栋戚增国谢宗传34●钴源辐照装置辐照质量保证与辐照工艺可靠性研究……李晓燕伍晓利杨桂霞38辐射化工●邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的电子束辐照降解?………………..……………...……………..刘宁吴明红徐刚袁庆唐量周佳欣42国际信息●IAEA的辐照技术应用的社会经济（RAS5046）合作项目关于提高食品安全和辐射的安全使用管理研讨会介绍…………………………...…………………刘妍韩旭47会讯●2011年第四届中国北京国际食品安全高峰论坛辐射技术在食品安全中的应用专题研讨会54●关于参加IMRPMontreal2011国际辐射加工大会的一轮通知……………………55会员介绍中国原子能科学研究院核技术应用研究所IBA集团工业公司—IBA中国北京三强核力辐射工程技术有限公司美国沃氏电子辐射设备公司同方威视技术股份有限公司江苏达胜加速器制造有限公司&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&新年致辞&&&&新年的钟声即将敲响，我们将迎来充满期待的2011年。即将过去的2010年摆脱了世界金融风暴的阴影，核技术应用发展形势振奋人心。希望辐射加工业界同仁抓住“十二五”规划的开局之年，进一步加强技术创新，重视人才培养，推动产学研合作，开拓辐射技术产业发展新领域，促进民用非动力核技术高技术产业健康快速可持续发展!祝《辐射加工》越办越好！&&&&中国科学院院士中国原子能科学研究院副院长中国核工业研究生部主任&&&&1&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&2010年即将过去，全国辐射加工行业同仁以满载“十一五”收获的喜悦迎来了2011年。我代表辐射加工专委会办公室、辐《射加工》编辑部以及正在住院治疗的潘秀苗同志向各位同仁、各位新老朋友致以新年的问侯和祝福。2011年是国家“十二五”规划的开局之年。希望行业全体同仁在国家宏观方针政策的指导下，以新的一年为起点，用五年左右时间，通过实施基地引领、品牌竞争、基础支撑三大战略争取辐射加工产业规模翻番，达到700亿规模；以技术创新为动力，使辐射加工产业结构进一步优化，为国家转变经济增长方式做出应有的贡献！&&&&——辐射加工专委会主任赵文彦&&&&2011新年伊始，万象更新。值此辞旧迎新之际，衷心祝愿我们辐射加工行业在新的征途上，再接再厉，锐意创新，共谋新发展，为中国辐射加工行业的壮大作出更大的贡献！——核工业大连应用技术研究所所长吕建华在新年到来之际，原子能院核技术应用研究所在此对协会的各位领导和各单位给以我们的大力支持表示衷心的感谢！祝行业协会在促进我国未来特别是“十二五”辐射技术产业快速发展中发挥更大作用做出更大贡献！祝大家新年快乐、万事如意!——中国原子能科学研究院核技术应用研究所&&&&2&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&值此新年来临之际，衷心祝愿业内企业蓬勃发展，在十二五的伊始实现开门红。威视股份愿同各界精英一道，鼎立支持同辐行业的蒸蒸日上。愿我们携手前行，互利共繁荣！——同方威视技术股份有限公司过去的2010年，我国辐射加工领域各项事业呈现出蓬勃发展的态势，在行业协会的大力支持和指导下取得了骄人的业绩。“未待扬鞭自奋蹄”，展望全新的2011年，辐射加工产业的前途甚为广阔。我们将以宽广的视野和战略的眼光，更加自觉地推动辐射加工行业内涵提升和结构优化。希望全体业内同仁团结一致，共同努力，在2011年创造更好的业绩，为实现“十二五”新的战略目标开好局、起好步！——江苏瑞迪生科技有限公司感谢行业协会和各位同仁一直以来对我司工作的大力支持和鼓励。值此新年佳节之际，祝愿行业协会在推进行业发展，促进技术进步及应用中发挥更大的作用，推动我国辐射加工产业的快速发展！——江苏达胜加速器制造有限公司&&&&3&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&辐照装置卡源故障专项整治工作取得初步成效&&&&2009年发生的多座辐照装置卡源故障，给企业带来重大的经济损失，影响了辐照行业的健康发展和社会形象，甚至还给当地社会安定带来严重影响。在这样的情况下，环境保护部作为全国放射性同位素、射线装置安全和防护工作统一的监督管理部门于2009年底发布了《关于开展辐照装置卡源故障专项整治工作的通知》（环办函[号）决定在2010年开展防止辐照装置卡源故障专项整治工作。2010年2月，环保部发布了《关于加强γ辐照装置设计单位监督管理的通知》（环函[2010]76号）对辐照装置设计单位提出了具体的要求，随后环保部向北京三强核力辐射工程技术有限公司、北京核二院比尼新技术有限公司、北京原子高科金辉辐射技术有限公司等三家符合要求的单位颁发了具有辐照装置设计资质的《辐射安全许可证》。2010年6月，环保部印发了《辐照装置卡源故障专项整治技术要求（试行）》和《辐照装置卡源故障专项整治方案的格式与内容（试行）》两个文件，对专项整治工作提出了具体的技术要求。三家设计单位承担了全国约98家辐照企业的108座辐照装置的防止卡源环保部于2010年6月和2010年9专项整治工作并向环保部提交了整治方案，月在北京召开了两次专家审查会对整治方案进行了审查。根据经审批的整治方案，三家设计单位随即对全国辐照装置实施具体的整治。现大部分辐照装置的整治工作已经基本完成，环保部及其核与辐射安全监督站对完成整治的辐照装置进行了检查验收。辐照装置也以此为契机，进一步完善了辐照装置的安全性能，提高了管理水平。通过此次整治的实施必定对我国辐照装置的安全提供有利的保障，进一步促进我国辐射加工行业的健康发展。■【北京三强核力辐射工程技术有限公司彭伟供稿】&&&&4&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&GB/T《辐射加工用电子加速器工程通用规范》发布&&&&国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于日发布了国家标准2010年第8号公告。公布了《辐射加工用电子加速器工程通用规范》GB/T将于日实施。该标准对电子辐照装置、束下装置、辐射安全及工程建设等方面作出了规定，是一部具有创新性、完整的工程性标准，体现了我国辐射加工用电子加速器装置的整体水平，可满足我国发展辐射加工行业的需求。本标准由中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会和核工业标准化研究所联合提出，由全国核能标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位为：中国科学院上海应用物理研究所、北京机械工业自动化研究所、山东金塔建设有限公司、无锡爱邦辐射技术有限公司、江苏达胜加速器制造有限公司、宁波超能科技股份有限公司、四川久环电气有限责任公司、核工业标准化研究所、中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会。本标准主要起草人为：李民熙、郭彦斌、孙裕国、李兆先、俞章华、施惠栋、何小海、李国青、陈勇、朱希恺、赖启基、黄正新。■&&&&全国辐射技术与辐射改性新材料发展论坛在深圳召开&&&&本刊讯：为进一步推动我国辐射技术研究与产业化，中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会和中国核学会辐射研究与应用学会于~10日在深圳市联合召开全国辐射技术与辐射改性新材料发展论坛。本次会议的主题为依靠创新研究，将辐射改性新材料产业做强做大，为国家发展低碳经济做贡献。来自全国业内单位的130余位代表与会。辐射加工专委会主任赵文彦、辐射研究与应用学会理事长吴国忠、北京大学深圳研究院院长史守旭先后在开幕式上讲话。江苏达胜热缩材料股份有限公司肖峰先生主持了开幕式。会议共安排了23个报告，内容涉及辐射技术在工业、农业、医学、能源领域的应用与基础研究。学会吴国忠理事长和专委会钟&&&&5&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&晓光副主任分别作了《高分子材料辐射改性研究的若干前沿》和《我国辐射改性新材料现状与发展前景》的主题报告。上海电缆所金标义研究员、北京大学翟茂林教授、中科英华高技术股份有限公司张利华研究员、常熟市电缆厂副厂长王振华、深圳市沃尔核材股份有限公司田立高工、长园集团股份有限公司尹沾松博士等就辐射加工技术在材料中的应用做了特邀报告。代表们对学会与协会利用各自优势联合召开会议，为科研院所和企业提供产学研交流平台方式表示了充分肯定，希望今后能提供更多此类的平台。专委会主任赵文彦建议协会和学会定期召开此类会议，并邀请学会有关人员去企业参观，推动产学研合作。■&&&&中国辐射加工代表团出访印埃两国&&&&日~11月10日以辐射加工专委会副主任王传祯为团长的中国辐射加工代表团一行25人对印度和埃及进了访问，考察了两国的辐射加工技术的情况。代表团访问了印度AVProcessors,AgrosurgIrradiators和MicrotrolSterilisationService三家辐照公司，这三家公司各拥有一座动态钴源辐照装置，设计装源能力均为1百万居里，现实际装源活度均约为50万居里，主要辐照产品为农产品和医疗用品。在访问过程中，代表团得到三家辐照公司领导的热烈欢迎，还先后会见了印度电力部长和印度原子能部的辐射与同位素技术委员会的主任，双方就辐射加工技术在中印两国的发展情况进行了深入的交流。这次出访给代表团总的印象是印、埃两国辐射加工技术已有一定基础，市场潜力巨大，特别是印度政府提出将电子束应用作为今后推广的重点，这将给我国电子加速器装备制造业带来新的商机。代表团部分成员还与数家加速器客户进行了商务洽谈，几家客户对我国生产的加速器表现出浓厚的兴趣，表示将尽快到中国就加速器购买事宜进行实地考察和进行采购洽谈。代表团成员都觉得此次考察增长了见识、开阔了眼界，达到了加强与国际辐射加工界的交流和扩大中国辐射加工影响的目的。■&&&&6&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&中核同兴（北京）核技术有限公司国产工业钴—60放射源产品推介会召开&&&&日，中核同兴（北京）核技术有限公司在北京召开了国产工业钴-60放射源产品推介会。来自全国辐射加工行业工业钴-60使用及装置设计的企事业代表近百人与会。中国同位素与辐射行业协会常务副理事长、中国同位素有限公司执行董事/总经理、中核同兴（北京）核技术有限公司董事长王国光，副理事长兼辐射加工专委会主任赵文彦到会并发表了致辞。中核同兴（北京）核技术有限公司总经理刘金祥就国产工业钴-60放射源的立项研发全过程向与会代表作了全面介绍，主要内容包括：钴调节棒的设计与安全评价、专用分装热室的设计及建造、大容量钴-60运输容器的设计及制造、原型源的设计和研制（包括工艺试验和工艺评定、安全性能分级试验、工艺和产品合格性鉴定）等情况。销售部副经理杨哲就国产工业钴-60放射源的规格型号、技术指标、产品性能等情况做了详细报告。着重对国产工业钴-60放射源的安全性能等级试验和特殊放射性物质试验进行了讲解，并通过与国外同类产品的比较，说明国产工业钴-60放射源的质量完全达到了国际先进水平。最后，刘金祥总经理对代表们关心的问题作了详尽解答，表示中核同兴公司作为钴-60放射源的专营公司将以“安全第一、质量为本、服务周到、价格合理”的理念竭诚为用户服务，与广大用户一起共同开创辐射加工行业的美好未来。■【中核同兴（北京）核技术有限公司供稿】&&&&突破产业发展瓶颈，促进产业更大发展—祝贺国产工业钴-60放射源问世&&&&辐射加工专委会由中国同位素公司承担的国家民用非动力核技术高技术产业化专项利用核电反应堆生产钴-60产业化示范工程胜利完成并通过国家签订批准，正式投向市场。辐射加工专委会表示祝贺。钴-60放射源在辐射加工产业领域占有十分重要的地位。辐射加工用辐射源有两种，一是电子束，二是钴-60。目前钴-60在我国占有半壁江山。全国&&&&7&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&140多座钴-60辐照站，加工产品年产值近200亿，直接收益有7亿元左右。但是长期以来我国工业用钴-60放射源全靠进口，价格贵，供货环节多，周期长，运行成本高，严重制约了我国辐射加工产业的发展，今天国产源问世，这是我们期盼已久的大事。它标志着我国钴-60辐照成套装置的国产化水平有突破性的提升，将推动我国辐射加工产业会有一个新的更大的发展。中核同兴（北京）核技术公司肩负将国产钴-60源配送到用户的重大责任，希望尽快疏通国家政策渠道，完善销售服务体系，减少中间环节，确保产品安全，提高国产钴-60源在国际市场上的竞争力。■&&&&三强核力SQ(P)重型辐照装置研制成功&&&&本刊讯：日，受北京三强核力辐射工程技术有限公司邀请，协会及专委会的有关领导参观了位于北京通州区的SQ(P)重型辐照装置的试验现场并出席了北京三强核力公司机械制造部（北京燕京通达输送机械有限公司）的乔迁庆典。SQ(P)重型辐照装置系北京三强核力公司根据用户的需求以及国际发展趋势，从2008年开始研发并于2010年底完成了设计、制造、试验等一系列工作，标志着该装置的研发成功。该新型辐照装置采用重型悬挂输送机和液压过源相结合，利用吊架直接装载两个托盘对产品进行辐照，无需对托盘产品进行拆分和打包，可以节约大量时间和劳力；过源机械简单并可实现多种运行模式,可以满足高剂量和低剂量的处理需求；承重能力大，单一托盘的载重可达800kg，可以处理高密度产品；特别适合于冷冻产品、食品和水果等的辐照，也可用于医疗用品的辐照灭菌。越南公司已与北京三强核力签订了2座SQ(P)重型辐照装置的购买协议，首座装置预计在2011年6月安装并投入运行，这是北京三强核力公司继完成我国首座辐照装置出口Isotron(泰国)以后出口的又一座辐照装置。北京三强核力公司机械制造部（北京燕京通达输送机械有限公司）乔迁至北京通州开发区，厂房总建筑面积达5000m2,并购置了大量的数控设备，极大的提高了设备的加工精度和加工质量，对生产质量更高的辐照装置提供了有力的保障。■&&&&8&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&民用非动力核技术高技术产业化专项γ射线辐射成像查验系统产业化示范工程项目通过验收&&&&日，中国节能环保集团公司在京主持了由北京华力兴科技发展有限责任公司承担的民用非动力核技术高技术产业化专项“γ射线辐射成像查验系统产品—货箱CT/DR查验系统产业化示范工程项目”验收会。专家组认真听取了项目验收总结报告，审查了项目验收材料，认为北京华力兴公司基于其核心数字辐射CT/DR成像技术开发形成的系列TC-SCAN滚装运输安检系统、绿色通道检查系统、物流园车辆安全检查系统等产品技术居国内先进水平，极大地拓展和满足了国内外各领域市场对安全检查产品的新需求，对保障社会安全、推动我国民用非动力核技术产业发展和技术进步具有重要意义。该项目实施期间累计实现新增销售收入3.3亿元，新增利润0.24亿，新增税金0.36亿元，产生了良好的经济效益和社会效益。专家组一致同意通过验收。鉴于该项目在产业化过程中，采用快速检查技术，开发了对绿色通道和滚装运输领域的安全查验系统，建议国家发改委继续给予支持和推广应用。■【北京华力兴科技发展有限责任公司沈琐供稿】&&&&国家质检总局技术改造项目“电子束吸收剂量基标准改造（化学法）”通过专家验收&&&&日，受国家质检总局委托，中国计量科学研究院（简称计量院）在计量院昌平实验基地主持召开了国家质检总局“电子束吸收剂量基标准（化学法）改造”（25-AJG0906）项目验收会。会议邀请了中国同位素与辐射行业协会、农业部食品辐照质检中心、卫生部疾病预防控制中心、清华大学、北京大学、北京机械工业自动化研究所、中国原子能科学研究院、核工业标准研究所、北京市计量检测科学研究院等9个单位的专家组成了验收组。协会秘书长陈殿华研究员任验收组长。随着电子加速器国产化进展,我国电子束辐射加工发展异常迅速。截止2010年，我国5kW以上功率的辐射加工用电子加速器已达170台,总功率超过9000kW。&&&&9&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&辐射加工是利用电离辐射在被辐照物质中产生特定的物理化学或生物学效应以达到某种利用目的的加工方法，如：食品辐照保藏、一次性医疗卫生用品的辐射消毒、中成药材和保健品的辐射灭菌、高分子材料的辐射改性等。这项新工艺由于具有高效、低能耗、少污染、操作简便、过程易控制、便于连续与规模生产及安全可靠等优点而受到普遍的重视，发展比较迅速。应用电子加速器产生的高能电子束辐照加工的剂量控制是保证产品质量的关键。吸收剂量的准确测定对研究与复现辐射效应,推广应用技术成果,提高照射效率,校准与监控加工运行参数,保证辐射加工行业的健康发展具有十分重要的意义为建立完善国家电子束吸收剂量标准及量传体系，计量院购置了俄罗斯Д.В.叶夫列莫夫电气物理仪器科学研究院（NIIEFA）为计量院研制的UELR-10-10s型（10MeV、10kW）电子直线加速器，并在2010年9月完成了设备的现场安装调试工作。计量院以这台加速器为技术平台，承担了国家质检总局“电子束吸收剂量基标准改造（化学法）”项目（AJG0906）。项目组历时两年的努力，改造建立了硫酸亚铁剂量计、重铬酸银剂量计、重铬酸钾(银)剂量计和硫酸铈-亚铈剂量计测量电子束吸收剂量测量装置，其测量电子束吸收剂量的范围为：0.5kGy～40kGy，测量重复性优于±1.0%,测量扩展不确定度为3.7%(k=2)；研究确定了工作剂量计为辐射显色薄膜剂量计（RCD和CTA），其测量量程为：0.5～350(kGy),测量扩展不确定度为6.0%(k=2)。验收组专家听取了计量院项目组的研究报告、UELR-10-10s型电子直线加速器剂量学性能的测试评价报告以及项目验收测试小组的测试报告，审查了技术资料；现场考察了电子加速器辐射场和剂量测量实验装置；经过认真质询、讨论，验收组专家一致认为：改造建立的电子束吸收剂量标准测量系统的性能技术指标和可靠性，优于原重铬酸银剂量计、重铬酸钾（银）剂量计的吸收剂量标准测量系统；所建加速器的能量、束流稳定性和电子束扫描均匀性等性能满足剂量学测量的要求。项目组研究建立的液体化学剂量体系在测量装置和剂量学特性方面与国际同类方法一致，达到了国际先进水平；UELR-10-10s型电子直线加速器共与同构成的电子束吸收剂量测量系统，填补了国家电子束吸收剂量量值传递的空白。为在我国建立电子束吸收剂量国家计量标准装置和技术平台，统一全国辐射加工产品的吸收剂量量值，保证电子束辐照产品的质量提供了可靠的技术基础，具有显著的社会效益。验收组专家一致同意项目通过验收。■【中国剂量研究院张彦立研究员供稿】&&&&10&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&IBA公司为沃尔核材提供的加速器投入运行&&&&IBA公司为沃尔核材股份有限公司安装的5MeV、30mA地那米加速器（Dynamitron）于日通过最终验收，目前已投入正常运营。这是IBA公司在中国销售的第6台同类型工业加速器，也是能量最高、束流功率最大的一台。它标志着IBA高频高压型加速器的最尖端技术已经进入中国。IBA公司将以此为契机，为中国客户提供更好的产品、更优质的服务。■【IBA公司王潜供稿】&&&&全国口岸首个电子辐照加速器处理项目将落户凭祥&&&&12月16~18日，清华大学副校长康克军一行来到广西，就进口水果电子辐照加速器项目进行考察调研。记者从调研中了解到，全国口岸首个电子辐照加速器处理项目即将落户凭祥。这将对广西进出口东盟水果时防止有害生物进入有很大的帮助。（编者注：该项目加速器型号为威视?IS1015电子加速器辐照加工系统（10MeV/15kW）。广西出入境检验检疫局负责人告诉记者，凭祥口岸是广西面向东盟最大的陆路口岸，也是目前中国进出口水果最大的口岸。近年来，国内每年从凭祥浦寨和友谊关口岸进出口水果超过100万吨，其中进出口各占一半。由于入境水果携带检疫性有害生物等疫情较多，检疫及处理压力大。多年来，广西检验检疫部门每年都从入境的西瓜、木菠萝及火龙果等水果中检出了检疫性实蝇、炭疽病菌和蚧壳虫等有害生物。过去对水果等进口农产品传统的除害处理方法主要是熏蒸处理，这种方法的缺点是：熏蒸剂排放会污染环境、损害水果品质和处理速度慢。辐照处理则是用电子束或X射线直接照射被处理货物，无毒无污染、快速而先进，可以使病原菌完全死亡，又不改变水果的观感、风味和品质。据了解，这一项目用于口岸进口水果的检疫处理，在全国乃至各国口岸还是第一个。■【贺建东韦万春包拥军转载自新华网】&&&&11&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&全国辐射加工技术产业十二五发展规划建议&&&&中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会一、国内外发展概况与趋势&&&&1.1国外概况与趋势同位素与辐射技术产业（简称“同辐产业”）是民用非动力核技术应用产业的重要组成部分，近半个世纪，特别是进入九十年代以来，以美国、日本为代表的世界经济发达国家，通过政府扶持和市场拉动，已经形成了关联度高、节能、高效、无污染的新兴产业。2009年，国际能子能机构（IAEA）核技术评价中指出：“同位素与辐射正在为全世界的社会经济发展做出宝贵贡献的领域”。该报告用了近一半的篇幅介绍世界范围核技术在粮食和农业、人体健康、环境、水资源、放射性同位素的生产与供应，其中特别提出电子束处理的最新进展。美国是世界同辐产业的发展大国。其产业规模达6000亿美元，占到国民生产总值的3%左右，在辐射加工方面产业特色尤为明显：军民结合、军转民用，如高性能热缩材料及制品、经辐照处理的宇航食品转向民用推广进入市场；辐照装置大型化、专业化水平很高，单座装源能力已超过1200万居里；研究工作深入、应用领域宽，如食品辐照加工，美国开展了有关安全和检疫处理等方面的系统研究，并出台了一系列法规，是目前世界上辐照处理农产品及食品商业化最先进的国家之一。&&&&12&&&&日本辐射加工的主要特点反映在工业应用方面。辐射加工技术及产品与日本的产业结构优化升级密切相关，如为电子信息产业提供高性能线缆、电子器件、功能性材料，为发展轿车产业，对子午线轮胎采用了电子束辐照预硫化技术工艺，同时用辐照技术生产出多品种、高性能配件材料等；采用低能电子束进行表面涂层固化技术应用范围极为广泛。全日本有500多台能量在100~800keV电子加速器为工业、商业（包装）、文化等产业提供服务。日本是一个资源短缺的国家，长期以来致力于采用包括辐射技术在内的多种技术手段节约原材料，提高资源利用率，或寻找新的资源，例如正在探索实施的用辐射新材料从海水中提取铀等。英国政府决心帮助本国企业获得必要的支持，以把握向低碳经济转型过程中的机遇。而民用核工业是一个重要的低碳产业，有潜力为英国创造更多的就业、经济增长和工程制造业的优势。为此，英国商业大臣宣布了关于政府支持英国企业发展核技术的一系列举措，如政府投资在南约克郡兴建一个核工业先进制造研究中心；增资800万英镑升级改造曼彻斯特大学的达尔顿核研究院；在英格兰西北地区设立一个核工业低碳经济区等。在美、欧等发达国家的影响推动下，日、&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&辐射加工已成为一个世界性的产业。许多新兴国家正以极大的热情和切实的步骤发展本国的辐射加工产业，印度、泰国、越南等采用辐照技术处理热带水果，实现大批量出口；不少国家应用辐照技术对进出口粮食检疫，以保证本国的物种安全；一些国家正在探索采用包括同辐技术在内的综合技术，将本国的资源优势转化为经济优势。进入21世纪以来，世界形势一个显著的特点是：恐怖主义、环境恶化成为全球共同的主要敌人，各国都在寻求新的合作机制，多途径探索采取新技术、新工艺、新装备，为国家防务、公共安全、环境治理、低碳经济做出新的、最有效的贡献。这也为同辐技术提供了新的发展机遇。未来辐射加工技术发展的新趋势将是与相关技术进行有机组合，在不同领域交叉点上形成新的技术体系，应对新的机遇和挑战。1.2国内概况经过“十五”、“十一五”两个五年的努力，我国辐射加工产业发展的基本状况&&&&是：形成一定的生产能力，产业规模有较大增长；产业结构逐步优化；技术创新成果显著；人才培养得到重视。1.2.1生产能力据2008年底的统计数据，我国已有“两个140”的辐射加工装备，即140座设计规模30万居里以上的γ辐照装置，实际装源量达4000万居里；台电子辐照140加速器，总束功率约8000kW。由于环部保加强了对γ辐照装置的安全监管力度，并在全国范围内进行了整顿改造，2010年γ辐照装置基本维持在原来水平。电子加速器辐照装置在2010年超过了160台。届时总的生产能力将超过600亿元规模。辐射加工装备的生产能力与十年前相比增加了4倍。1.2.2产业规模截止2009年底，全国辐射加工产业规模达300亿元，预计2010年底为350亿元，实现辐射加工“十一五”所拟定的“三：分天下”的目标（见表1）&&&&单位：亿元年0&&&&表1辐射加工产业分布情况门类辐射加工服务辐射化工环境及公共安全辐射加工技术装备合计5172&&&&1.2.3产业结构我国辐射加工产业主要由以下四部分构成：a）辐射化工：辐射交联线缆、热缩材料及制品、发泡材料、轮胎预硫化、辐射接枝膜材料、印染涂料、表面处理固化材&&&&13&&&&料等。b）辐射加工服务：农副产品及食品的辐射加工、医疗用品消毒灭菌、进出口检疫等。c）环境治理与公共安全保障：特别是重污水处理、有毒有害固体垃圾处理、烟&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&气净化、违禁特异物的检测等。d）辐射技术装置制造：γ与电子束辐射装备制造、离子注入装备、各种类型的检测装备。如表1显示，四部分产业构成中辐射加工服务业排在首位，为180亿，依次是辐射化工110亿、环境治理与公共安全保障50亿、辐射加工技术装备10亿。&&&&表2门类辐射化工辐照装备其它总计&&&&1.2.4技术创新从2005年~2008年四年中，辐射加工领域40家认证合格单位中共申请国家专利183项，预计2010年可超过250项，平均每一认证合格单位6项。技术创新的领域主要集中在辐射化工，112件中占61%和辐射装备41件占22.4%（见表2）。&&&&年专利申请统计产品类型热缩材料交联线缆γ辐照装备电子加速器&&&&单位：件数量&&&&1.2.5人才培养近些年来，业内单位普遍重视人才引进和培养，将人才作为企业竞争力的核心要素。专委会实施多渠道人才培训计划，鼓励、支持科研机构、大学的专业人才向企业流动，引领企业的技术创新与新产品开发；通过3x100人才培训计划已组织四期在职专业培训，接受培训的人员近150人，其中综合成绩优秀的学员达到20%。通过培训有的已成为单位的骨干力量。综上所述，我国和世界发达国家的辐射加工产业相比，主要特点是：a）增长速度快，过去十年年均增长超过15%，成为世界公认发展最快国家；b）主要产品综合性价比竞争力强，比国际市场便宜1/3~1/2，售后服务日益完善；c）国内市场很大，伴随着国家经济社会的可持续发展以及公众素质的提高，市场&&&&14&&&&需求空间将超过目前数倍乃至10倍以上。d)发展潜力巨大。我国科研机构、大学蕴藏着丰富的科技、人才资源，沉淀一大批可能产业化的科研成果。随着改革的深入和企业经济实力的壮大，通过产学研结合将会形成一批重点的新的产业增长点。但是与发达国家相比，存在的差距也是很大的，有些问题正成为我国辐射加工产业发展的瓶颈问题，如：a）以辐射化工为主的实体经济规模较小，产品结构单一，在国际市场上有竞争力的高端产品太少；辐射加工服务型产业特别是食品辐照加工定位不清晰，特色不够鲜明；政府政策支持不力等，使得已形成的较好基础和生产能力得不到充分发挥。b）技术创新能力不强。由于体制障碍和企业缺乏抗风险机制，消化、吸收新技术、新工艺进展较慢，自主创新亮点不多。&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&c）国家宏观经济政策中缺少对民用非动力核技术产业化问题战略性思考和专门的部署。从战略高度认识，新技术发展的生命力在于造福于民、服务于民，为广大民众所接受。“核电”在我国的一个时期内当然重要，但是以社会发展的趋势“民用、非动力”必将成为核技术应用产业的主流。&&&&达到2000万千瓦，占总发电量的2.3%，到2020年增加到7~8%。核电发展的关键是装备自主化和国产化。材料的重点是k2、k3电缆，k1电缆近期国内已有厂家突破，但距离工程运用尚有一段路要走。据测算，每百万千瓦需要配套电缆、热缩材料、高性能管材等的价值约1.2~1.5亿元，总市场规模近100亿元人民币。第二，航空线缆及材料。我国飞机制造业会有较快发展，以国内中短途客机和常规军用机为重点，将采用国产部件配套。对于这一类市场，我们要有所准备。航空线缆主要有两大系列：a）聚酰亚胺-氟46复合薄膜绕包烧结绝缘电缆，主要用于军用直升机;b）辐照交联乙烯—四氟乙烯共聚物（X-ETFE）为近代大型军民用飞机使用的主要品种。第三，船用线缆及材料。我国造船业不久将成为世界第一大国，市场前景看好；中国航母建设前期工作已经启动。面对新形势、新需求，我国辐射化工领域将大有作为。船用线缆和热缩附件主流材料是交联聚烯烃与乙丙橡胶。目前军用船舶用的一般线缆都能国内提供，高性能特种材料线缆如深水纵向密封电缆及配套材料有待进一步攻关。第四，城市轨道及机车车辆交通线缆。众所周知，我国城市轨道交通建设进入高潮，如，深圳将建成国内乃至世界轨道交通最长的城市，2020年达546公里；到北京第二，332公里；为上海第三，240为公里；天津第四，为130公里。其它如南京、杭州等都在大力发展城市轨道交通。轨道用直流供电额定电压为直流1500V&&&&15&&&&二、经济社会对辐射加工产业需求预期&&&&2010年是“十一五”向“十二五”过渡之年，国家“十二五”规划的基本思路是：结构调整、平稳高速、低碳经济、关注民生。在国家的宏观方针指导下，我国相关重点行业未来发展的趋势为辐射加工提供新的机遇，同时许多问题和难题摆在面前，必须解决。2.1重点行业需求鉴于目前辐射加工技术产业的基础和能力，在拟定“十二五”规划时，首先将考察的重点放在相关行业和领域未来5~10年对辐射加工技术产品的需求上，例如，新能源产业、高铁与轨道交通、造船业、航空航天、电子信息、先进制造业、农产品与食品加工、医疗用品、环境治理、公共安全等。考察相关行业发展需求应从具体项目需求入手，逐步深入、全面考察，例如：从辐射化工材料入手了解相关重点行业需求：第一，核电电缆及材料。目前全世界核电占总发电量的17%，超过20%的有16个国家，日本达到30%，法国77%，而我国不到2%。今后20年是我国核电产业建设高潮期，规划2020年达到7000万千瓦，发电份额从2008年底核电总发电功率685万千瓦，占总发电量的1.99%，2010年可&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&和750V，为保证安全性，对线缆和材料要求有特殊性能，如低烟、无卤、阻燃等。机车车辆线缆对线缆的要求：a）3kV及以下乙丙橡胶绝缘电缆为主系列之一；b）3kV以下无卤低烟交联聚烯烃绝缘电缆为主系列之二；c）30kV乙丙橡胶绝缘电力电缆为主要品种。此外，汽车用线、建筑用线缆、中低压电缆等依然是近中期主导市场，应扩展升级。2.2需求预期从三个方面综合分析未来5~10年国内市场对辐射加工产品需求预期：美、日等的产业规模及在国民经济总体中的份额；辐照装置数量增长及生产能力测算；未来国家产业结构调整及重点行业产业规模。a)美国以现有国民生产总值为基准（暂不考虑其增长值），保守估计，辐射加工产值按同辐产业4000亿美元的1/4计算，即1000亿美元，折合人民币约7000亿元。b)辐照装置数量及加工能力。电子加速器装置到2010底预计投入运行为160台套，总功率9000kW,到2015年约为260台套，总功率约1.5万kW。γ辐照装置到2010年有150座运行生产，总装源量4500万居里，到2015年预计180座，总装源量8000万居里。按照已采用外推式测算方法，届时全国辐照装置的生产能力为700~900元。c)国家经济规模及重点行业情况。到2015年，预计我国经济总量为55万亿人民币，已稳居世界第二大经济体，其中上述重点十大行业约占国民生产总值的25~30%，约14万亿。辐射加工产品占重点行业总量的0.5~0.6%，即700~850亿元。考虑到其&&&&16&&&&它行业需求，约亿规模。综上所述，未来5年国内的市场预期是平稳增长的，如果辐射加工行业技术创新能力有所突破，在对产业升级、低碳技术、社会急需等方面有所建树，市场需求不会少于1500亿元。到2020年需求情况会更为乐观。从供求关系理论与现实生产能力分析，将“十二五”产业规模目标定在700~900亿元是适宜的。&&&&三、“十二五”发展思路、战略与目标&&&&3.1发展思路适应国家产业结构调整、改善民生、打造低碳经济对辐射加工技术及辐射加工产品不断增长新需求，以技术创新为动力，质量、品牌为核心，安全为保障，重点发展电子束加工为主的实体经济，提高电子束与γ射线利用率，实现规模与效益同步增长，为国家发展低碳经济做示范性贡献。3.2“十二五”战略选择在“十一五”工作的基础上，在国家和地方政府支持下，进一步打造10个左右产业基地（表3为基本具备基地条件的单位），发挥基地在产业发展中的示范引领作用。通过基地提高产业关联度；通过基地提高企业综合竞争力，承担国家大项目；通过基地集聚人才，提升自主创新能力。2015到年，10个基地实体经济的产业规模约占全行业的20%，申请专利数约占40%，在行业内带动指数达到6分（10分为满分）。加强科技自主创新能力建设，建设完善行业技术支撑平台。“十二五”期间，计划选择研究基础好、技术创新研发能力强、3.2.1基地引领战略&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&有特色的若干科研院所，促其建成同辐行业自主创新基地。3.2.2品牌竞争战略努力做好九个品牌建设（表4），进一步发挥品牌社会经济效应，通过文化宣传，扩&&&&大影响，提高公众的认知度，发挥品牌在市场竞争中的作用，在条件成熟时邀请用户或公众为品牌评价排序。到2015年品牌企业的产品超过全行业产业规模的15%。&&&&表3基本具备基地条件的单位112单位深圳市长园股份集团有限公司深圳市沃尔核材股份有限公司无锡爱邦辐射技术有限公司常熟电缆厂中科院上海应用物理所（含士龙公司）深圳市宏商材料科技有限公司江苏达胜热缩材料有限公司北京原子高科股份有限公司北京市射线应用研究中心四川久远科技股份有限公司烟台市电缆厂江苏里下河地区农科所表品牌沃尔核材长园新材常福爱邦士龙金鹏源三强核力比尼吉福已具有影响力的品牌单位深圳市沃尔核材股份有限公司深圳长园新材料股份有限公司常熟市电缆厂无锡爱邦公司上海士龙科技有限公司金鹏源辐射技术有限公司北京三强核力辐射工程技术有限公司核二院比尼新技术有限公司吉福新材料有限公司经营主业辐射化工辐射化工（热缩）加速器及辐射化工产品辐照交联线缆电子加速器及辐射化工辐射化工（热缩）电子加速器及辐射化工加速器及同位素制品化工及辐射加工服务辐射化工（热缩制品）辐射化工（线缆）辐射加工服务、热缩、育种&&&&3.2.3基础支撑战略组织实施关乎行业发展全局的三项基础工作，支撑行业可持续发展。一是建立辐射加工产品标准体系，逐步与国际标准衔接。通过宣贯标准、经营标准，提高国际竞争力。二是人才培养，开展多渠道的人才培训途径，继续办好在职人员的培训。三是文化宣传工程，加强行业制度建设和提高社会的认识度。&&&&17&&&&3.3目标a)规模700亿，平均年增长15%，实现翻一番。b)培育2-3个新的产业增长点。到2015年新产业经济规模约占产业总量10%。c)发挥“绿色加工”技术特点，为低碳经济做出贡献。争取2~3个传统产业领域引入辐射加工技术，使能耗大幅度降低。&&&&四、发展重点&&&&4.1重点发展四大产业&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&4.1.1辐射化工产业以热缩材料及制品和辐照交联线缆为主，进一步构建产品的多样性。用5~10年时间，把热缩材料做强，辐射交联线缆做大，发泡材料、膜材料、印染涂料、超吸水材料、新型复合材料上规模。到2015年辐射化工总产值达180亿，其中热缩材料和线缆占70%以上的份额。4.1.2食品辐照加工及医疗用品消毒灭菌4.1.2.1食品辐照加工力求规范工艺，保证品质，形成特色，取信于民。“十二五”期间将应急救灾食品和军需战备食品的辐照处理放在突出地位，保证国家战略性应急需求。开展新型辐照装置、农产品、食品辐照加工技术研究，突出其技术优势，研发新的技术工艺。加快标准体系建设，促进农产品、食品辐射加工行业关键技术的整体提升。4.1.2.2医疗用品辐照处理进一步扩大客源，完善服务体系，形成合理的网络布局。上述两项产业目前以采用γ辐照为主，争取建成5条电子束转换成X射线生产线。五年产业规模（按被加工产品原值计算）比“十一五”翻一番，即360亿元。4.1.3辐射加工装备及检测设备4.1.3.1电子辐照加速器装备●1~5MeV中能电子加速器装备，以高频高压型为主，同时开发变压器型系列，形成较强的生产能力，年生产能力25~30台套。●5~10MeV高能大功率电子辐照加速器定型生产，争取平均年产量5台套；&&&&18&&&&0.3~1.0MeV低能电子加速器以现在机型为主，同时开发新型电子帘机型，平均年产量10台套。到2015年，电子加速器装备（含束下装置）年产值约20亿元，与电子加速器配套的土建工程与生产设备总规模约80亿元。4.1.3.2γ辐照装备根据国家环保部关于提高γ辐照产业集中度的要求，“十二五”期间新建γ辐照装置设计规模大都在100万居里以上，预计新建装置的数量将低于“十一五”水平，年均装源量将远高于前五年。到2015年新建γ装置约25座，新增总装源量2000万居里，投资规模15~20亿元。4.1.3.3离子注入系列装置将一定能量的离子注入到固体材料的表层，可以获得良好的物理、化学性能的装置，包括能量在200keV以下的金属离子注入装置，能量在600keV以下的离子注入装置。到2015年，达到轴承离子注入批量生产和工程化生产的要求。4.1.3.4新型检测设备包括海关用大型集装箱检测系统，台式车载式货物检测系统以及固定式检测系统，到2015年将在现有基础上技术水平有显著提升，产品数量有较大增长。随着对生产过程和最终产品的工艺参数和质量信息要求进行在线、实时、快速、多参数检测以及反恐形势的严峻性，还将有新的机型问世，预计到2015年产值将达到40亿元。4.1.4环保产业包括电子束脱硝技术及装备、城市垃圾无害化处理及再利用及重污染废水处理技术及装备&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&综上所述，“十二五”四大产业总的产&&&&业规模为700亿元（如表3）。&&&&单位：亿元2015年产值50700&&&&表3“十二五”辐射加工行业四大产业规模分布类别辐射化工食品辐照加工及医疗用品消毒灭菌辐射加工装备及检测设备环保产业合计&&&&2010年产值&&&&4.2培育2~3个新的产业增长点有可能成为新的产业增长点的主要条件是：技术比较成熟，a)产业化周期较短（不超过2年）；b)产业主体有自主知识产权；c)市场容量较大；d)符合国家产业政策。根据以上条件，初步遴选出以下四个候选项目：a）子午线轮胎辐照硫硫化，预计2013可形成规模产业，年产值超过亿元；b）辐射接枝塑木复合材料，通过技术引进后的再创新，可形成新的产业；c）以重污染废&&&&水处理为切入点，继续推进采用辐射法治理环境污染物的新途径，为打造无碳经济做贡献；d）新型大功率电子加速器装备。建成5台套5~10MeV电子束转换成X射线系统，提高E/X装置的综合竞争力。4.3加强研发，提高技术创新水平坚持以企业为主体，积极争取国家和地方政府支持。为此，行业计划筛选凝练出25个重点项目（表4），争取从不同渠道争取国家主管部门予以支持。&&&&表4行业筛选的25个重点项目（暂定）项目名称辐射改性新材料核电站—回路堆蕊线缆材料及高性能线缆核辐射屏蔽防护新材料E、γ复合辐照新型粘合剂氟塑料的辐射交联及应用聚（氨酯－酰亚胺）的辐射制备及应用研究辐射法制备木塑复合材料用于海水提铀的功能性辐照改性新材料离子体注入改性研究辐射技术制备高性能发泡材料辐射改性特种橡胶制品辐照装置大功率电子束/X射线转换技术研究及推广应用多灯丝电子帘加速器技术装置研制大功率直线加速器（10MeV30kW）关键技术研究及产品定型花瓣型大功率加速器（10MeV100kW）关键技术研究及产品定型环型大功率加速器（10MeV100kW）关键技术研究1~2MeV微型高性能核成像检测装备及数字化CT检测装置全波段数字化成像技术辐照食品19&&&&7&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期军需及应急特种食品辐射加工技术及工艺应用特殊人群（高寒、高空、深水作业以及免疫力下降等）功能性食品辐照处理工艺研究食品辐照工艺标准制定及鉴定方法研究大宗谷物、水果电子束辐射杀虫关键技术及设备研发其它中药辐照技术国家标准研究射线分子修饰创制植物功能性新材料的关键技术研究微生物辐射抗力数据库研究辐射净化三废与环境保护的先进工艺技术军需及应急特种辐照食品国家标准研究贵重道地中药材功能成分的辐照效应辐照工艺研究&&&&五、主要措施&&&&5.1加强行业管理，争取国家社会支持，采取切实措施打造基地、品牌发挥基地与品牌对产业发展引领效应、技术开发的示范效应和企业行为的人文效应。其主要措施是：进一步明确“基地”、“品牌”门槛；建立动态评估制度；争取在国家有关部门备案，列入支持计划，开展基地与品牌高管人员学习研讨，提升能力，提高素质。5.2加强人才培训多途径开展人员培训，全面提高人员职业素质。专委会进一步办好在职人员培训班，筹备“黄埔”专题交流与研讨，进一步巩固提高学习效果。5.3做好标准制定与宣贯工作，按照市场机制经营标准“十二五”期间，计划制订、修订20项行业或国家标准，初步构成辐射加工产品国家标准体系，并做好新标准的宣贯工作；推动有条件的单位按自愿原则投资组建认证公司，按市场机制经营标准，并与国际有关机构对接。5.4实施文化宣传工程&&&&鉴于辐射加工行业的特殊性，努力提高公众对辐射加工产业的认知度和对产品的可信度。计划今后五年或较长时间组织实施文化宣传工程。5.5开展国际交流合作，扩大产品出口过去20多年，我国辐射加工行业国际交流与合作以“学”为主，引进国外的先进技术和装备发展本国产业。进入“十二五”辐射加工的国际交流合作在坚持继续学习、引进的同时，将工作重点放在开拓国际市场、扩大产品出口上。首先组织向周边东盟地区的产品出口。为此计划于2011年开启召开“10+1”或“10+3”首届国际辐射加工论坛，以后将每两年举行一次。通过论证机制，形成双向交流。此外，根据国家原子能机构国家计划框架（年）中关于与IAEA合作的优先领域，专委会将征集成员单位有关人才、技术、资源，以及产品研发方面的项目，向国防科工局推荐，开辟新的合作渠道。5.6完善主任会议民主协商与管理机制，建立主任会议基金，使专委会的工作更具活力，更有实效。■&&&&20&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&能量可切换无损检测用电子直线加速器&&&&吕卫星王修龙佟迅华吴青峰杨圣&&&&（中国原子能科学研究院，北京102413）摘要：作为射线成像的需求：针对不同的物质采用适当的能量，满足更好的灵敏度。对同样等效钢厚的物质，在满足效率的前提下，降低能量可提高灵敏度、减少泄漏剂量。对厚度差异大的物体，通过不同能量的射线照相、比较其差异可得到更好的质检评价。若采用数字成像系统，可利用数字图像减影技术进行图像分离。对ICT应用可用来识别物质的质量吸收系数和有效的原子序数，这些应用都需要两种或多种能量的加速器。利用束流负载效应的原理，通过改变加速器的工作参数，使得加速器处于两种工作状态并且易于切换。关键词：加速器；无损检测；能量切换&&&&1驻波电子直线加速器&&&&近几年加速器相关技术都有了较大进展，应用也有了更多的方向，工业无损检测用户也有更多的功能与性能的需求。加速器从一种故障率较多的设备逐步发展成经久耐用、寿命更长的产品。基于电力电子功率技术的发展，使电子直线加速器使能量调整成为可能。加速器能量可调、可切换、甚至在脉冲间实时热切换，按脉冲轮换输出不同的能量的射线，同时应用最近新的相关技术重新设计，使得加速器降低故障率、延长使用寿命。从无损检测用于工业探伤，到工业CT,再到集装箱检测、安全检测、甚至核材料的检查，都需要两种能量的加速器作为X射线源。&&&&现有的技术使用工频升压技术，高压固定不变，不能满足改变高压的要求。采用的技术路线是放弃原有的工频升压、整流、充电路线，采用高频逆变充电、高频升压变压技术，实现微波功率源-磁控管的脉冲高压调整，从而使输出的微波功率变化。配合相应的独立电子枪注入脉冲高压，利用加速器的束流负载效应来实现双能。与原有单能电子直线加速器相比的，难点是脉冲高压的调整，快速切换，并保证在脉冲内的稳定。同时精确控制时序逻辑。&&&&3主要技术指标&&&&电子束能量:4MeV/6MeV两个能量状态。线输出剂量:500cGy/min.m@4MeV；X1000cGy/min.m@6MeV。X线均匀度达到在中心轴线?7.5?处的X线剂量，为中心轴线剂量的75%@4MeV,69%@6MeV以上。X线焦点2mm。照相质量相当于ASME，E142规定的射线照相1-2T质量水平。4MeV时，为使剂量率达到500cGy/min.m，能量会&&&&21&&&&2束流负载效应实现能量可切换加速器&&&&利用束流负载效应，通过改变高压的方式，按时序分时地改变能量。如要改变微波功率就要改变磁控管的脉冲高压，而&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&偏高；6MeV时能量会偏低。与以往的加速器的区别主要是调制器及控制系统的不同，调制器作为磁控管和电子枪的高压脉冲电源，要具备输出高压可调的能力，采用机械式开关不适应快速的切换，须采用电子式切换才能达到脉冲间切换高压的能力。控制系统能够控制三种运行模式并满足脉冲间轮换输出不同能量X射线运行要求。另外在线的剂量监测系统要适应不同能量，通过实验可校准剂量曲线。&&&&磁控管输出的高功率射频信号通过波导传输系统，经由输入耦合器及陶瓷窗馈入加速管。陶瓷窗将真空加速管与充气的波导系统隔开,使射频功率无反射地馈入加速管。利用电子束与物质的相互作用使电子束轰击钨靶产生韧致辐射X射线防护要求：在照射野10×10cm2情况下，以靶为中心离靶1米的球面上各处漏剂量应小于或等于中心轴线上离靶1米处剂量的0.1%。采用高密度钨镍合金材料及铅屏蔽使，漏剂量小于中心剂量的0.1%。&&&&4&&&&加速器组成&&&&加速器由下列四大设备和一个互连系&&&&5&&&&高压脉冲调制器&&&&脉冲调制器是探伤加速器的关键部&&&&统组成：X射线头、调制器、控制系统、水冷系统、水管和电缆组成的互连系统X射线头由下列元部件，焊接型全密封加速管包括电子枪、加速管主体、锥削波导、陶瓷窗、钛泵、电子窗、靶、水套。微波系统：包括磁控管及其附件（磁铁、调谐机构等）、圆方转换波导、环流器、方向耦合器、负载和AFC系统等。微波系统充气装置：包括气瓶、管道和各类阀门等。照射头附属元件：包括准直锥、电离室、激光对中反射器、屏蔽铅套。冷却水路：包括管道、温度传感器、压力表头和各阀门等。高压元件：包括RC吸收网络、脉冲变压器、电子枪和磁控管灯丝变压器、电子枪和磁控管电流测量线圈等。电源：包括电离室电源、激光器电源、钛泵电源等，包括前置放大器。调制器柜包括高频逆变电源、充电电路、脉冲成形网络、氢闸流管、整机配电等。计算机系统、网络系统、控制软件等组成控制系统。水冷系统主要有水箱、水泵、管道、阀门、仪表、制冷机组和控制线路等。互连系统是各设备之间长距离传输所必须的水管、电缆、电线等。&&&&22&&&&件，它产生一定振幅、宽宽、重复频率和一定功率的高压脉冲，调制器负载为M5193磁控管和加速器电子枪。直流高压电源先通过充电电感向脉冲形成网络（即人工线）充电，充电电压近似等于电源电压的两倍；然后把一个宽度一定的低压脉冲加到开关管栅极上，使开关管导通，接着脉冲形成网络通过导通的开关管放电，在负载上产生一个高压大功率的高压脉冲。采用高频逆变充电方式，突破了线性充电的局限性，使脉冲高压连续可调，同时磁控管与电子枪分别采用独立的脉冲变压器供电，能在线调节高压输出，通过时序调整，使得电子束与微波的作用时间更为合理。考虑到负载到调制器柜相距80米的传输可能带来的波形畸变，初级高压电缆采用2根高压电缆并联使用，同时在高压电缆两侧分别加RC匹配电路。将磁控管、电子枪、脉冲变压器（同时供高压与灯丝馈电）以及磁控管、电子枪灯丝电源、其中磁控管灯丝和电子枪灯丝电源变压器都可按负载情况对变压器抽&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&头进行调节，钛泵电源盒，测量磁控管脉冲电流互感器放在X机箱内。独立的电子枪电源，调制器电子枪高压输出采用独立的脉冲变压器，并且配有独立的电子枪电源分机，使得调机时，可在线调节高压输出，并通过时序调整，来达到加速器指标要求的能量和最大剂量输出。当有外触发信号时，该路有触发信号输出到开关管，使电容放电，形成电子枪高压脉冲。电子枪触发信号，由AFC分机内的触发时序电路控制，来控制不同能量时电子枪高压脉冲输出。&&&&加速器可为探伤领域提供4MeV/6MeV两种能量状态的X射线源，可实现在主触发脉冲内输出两种能量的X射线。&&&&7加速器的特点&&&&7.1加速器具有4MeV和6MeV两种能量，可自动在线热切换，同时可以在一个主触发脉冲周期内按脉冲时序轮换输出4MeV/6MeV两种能量的束流，实现加速器的三种工作运行模式。7.2脉冲调制器采用多基准可调高频逆变、高频充电变压器升压，为磁控管提供高压连续可调的高压脉冲。两路独立的电子枪高压脉冲电源，分别实现连续可调的高压脉冲，通过精密时序电路切换实现不同加速器能量的需求。7.3控制系统采用基于现场总线技术的可编程序控制器及其扩展模块、工控机等实现对加速器的运行操作控制及安全联锁保护。通过计算机及光纤网络控制技术，实现隔离抗干扰、增强了易用性。具有参数显示、参数设置、波形显示、运行提示、故障自诊断系统、智能曝光系统、自动档案管理等功能，并可实现远程监测，便于加速器的远程指导维护。■&&&&6&&&&能量切换及调整&&&&4MeV/6MeV双能切换无损检测用电&&&&子直线加速器可应用于无损检测领域，可为工业探伤提供合适的能量、提高探伤质检效率和可靠性，一机两用、灵活易用，为军民两用产品的检测提供了必要手段。在加速器中采用了数字化技术提高了系统的可靠性和稳定性，具有多种工作模式的功能，既满足了无损检测对4MeV和6MeV能量和剂量率的要求，又在工业CT、集装箱检测、安全检测、识别核材料等领域具有应用前景。特别是其可对比同一物体不同能量衰减不同可用来识别物质的种类，识别材料方面具有潜在应用前景。&&&&参考文献：&&&&[1]《4MeV探伤加速器研制》档案，中国原子能科学研究院，1989[2]《无损检测用电子直线加速器》，国家标准GB/T[3]杨丙凡，《双能量质子束辐照晶闸管的研究》《核技术》-期，[4]NCRPReleasesReportNo.151&&&&23&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&电子直线加速器高可靠性自动频率控制系统研究&&&&王思力王国保吕卫星&&&&（中国原子能科学研究院，北京102413)摘要：电子直线加速器作为产生射线源的射线装置可广泛应用于工业探伤、工业CT、集装箱检测和安检等许多领域。采用驻波加速结构的电子直线加速器的加速管其谐振频率会随温度和其它外部条件而变化。为使磁控管和加速管频率保持一致，采用自动频率控制系统（AFC系统）。分析了微波功率源和加速管的频率偏差以及其对电子直线加速器性能的影响。比较了几种传统的稳频方法的优缺点。最终确定了采用锁相型稳频系统的方法。整个控制系统的特点是一个闭环自适应系统。关键词：电子直线加速器；自动频率控制系统（AFC）；闭环自适应系统；&&&&1微波功率源和加速管的频率不稳定性及影响&&&&1.1微波功率源的频率不稳定性电子直线加速器是一种利用高频电场加速沿直线轨道运动的带电粒子的装置。微波功率源输出的微波功率约2998MHz。从磁控管发出的一定谐振频率的微波功率经过微波传输系统，馈入加速管中，对电子进行加速。电子到达加速管末端时已经具有了一定的能量（通常在MeV量级以上），然后打靶产生一定剂量的X射线。当磁控管输出微波的谐振频率与加速管固有谐振频率一致时，入射到加速管的微波功率几乎全部馈入加速管，反射很小，此时加速器输出电子的功率最大，出束剂量率也最大；而当二者谐振频率不一致时，加速管会反射一定功率的微波，这将导致出束能量和剂量率的显著降低。磁控管的一个缺点是功率和频率稳定性差，造成频率变化的主要原因有：（1）磁控管电状态变化；（2）温度变化；（3）&&&&24&&&&负载变化；（4）磁场变化。因此，为了满足磁控管输出微波谐振频率与加速管固有谐振频率一致，采用自动频率控制系统（AFC）是非常有必要的。但必须注意的是，AFC系统仅仅适用于频率慢变化的情况。1.2加速管的频率不稳定性电子直线加速器在使用时要求X射线能量和剂量率具有一定的稳定性，其稳定性主要取决于磁控管输出微波谐振频率与加速管固有谐振频率是否一致。加速管的固有谐振频率f0在机加工时就已经确定，但f0会随着加速器温度升高或者外界温度变化而变化，因此造成频率偏移使得最后输出的X射线剂量率下降。采用自动频率控制系统进行稳频显得尤为重要[1]。1.3两者的频率不稳定性对电子直线加速器性能的影响(1)频率不稳定性对能量的影响：频率变化引起的能量下降远比尺寸公差的影响大。(2)频率不稳定性对能量谱的影响：频&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&率变化不仅使能量降低，也能使能量谱扩展。&&&&石英晶体振荡器的振荡频率与温度有关，这是它的缺点。图1为石英晶体的等效电路和电抗特性。&&&&2电子直线加速器的传统稳频方法&&&&2.1石英晶体振荡器稳频方法&&&&图1石英晶体振荡器稳频框图&&&&以石英晶体振荡器作为有源频率标准，信号经过倍频器、谐波发生器和滤波器后与被稳定振荡器的频率进行混频，得到差频信号。然后经过中频放大器、鉴频器得到误差幅值和频偏方向，经放大后送&&&&入伺服机构，对被稳定振荡器进行调节。2.2双（单）腔鉴频器稳频方法单腔鉴频器已不再使用，下图为双腔鉴频器原理框图：&&&&图2&&&&双腔鉴频器原理框图&&&&两腔体安装在一起，外覆水套，使之温度跟踪加速管的温度，其平均谐振频率可以跟踪加速管的工作频率。鉴频器的输出既含有频偏的方向信号，又含有幅度信号用以驱动伺服系统，以调谐振荡器的频率。双腔鉴频器稳频要求腔体ω1和腔体ω2品质因数相同，检波器特性一致，这就给机加工带来了一定的困难[2][3]。&&&&25&&&&3采用微波锁相型自动频率控制&&&&由于驻波加速管的频带很窄，即使磁控管与加速管之间只有几十kHz的频率差别都会造成加速器输出剂量率的下降，因此要求磁控管自动跟踪加速管频率的变化，以确保加速器最大剂量率输出,图3为锁相型AFC系统结构框图。&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&图3&&&&锁相型AFC系统结构框图&&&&锁相型AFC系统主要由相位鉴别器、放大电路、伺服系统三部分组成，通过磁控管形成闭环工作状态，并由计算机控制与监测，实现磁控管频率自动跟踪加速管频率，获得最大的能量与剂量率输出。锁相型AFC系统的工作过程：从波导定向耦合器1耦合出的正向微波信号，经衰减器、同轴定向耦合器1到AFT；从波导定向耦合器2耦合出反向微波信号，经衰减器、同轴定向耦合器2到AFT。AFT对正向与反向取样信号鉴相、检波后，输出两路电平信号AFC1与AFC2给放大电路。放大电路对信号AFC1与AFC2进行比较后积分放大，跟随输出到PLC控制器。经PLC控制器处理后，由中央计算机控制步进电机正转或反转，从而使磁控管输出的微波频率与加速管的固有频率保持一致，以保证加速器输出最大能量和最大剂量率。本系统的特点：1）（微波系统采用AFT技术，代替了传统的分离元件模式，减小&&&&了体积，提高了抗干扰能力。步进电机在可编程控制器的控制下变速调整，性能稳定，快速准确，可瞬间把加速器调整到最佳状态，减少了微波反射的时间及功率，提高了磁控管的寿命。（2）前置放大电路的电路板调试过程中受到信号源脉宽影响较大，因此，在设计和测试过程中需要格外关注，尽可能选取和信号源脉宽匹配的电子芯片，否则，由于电子芯片响应速度跟不上，而造成波形失真。（3）由于前置放大电路处于高频高压的工作环境中，因此，受周围环境的电磁干扰比较严重，为了防止测试信号的波形失真，应采取适当的屏蔽措施。（4）用PLC实现软件控制，PLC控制系统采用分布式网络控制，由多个子系统构成。硬件采用四个SIEMENSPLC模块和监控计算机。软件采用STEP7、Labwindows/CVI和SQL数据库，对各子系统及子系统间连接均采用独立的数据块和功能函数块，提高了系统稳定性。■&&&&参考文献：&&&&[1]张永敏，晁勇，薛丽波，驻波加速器微波锁相自动频率控制系统理论分析与调整，医疗卫生设备，2004.10，P40。[2]徐庆旭，BJ－14医用驻波直线加速器微波锁相自动频率控制系统，医疗设备，2002.4，P3~5。[3]任旗，马宗国，AFC系统技术分析，医疗装备，2003.9.，p111~114。26&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&γ射线康普顿背散射测厚技术研究&&&&陈欣南陈玉华陈雁南&&&&（中国原子能科学研究院，北京102413）摘要:在工业应用的现场中，许多场合是要求放射源和探测器位于一侧的，如测量生产线上的管材、钢板和射线不能穿透的大型被检对象等。不同于透射式测量，康普顿散射中源和检测器是布置于工件同一侧的，康普顿背散射测厚技术的研究对解决这些特定场合的问题就尤为重要。提出了一种新型的探测器和放射源的布置方式。使用MCNP4程序对该种结构的几个关键因素进行了模拟。经过物理试验对蒙特卡罗计算的结果进行验证。物理实验与蒙特卡罗计算的结果基本一致：准直孔径越大，探测器接收到的计数率也越大，线性范围也越小；对于有机玻璃片，5~8mm为最佳的探头与被测物距离；不同的被测厚度都对应着不同的测厚距离和准直孔尺寸。这些结论对γ射线康普顿背散射测厚仪研制提供良好的技术基础，对实际应用有很大的指导作用。关键词：蒙特卡罗；康普顿背散射；测厚；线性范围透射式无损检测技术已经比较成熟，它要求辐射源和探测器必须位于被测物体的两侧，通过测量穿透物体的射线的衰减程度而得到厚度、密度等信息。康普顿散射技术是以通过测量康普顿背散射光子的强度，从而得到被测物体内部结构、厚度等信息。在工业应用的现场中，许多场合是要求放射源和探测器位于一侧的，如测量大型的管材，钢板生产线的测厚。在这些场合中源和探测器不可能分置与被测物的两侧。因此康普顿背散射测厚技术的研究对解决这些特定场合的检测问题就尤为重要。射源经过屏蔽后直接加在探头顶部。这种形式的探头有4个特点：（1）晶体区保持完整，方便加工。（2）放射源经过屏蔽后直接加在探头顶部，结构比较简单。（3）探头部分只作了简单的准直屏蔽。（4）放射源的能量较低，适合测量低Z的物质。物理模型图如图1所示，放射源经过铅屏蔽后直接装在探头上。最上方为被测物，可以为塑料、薄铝片、铁板，厚度范围从0~30mm。支撑被测物的是一圈铅屏蔽。铅屏蔽的目的既能限定接收背散射射线的范围，又能屏蔽掉外来的干扰射线。图中黑色实心部分为镅-241源，能量为59.5kev，活度为30mCi，尺寸为Φ10×5mm（活性区Φ8mm）。源的外部为铅准直器，铅准直器的开孔共有三种尺寸，分别为4mm、6mm、8mm。在实际计算当中对倒角部分进行了近似，将其看成圆环。源屏蔽的下面为探头铝壳，铝壳包裹着Φ50×50mm的碘化钠晶体。&&&&27&&&&1探测器结构&&&&国外的背散射探测器主要是两种结构：一种探头采用的是井式的探测晶体，放射源嵌在井式探测器中的结构；还有一种探测器为环状晶体，放射源经过屏蔽后从环的中心射出，背散射回来的射线被环状探测器接收。本文中提出了对一种新的探头形式：放&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&图1探头模型图&&&&2蒙特卡洛计算&&&&2.1本模型中主要有六种物质（1）被测物：最上层为被测物，可以为塑料、铝片、铁板；（2）铅屏蔽(包括铅准直器及四周的屏蔽)：四周的屏蔽对散射回来的射线进行定位；铅准直器，经准直&&&&后的射线向上发射；（3）放射源：Am-241源；（4）探头外铝壳：铝壳厚度为1mm；（5）碘化钠晶体；（6）空气。2.2蒙特卡洛计算结果2.2.1准直孔径的比较&&&&不同孔径下，计数率与厚度变化的曲线.000.00...444.327.210.1.624.527.4&&&&准直孔为4mm准直孔为6mm准直孔为8mm&&&&计数率（个/秒）&&&&厚度（mm）&&&&图2不同孔径下，计数率与厚度变化的曲线&&&&由图2可以看出：随着准直孔的增大，对于同一厚度的被测物探头接收到的粒子数也在增加。主要是因为随着准直孔的增加，入射的粒子数增加，入射的面积也增大了，所以散射回来的粒子数也在增加。&&&&28&&&&对同一厚度来说，用?8mm准直孔比?4mm的能得到更大的计数，统计涨落对测量的影响要小。但从另一方面说，由数据分析可知，准直孔为4mm、6mm、8mm时的线性范围分别是18mm、15mm、13mm。即&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&随着准直孔的增大，线性范围变小，曲线更早的趋向饱和。综合考虑这两点因素，?6mm的准直孔应该是个不错的选择，既能得到好的线性又能得到较高的计数率。2.2.2探头与被测物距离Td对厚度测量影响由于源是固定在探头上的，所以探头对被测物的变化就是放射源对被测物距离的变&&&&化，后面为了简便起见都表述为探头与被测物之间的距离，计为Td。Tdmin=1mm，Tdmax=23mm，在这两个极限位置之间再分为四个间隔，分别是5mm、8mm、13mm、18mm。下面对于每种准直孔径模拟出Td不同下的沉积能量与厚度的关系曲线。&&&&准直孔为6mm时，Td不同，厚度与计数率的变化曲线.....444.327.210.115.818.721.624.527.413&&&&计数率（个/秒）&&&&Td=1mmTd=5mmTd=8mmTd=13mmTd=18mmTd=23mm&&&&厚度（mm）&&&&图3准直孔为4mm时，Td不同，厚度与计数率的变化曲线&&&&准直孔为8mm时，Td不同，厚度与计数率的变化曲线.000.00..&&&&7.210.18.7.361.444.32&&&&计数率（个/秒）&&&&Td=1mmTd=5mmTd=8mmTd=13mmTd=18mmTd=23mm&&&&厚度（mm）&&&&图4准直孔为8mm时，Td不同，厚度与计数率的变化曲线&&&&在图2、3、4中可以看出8mm的位置是测量出曲线线性最好的位置。8mm位置的曲线是自始至终都保持一个良好的上升趋势，到达30mm处才渐渐显露出饱和的迹象。在准直孔为6mm和8mm时5mm位置的曲线与8mm位置的较为接近。但是在准直孔为4mm时，5mm位置的曲线与8mm位置相差&&&&29&&&&较远。因此8mm位置曲线的线性最好。在图2-3中，Td=8mm的曲线始终在最上方，高于8mm位置或者低于该位置都使曲线的线性变差。8mm、5mm、13mm分别是计数率高的三条曲线，1mm、18mm、23mm排在后三位。也就是说在距离探头5mm-13mm之间是一个好的测量区间，小&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&于5mm或者超过13mm的位置使线性变差。从图中还可以看到Td=1mm和Td=23mm的两条曲线有一个小交叉。在被测物很薄（厚度10mm）的时候，Td=23mm处散射回来的粒子数多，Td=1mm处粒子数较少。随着厚度的增加，相应的粒子散射回来的距离也相应增加，Td=23mm位置的曲线先达到饱和，而Td=1mm的曲线始终保持着上升状态，所以在厚度为14mm处产生交叉。&&&&设备的必须满足两项要求：（1）准直孔径可变；（2）探头与被测物距离可变。我们设计了三种不同孔径的准直器，满足第一个要求。通过一个手动可调节高度的支架来满足距离的变化。系统机构如图5，从下往上依次是底板、法兰、探头、准直器、放射源、铅屏蔽、样品支架、被测物。探头下面连接数据采集板，最后数据输入到计算机。该电路板能够读取单位时间探头产生的脉冲，通过放大成型将其转换成计数，通过89S52的串口发送到计算机的串口。&&&&3实验结果与分析&&&&3.1实验系统结构为了检验蒙卡计算的正确性，该实验&&&&图5系统结构图&&&&3.2实验结果及分析3.2.1准直孔变化对计数率及线性范围的影响由图6可知准直孔对测量的影响与蒙卡计算的结果相近，结论是一致的。随着准直孔的增大，对于同一厚度的被测物探头接收到的粒子数也在增加。8mm准直孔接收到的粒子数高出4mm的许多倍，统计涨&&&&30&&&&落对测量的影响是三种准直孔中最小的。另一方面，就线性范围来说4mm的准直孔测量出来的曲线线性范围最大。综合考虑还是6mm直径的准直孔能够兼顾这两方面，最适合测量。3.2.2探头与被测物距离（Td）对厚度测量的影响&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&准直孔为4mm、6mm、8mm,厚度与计数率的变化曲线Td=8mm020000&&&&1.444.327.210.18.7.36&&&&计数率（个/秒）&&&&准直孔为4mm准直孔为6mm准直孔为8mm&&&&厚度（mm）&&&&图6准直孔变化对计数率及线性范围的影响&&&&准直孔为6mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线000&&&&1.445.8.&&&&Td=1mmTd=5mmTd=8mmTd=13mmTd=18mmTd=23mm&&&&计数率（个/秒）&&&&厚度（mm)&&&&图7准直孔为6mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线&&&&准直孔为4mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线4.327.210.1.624.527.4Td=1mmTd=5mmTd=8mmTd=13mmTd=18mmTd=23mm计数率（个/秒）&&&&厚度（mm）&&&&图8准直孔为4mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线&&&&31&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&准直孔为8mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线.327.210.1.624.527.4&&&&Td=1mmTd=5mmTd=8mmTd=13mmTd=18mmTd=23mm&&&&计数率（个/秒）&&&&厚度（mm）&&&&图3-5准直孔为8mm，Td不同，厚度与计数率变化曲线&&&&由图7可知，实验结果与蒙卡模拟基本一致。对于?4mm的准直孔Td（探头与被测物间的距离）=8mm、13mm、18mm的三条曲线在大部分范围内基本重合。即Td的变化对同一厚度的测量影响最小。对?6mm的准直孔Td=5mm、8mm、13mm的曲线基本重合。而准直孔为?8mm时，Td分别为5mm、8mm、13mm三条曲线重合较好。所以可以得出在Td=8mm左右为测量的最佳距离，在这一范围内的测量具有很好的线性。Td=1mm与Td=23mm的曲线基本都在图的下方，线性最差。并且两条曲线在18mm处产生交叉，这与蒙卡计算中的结果&&&&计数率（个/秒）015813&&&&基本一致。产生的原因为不同的距离下射线的照射面积是不同的，参加散射的面积是不同的；另一方面距离的变化使得经过一定准直的探测器接收的散射回来的粒子区域也不同。距离近的照射面积小，但散射面散射回来的粒子通过铅屏蔽的比例多；距离远的散射面积大但是散射回来通过铅屏蔽的比例减小。也就是说对于23mm的位置当厚度超过十几毫米后，厚度的增加并不能带给探头接收面积内更高的散射射线，增加的散射射线一部分会射到探头外面。这就造成了两条曲线交叉的产生。3.2.3同一厚度不同距离下的测量结果&&&&厚度5mm的片厚度10mm的片厚度15mm的片厚度20mm的片&&&&18&&&&23&&&&Td（mm）&&&&图9Td与计数率的变化曲线，准直孔直径6mm32&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&最佳测试距离：在工业实际应用当中，由于被测物或探测器的震动，探头距离被测物的距离是变化的，因此要求探头与被测物之间距离的变化对测量的影响越小越好。同一厚度的待测物因为Td不同测出的厚度值有可能不同。在某一距离范围内，测量的厚度与距离相关不大，称这一距离范围为最佳测试距离。测量了四种不同厚度（5mm、10mm、15mm、20mm）的物料在Td改变时得出的曲线，如图3-3。对于5mm和10mm厚度的玻璃片在Td=13mm到18mm这一范围形成了一个小的平台，在这个区间Td的变化对测量的影响不大。&&&&左右为最佳的距离；如果从距离对测量厚度影响最小来看的话，不同的被测厚度都对应着一定的测厚距离和准直孔尺寸。综上两点，参数的选择取决于测量范围和被测物厚度。比如对于测量范围为0～20mm的有机玻璃片，可以选用?6mm的准直孔，Td=8mm，在这个参数下测量的线性范围最大。而对测量范围为15mm～20mm的玻璃片，可以选用?8的准直孔，Td=13mm，在这个参数下Td的变化对测量的影响最小。3）背散射测厚应用到哪些材料：对应于低Z物质，较弱能量的射线就能取得比较好的线性曲线；对于高Z物质，需要较高能量的射线才能取得好的线性曲线，同时要求源的屏蔽比较好，这就势必增加了仪器的尺寸。所以背散射测厚比较适合像塑料、铝片等一些低Z物质。4)基于射线康普顿背散射测厚技术是一种可行新的工业检测手段,能够解决特殊工件透射无法检测的难题。■&&&&结论&&&&通过上述实验论证，可以得到以下几条结论：1）准直孔的选择：准直孔的直径越大能够带来更大的计数率，线性范围也随之较低。还要考虑到探头距离等其他具体因素。2)探头与被测物距离的选择：对有机玻璃片，从最佳的线性范围来看，8mm&&&&参考文献&&&&[1]MAsgharandDCImrie,themeasurementofthewallthicknessofsteelsectionsusingcomptonbackscattering,Meas.Sci.Technol.8(.[2]S.K.Mullin,E.M.A.Hussein,Acompton-scatterspectromettrytechniqueforflawdetection,NuclearInstrumentandmethodsinPhysicsResearchA353(.[3]X.Xu,R.Gould,AhighspeedComptonscatterpipewallimagingsystem,NuclearInstrumentandmethodsinPhysicsResearchA([4]A.C.Ho,E.M.A.Hussein，Quantificationofgamma-rayCompton-scatternondestructivetesting,AppliedRadiationandIsotopes53(&&&&33&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&提高辐照食品质量的工艺技术探讨&&&&施惠栋戚增国谢宗传&&&&315470）（宁波超能科技股份有限公司，浙江余姚&&&&摘要：利用射线辐照食品，射线在食品中产生辐射化学与辐射生物学效应，达到杀死食品中致病微生物、害虫，降解农药残留，降低重金属元素价态，降低食物致敏性目的，从而提高食品的质量。提出了辐照新工艺，消除（或降低）辐照食品的负反应，达到进一步提高辐照食品的品质。关键词：辐照食品；电子束；食品质量&&&&前言&&&&利用射线辐照食品，射线在食品中产生辐射化学与辐射生物学效应，达到杀死食品中致病微生物、害虫，降解农药残留，降低重金属元素价态，降低食物致敏性目的，从而提高食品的质量。我国辐照食品自90年代以来，产业化发展迅速，年辐照食品数量2008年已达17万吨，位于世界之首。辐照食品保鲜，由于要达到上述目的，需采用较高的辐照剂量如5kGy以上，对某些食品产生不良效应，称为负反应&&&&[1-6]&&&&食品辐照时，射线（γ射线或电子束）在食品中是一个能量传递和沉积的过程，其结果发生电离和激发，在此过程中会形成一系列的产物如电子、离子、激发分子、自由基和分子，这些产物是活性粒子，是辐射化学的原初产物。食品中产生的辐射效应可由食品中物理的、化学的和生物的组分直接吸收辐射能引起，称为直接作用，也可由食品中的水吸收辐射能后产生的活性粒子所引起，这些活性粒子有氧化能力极强的OH·和较弱的HO2，也有还原能力极强的水化电子eaq和还原能力较弱的H·，通过这些粒子与食品中组分作用，称间接作用。非干制食品，间接作用起主导作用；干制食品直接作用是主要的，因为直接作用同样可与食品中的某些化学成分产生活性粒子，从而引起一系列的辐射化学反应。可见，引起辐照食品不良反应的机制，主要是这些活性物质。为了消除辐照食品保鲜过程中一些不利于食品品质的不良效应，就要降低这&&&&34&&&&，如产生辐照味、色泽变化、活性物质&&&&和维生素降解、脂肪氧化物增加，某些化学成份降低、物理化学特性变化，以及内包装材料的影响等等，这些均影响辐照食品的品质。本文调研了国内外文献，总结公司10余年来辐照食品保鲜工艺技术的创新，提出如下的辐照新工艺，消除（或降低）辐照食品的负反应，达到进一步提高辐照食品的品质。&&&&1原理&&&&[7、8]&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&些活性粒子的浓度，也就是需降低辐照剂量。还要控制产生这些活性粒子的条件，如食品内包装中去氧来抑制氧化能力强的自由基产生；又如降低辐照食品的温度，不仅降低了自由基的产额，还降低了“活性”。此外，还可以增加一些抗氧化剂的添加剂，便与辐照食品过程中产生的自由基迅速结合，从而保证了食品中主要成分不与自由基作用。&&&&要的是决定于辐照箱的平均密度，对10MeV电子束双面辐照，一般要求辐照箱平均密度不大于0.9。2.1.2等剂量重复辐照工艺[9]如工艺剂量8kGy辐照一种鱼干，产生辐照味，将其间隔5天分二次辐照每次4kGy，辐照味基本消除，而二次辐照杀菌效果与一次辐照相比，效果不变；再如茶叶需辐照6kGy，才能降解其中部分含氯原子类农药，现将6kGy，均分二次辐照，每次间隔一周，其降解效果不变，辐照味消除。2.2低温[10-12]2.2.1低温辐照低温（0-4℃）辐照工艺明显降低辐照食品负反应，可说明低温辐照可降低（或消除）辐照味和某些辐射化学反应，如0-4℃辐照六合牛脯、南京盐水鸭、食用明胶、干鱼片、绿茶等均能消除其辐照味，而不影响杀菌效果。2.2.2低温贮藏辐照后低温贮藏，不仅可以降低负反应的发生，相反能加强辐照效果，如表1。2.3气调[13-16]辐照食品的气调的包装，一般有去氧、去氧充氮、去氧充CO2等，气调包装降低辐照食品负反应例举如表2，可见去氧和去氧充氮包装可以降低某些食品的负反应，去氧还可抑制辐照过程中过氧化脂质类物质的产生，从而保证了辐照产品的质量。&&&&2辐照新工艺&&&&2.1降低辐照工艺剂量2.1.1提高批量食品辐照剂量不均匀度食品辐照的工艺剂量，根据食品辐照要求和国际、行标、确定最低有效剂量，再根据批量辐照剂量不均匀度uu=实测最（高吸收剂量Dmax/实测最低吸收剂量Dmin）计算出工艺剂量[D=（Dmax+Dmin）/2]。由此可见，当u=1，最低有效剂量等于工艺剂量；u愈大，工艺剂量愈大，所以要求辐照装置批量食品辐照时，u愈接近1，工艺剂量也就愈接近最低有效剂量。&&&&60&&&&Co动态辐照时，一般60Co装置在设&&&&计安装时，已做到辐照箱在辐照半剂量时，自动180度翻转和上下换位，静态辐照（一般源强30万居里以下）时，则依赖于人工来完成，但也可在辐照时段内通过调整&&&&60&&&&Co源的上升位置来提高批量辐照均匀电子束辐照与60Co全方位360度辐照&&&&度。不同，是一定的立体角辐照，所以提高辐照均匀度除增加装置的稳定度以外，更主&&&&35&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&表1食品辐照后的贮藏条件和效果食品种类根茎类蔬菜(山东金乡大蒜)鲜果保鲜（丰香草莓）脱水蔬菜（香葱）功能食品（玉米花粉）熟畜禽肉类食品（牛脯）辐照目的抑制发芽(.05-0.1kGy）延长货架（1-4kGy）杀菌（3-5kGy）杀菌（3-6kGy）杀菌（4-8kGy）辐照后贮藏条件20℃下阴凉通风，保存2个月10-11℃下相对温度80-85%，保存3-4个月-1±℃下，相对温度80-85%保存7个月20℃下，相对温度80%，保存2天10-11℃下相对湿度80%，保存5天0-4℃下相对温度80%保存9天夏季20-30℃下贮藏，贮藏期间杂菌含量降低；冬季0-10℃下贮藏，贮藏期间杂菌含量不变0℃下贮藏二年活性物质不损失常温下贮藏一年VC损失一半0-4℃保持3个月20℃下保质14天&&&&表2不同辐照剂量不同气调包装下对Vc和酶活性的影响辐照（kGy）035810玉米花粉Vc(mg/100g)一般42210去氧43311淀粉酶效价单位一般700去氧充氮800&&&&2.4添加剂[17-19]在辐照食品的内包装中增加添加剂，降低或消除辐照食品的负反应：如辐照即食海蛰，其表面喷射0.1%Vc+0.1%Ve水溶液，在8kGy辐照下可消除辐照味；又如一种鱼粉中添加1%食盐，可以降低辐照工艺剂量50%，同样达到杀菌目的；再如在熟肉制品中加入一小袋碱性含硫气体吸收剂，就能消除辐照过程中所产生的辐照味；此外，在猪肉糜添加抗氧化剂，并用去气&&&&36&&&&包装，辐照后其脂肪氧化物巴比妥酸反应物明显降低。2.5综合处理技术[12]为了提高辐照食品的效果，提高辐照食品的质量，对某些食品如坚果、蔬菜、水果等采用辐照技术与其它（如物理的、化学的、生物的）保鲜技术相结合，提高保鲜效果。如银杏、板栗用0.1%庆大霉素处理外壳后再辐照，其保鲜效优于单纯辐照；又如苹果、橘子类鲜果，辐照前浸泡&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&于一种0.5%壳聚糖，使其表面形成膜后再辐照1kGy，保鲜效果也好于辐照单一处理。2.6内包装材料要选用耐辐射的高分子材料，以免辐射降解高分子材料迁移到食品中，造成食品再污染。高分子材料对辐射的稳定性，聚苯乙烯（PS）＞聚脂（PET）＞聚酰胺（BPA）＞聚乙烯（PE）＞聚丙烯（PP）。&&&&一种半透性膜，可以让单分子[如O2]气体通过，双分子被阻，利用此种膜包装保鲜蔬菜，可增加包装内CO2分压，降低O2分压，辐照后的保鲜效果，明显。上述六种降低或消除辐照食品负反应的辐照工艺，可以单一使用，也可二种或二种以上结合使用，以达到辐照目的，提高辐照食品的品质和信用安全性。■&&&&参考文献&&&&沈伟桥等.杭白菊辐照杀菌效果及对功能成分的影响.核农学报，）：233-235王峰等.辐照对食品营养成份的影响.食品与机械，）：45-48陈云堂等.60Cor射线辐照对水果蔬菜中Vc的影响.核农学报，）：302-307Ahn.D.U.,Nam.K.C.Double-packagingiseffectiveinreducinglipidoxidationandoff-odorvolatilesofirradiatedrawturkeymeat.PoultrySci,8-1474[5]FanXuetong,JB.Kimberly,Sokora.Assessmentofradiationsensitivityoffresh-ecctvegetablesusingelectrolyteleakagemeasurement.PosthavestBiologyandTechnology,):191-197[6]ZhuaMJ，Etal.Temperatureabuseaffectsthegualityofirradiatedporkloins.MeatSei,3-649[7]哈鸿飞，吴季兰.高分子辐射化学—原理与应用.北京大学出版社，-26[8]施培新等.食品辐照加工原理与技术.中国农业科技出版社，2004，9：北京[9]施惠栋等.电子事辐照降解茶叶中拟除虫菌脂类农药残留试验.宁波超能公司研究报告，2006，待发表[10]崔登来，施惠栋，谢宗传.灵芝孢子粉充氮、预冷射线辐照灭菌.发明专利号ZL公告]施惠栋等.提高茶叶食用安全性的辐照保鲜试验.物流工程与管理，）：76-78[12]Rajkowski,KT,Fan.X.Microbialqualityoffresh-cuticeberglettucewasedinwarmoreoldwaterandirradiatedinmodifiedatmospherepackage.Journaloffocdsafety,2008May,28(2):248-260[13]林若泰等.去除冷却包装分割猪肉辐照异味气体的方法及应用.中国，.3，[14]SabatoSF.etal.Studyofphysiacl-chemicalandsensorialPropertiesofirradiatedTommyAtkinsmangoesinaninternationalconsignment.Foodcontrol,):284-288[15]张海伟等.包装形式对辐照冷却猪肉糜脂肪氧化的影响.核农学报，）：128-131[16]马丽珍等.真空包装冷却猪肉低剂量辐照后的理化和感官特性变化.农业工程学报，2003，（4）19：184-187[17]施惠栋，崔登来，谢宗传.降低鱼什或鱼粉辐照灭菌剂量的添加剂方法.发明专利号：ZL.6，公告]春宏等.抗氧化剂和包装材料对辐照如皋火腿质量的影响.核农学报，）：820-822[19]耿胜荣等.抗氧化剂及壳聚糖对减轻辐照猪肉异味的影响.核农学报）：184-187[20]王辉亮等.聚乙烯的辐射致色及机理研究.辐射研究及辐射工艺学报，）：1-6[1][2][3][4]&&&&37&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&钴源辐照装置辐照质量保证与辐照工艺可靠性研究&&&&李晓燕伍晓利杨桂霞&&&&（中国工程物理研究院核物理与化学研究所，621900）摘要：以γ辐射场分布的理论计算，γ辐射吸收剂量测量为基础，根据不同产品辐照目的，充分考虑用户要求，在执行国家法律、法规的同时，依据客户提供的相关辐照参数和吸收剂量率的测量结果制定辐照加工工艺，并在运行过程中严格执行，将整个过程纳入质量管理体系，做到产品处理过程的可溯源性、工艺的可靠性和效益的最大化。关键词：吸收剂量测量；辐照工艺；质量控制&&&&1引言&&&&钴源辐照装置作为辐射加工主要装置之一，按其产品辐照目的可分为三大类：杀虫、灭菌和材料改性；其中灭（杀）菌产品分类有药品、食品、保健品及医疗用品等。食品、药品等灭菌产品的辐照质量关系到辐照后产品的食用安全性。此类产品的辐照工艺设计除满足客户的灭菌要求外，更重要的是必须执行国家相关的法律、法规和国标；同时应加强过程的质量控制，使赋予产品的吸收剂量符合工艺设计的要求，最终保证辐照后食品、药品的食用安全性。有别与制造产品的质量保证，辐射加工产品的质量保证的关键在于产品的辐照工艺的制定、产品准备、产品标识、运行过程中的时间控制和整个加工过程的可追溯性、记录文件的完整性。&&&&品一定的辐射能量，即吸收剂量。通常，吸收剂量与辐射效应有对应关系，辐照过程必须达到一定的有效剂量（最低剂量），才能产生某种效应，而高于有效剂量时高出的那部分的剂量成了无用的能量消耗，甚至可能会损坏产品。为达到辐照目的，必须提供所需要的最低吸收剂量或称为最低有效剂量，在给定的处理过程中，容许的最高吸收剂量（最高耐受剂量）是由给该加工过程以法律上的许可和认证的管理机构规定或由客户需要的辐照后产品的表征参数决定的。产品的辐照剂量以总体平均剂量表征，且总体平均剂量应不超过法定剂量（食品、药品和医疗用品）。辐照加工工艺就是经过一系列的实验，建立起在一定条件下的吸收剂量与被辐照产品中所产生效应之间的关系，确定实现该效应所需的最低有效剂量，满足产品对不均匀系数的要求，确定产品的总体吸收剂量，在此基础上，将最低有效剂量和剂量限值转&&&&38&&&&2辐射加工工艺&&&&辐射加工的过程就是给与被加工的产&&&&&&&&《辐射加工》2010年第6期&&&&化为一特定辐照装置的运行参数。&&&&方式与辐照过程产品内部的不均匀系数有很大的关系，不均匀系数U（为Dmax和Dmin的比值）满足相关国家标准及给定产品表征参数的范围。我们根据堆码辐照方式的特点，在研究产品吸收剂量测量方法的过程中，首先是测定在某种布放方式时产品中的}