1、我国电子加速器辐照装备发展现状与技术评估,中科院上海应用物理研究所2013年6月,近二十年来，我国的辐射加工产业有了长足的发展，特别是在电子加速器辐照领域，从小到大，目前已经具备了很大的规模，近阶段每年增长新装机加速器超过10台，电子加速器辐照产业延伸到了越来越多的领域。 加速器辐射产业符合可持续发展要求,我国电子加速器辐照领域,1、辐射交联电线电缆 2、热收缩材料 3、辐射表面固化 4、辐射消毒灭菌 5、辐射农产品保质保鲜,我国电子加速器辐照领域,6、辐射橡胶硫化 7、辐射泡沫塑料 8、辐射烟气脱硫脱硝 9、辐射材料和半导体器件改性 10、辐射农作物育种,我国电子加速器辐照领域,其中电线电缆
2、的交联和热缩材料的辐照比例占到总辐照量的百分之七十以上，这部分辐照加速器主要使用1MeV到3MeV或4MeV的电子辐照加速器。 其中辐射表面固化和部分橡胶硫化在快速增长，这部分辐照加速器使用1MeV以下电子辐照加速器。,我国电子加速器辐照领域,其中辐照消毒灭菌和辐照保鲜等，这个方面的应用很有潜力，应用方面很广阔，这部分辐照加速器主要使用5MeV到10MeV的电子辐照加速器。 其他的应用根据情况选择能量，如半导体辐照和宝石改性等要求10MeV左右，烟气脱硫要求1MeV以下等。,我国电子加速器辐照领域,1、符合使用的能区。 2、符合产品对象的射线功率水平。 3、具有节能高效的电能转换率。 4、运行
3、稳定可靠。 5、操作简单和自动化程度高。,对辐照加速器的要求,我国国产电子加速器现状,上海应用物理研究所,我国国产电子加速器现状,江苏达胜加速器制造有限公司,我国国产电子加速器现状,北京机械工业自动化所电气物理与应用技术研究中心,加速器类型：绝缘芯变压器,我国国产电子加速器现状,兰州科近泰基 新技术有限公司,加速器类型：绝缘芯变压器,我国国产电子加速器现状,无锡爱邦辐射技术有限公司,我国国产电子加速器现状,原子能科学研究院,我国国产电子加速器现状,中国科学院高能物理研究所,我国国产电子加速器现状,南京大学电子加速器研究所,我国国产电子加速器现状,中国科技大学爱克公司,我国国产在研电子辐照加速器
4、,可能还有更多,我国电子加速器种类和性能,实用电子辐照加速器总体分为二类： 直流高压加速型：如：倍压高压加速器高频高压加速器 绝缘芯（谐振）变压器加速器 等 高频谐振腔加速型：如： 电子直线加速器Rhodotron加速器 单腔或多腔加速器 等,我国电子加速器种类和性能,高压加速器目前使用的辐照高压加速器原理都类似，都为先把交流电进行电或磁耦合，或升压，后进行整流和多级倍压产生高压。产生的高压耦合到加速管系统加速电子。高压加速器的优点是结构简单，效率高，功率大。缺点是束流能量较低。,地那米高压加速器,特点：(1-5MeV) 1，从分布电容对倍压电路进行并联高频供电，高压波动小，束流品质好。 2，
5、系统中储能分布电容小，结构紧凑，即使系统打火也不易损坏部件，稳定可靠。,地那米高压加速器,特点： 3，内部阻抗小，倍压级数可以较大，输出电子束能量高流强大。 4，高频机效率较低，使得总体加速器电能转化成电子束的效率一般在50%左右。,绝缘芯（谐振）变压器高压加速器,特点：(0.3-2MeV) 1，交流电通过磁耦合对各电位的次级线圈和倍压电路供电，传输功率大。 2，可以直接使用从工频到中频的交流电源，运行效率很高，可达80% 或更高。,绝缘芯（谐振）变压器高压加速器,特点： 3，要得到更大功率，可以使用三相供电模式。 4，限于绝缘问题，其电子束能量不能做的很高。,ELV高压加速器,特点: (0.
6、32.5MeV) 1、ELV是绝缘芯变压器加速器的变种，具有其优点。 2、ELV没有铁芯，初级与次级线包直接气体磁耦合，各次级线包输出的电压经倍压后串联得到高电压。 3、采用中频谐振供电，效率可达80% 。,我国电子加速器种类和性能,高频谐振腔型加速器高频谐振腔型加速器原理：高频或者微波功率馈入高Q铜腔产生高频高压，通过精心设计铜腔使得每次电子通过铜腔时得到高压加速，最后在通过腔链后得到所需能量。此类加速器的优点是能区很宽，可提供高能量束流。缺点是效率较低（相对高压加速器）、技术难度大和造价高。,电子直线加速器,特点：(5-15MeV) 1，采用S波段或L波段的微波功率源对特制的直线加速管供电
7、，可产生5-10MeV或更高能量的电子束。 2，高能电子束可以打靶产生伽马线，且效率较高。,电子直线加速器,特点： 3、输出电子束流总功率较小，电能转换电子束效率较低，约20%。 4、技术含量高，技术难度较大。,Rhodotron加速器,特点：(1-12MeV) 1、使用米波段高频二分之一波长的单同轴谐振腔来加速电子。 2、核心思想是：使用大功率高频源向单腔供电，做到让高频一次建场，安排折返磁铁让电子束反复进入高频腔进行加速，这样节省了其他种类谐振多腔加速结构建场功率，提高整个加速器的电能转化效率。,Rhodotron加速器,特点： 3、来回反复加速电子束流，提高了电子束流的能量，能量最高可达
8、10-12MeV，并且能量灵活可调。 4、使用了连续波大功率高频四极管供电，所以束流平均功率也可以很大。比直线加速器使用脉冲功率源优越。 5、技术复杂，单体造价高。,ILU-单腔加速器,特点：(12MeV) 1、使用单体谐振腔米波段加速。 2、电子一次穿越，能量1-2MeV。 3、使用脉冲波，故总功率不大。 4、实际电能转化效率20% 。,0.7-0.8MeV/140-160mA加速器,技术指标：电子束能量 0.7-0.8MeV 电子束流强 140-160mA能量稳定度 5%束流稳定度 5%扫描宽度 2000mm扫描均匀度 10 %用途：电子束法燃煤烟气脱硫脱硝高分子材料辐射改性等,束流引出装置,束流能量稳定性测试结果,加速器效率测试数据,1.2MeV/50mA加速器,技术指标：电子束能量 1.2MeV 电子束流强 50mA能量稳定度 5%束流稳定度 5%扫描宽度 1070mm扫描均匀度 10 %用途：电子束法燃煤烟气脱硫脱硝高分子材料辐射改性等,
