浅谈电子加速器应用过程中的几点创新
程 廓 陆洁平
（江苏达胜热缩材料有限公司 苏州 215214）
创新是企业创业之本，也是推动企业发展的最大“加速器”。做为一家生产热缩材料出身的企业，在涉足辐射加工领域才短短3年时间内，就能自主研发生产出电子加速器及配套束下设备，是与公司领导矢志创新的努力分不开的。早在几年前，公司领导意识到辐射加工领域将大有可为，因此引进一批具有丰富工作经验的从事核物理、机电行业的专家，专门从事电子加速器及配套设施的研发。迄今为止，本公司已在电子加速器方面做了不少创新，主要为如下几方面：
一、自主研发的高束流大功率电子加速器
两年前，随着公司辐照加工产业的发展，需要增添一台1.5Mev级的强流电子加速器。但当时市场调查显示国内厂家生产的加速器只能运行在≤30mA低束流条件，而引进进口加速器成本又太高，因此在接洽了有关单位试制未果后，公司领导作出了自行研制1.5Mev高频高压型电子加速器的决策，提出的总体设计要求是按1.5Mev、60mA（功率90KW）的高束流、大功率设计。
1．为了满足大束流的要求，高压电源部分的设计有着如下改进与创新：
1．1大功率高频振荡器的改进：
a) 电子管振荡采用负高压，把直流高压和高频输出隔离，可防止因直流电容损坏时出现的直流高压对地的严重事故。另外由于电子管屏极在直流回路中处于地电位，所以冷却水管可以很短。
b) 直流高压增加双LC滤波电路，使输出电压的脉动系数明显下降，而电源功率输出的稳定性和质量也有较大提高。
c) 采用由锁相环稳频压控振荡器、移位寄存器分频、时基电路和GAL器件组成的脉冲列调制和输出电路，这一新颖的线路使得可控硅交流调压系统的稳压精度优于1%，响应速度更快。
d) 采用了风冷可控硅，使得机柜结构更安全、可靠、紧凑。
1．2谐振电路设计中的技术创新：由于1.5Mev加速器钢筒内壁同高频电极板之间的距离受到种种原因限制不能满足谐振电路的设计要求，为解决这一矛盾，我们采用了在钢筒内壁同高频电极板之间增加一组补偿电容板来对谐振电路进行特性参数补偿的创新技术，此项技术我们已申请专利。
2．加速器主体的技术革新：
2．1加速器主体采用高频高压倍加型基本线路及新的模块式内心结构。高频变压器采用创新的垂直安装结构，使得安装、检修更方便（打开上钢筒，就能看到高频变压器全貌）。
2．2电子枪的供电方式方面我们采用的是由变频器控制的变频电机驱动发电机发电，再经灯丝变压器降压后给电子枪供电。这一先进技术的引入加上优秀的闭环控制系统使得束流的控制更加精确，反应速度更加迅速。
2．3加速管采用的是高梯度金属——陶瓷焊接。此种工艺的优点在于（相对于“玻璃胶接” ）：
a）强度高；
b）密封性能好，真空性能好（因为无有机物，且金属蒸汽压低）；
c）耐压高；
d）使用寿命长，且可以返修再生。
当然要达到以上优点的前提是采用合格的陶瓷环和正确的生产工艺。
2．4自行研发了紧凑型模块式气体处理系统，其优点在于：一是现场安装极其方便（因其已在线下进行了检漏、耐压等试验，需要现场连接的只有到钢筒和储气筒两处管道）；二是采用全自动程控操作，实现了傻瓜式导气，大大降低了误操作概率；三是确保绝缘气体的质量。
3．先进的计算机控制系统：加速器参数与束下参数快速联动，设备启动后，操作人员可以根据需要关注整个生产环节中的不同部位，既可以在控制室操作也可以在束下传输装置处进行整体控制，设备相互跟踪快速而准确，确保辐照产品剂量均匀。
4．扫描盒钛窗宽度加宽到
二、链条传输装置替代小车装置
目前，国内厂家在利用电子加速器辐照加工非连续长热缩制品时，普遍采用的是小车装置，此装置利用小车上端面做平台，放短管等物品上去，一端套一支架固定，再采用手工翻身方式，依据不同规格产品翻不同遍数，从而达到均匀辐照目的，一般每批产品在辐照过程中都需经过循环多次进出辐照厅才能完成。此法在辐照小口径短管及指套、封帽、伞裙等产品时效果不错，但在辐照大口径、厚壁管时，效果不理想，尤其是碰到弯曲不直的管子时，必须放热水中泡直才能辐照，大大影响生产效率。而且生产时采用手工方式翻身，人为影响因素极大，同操作员的熟练程度与责任心有很大关系，实际大批量生产时，每天面对成千上万根管子时，要求操作工做到每根管子翻转角度与翻转遍数都不出差错很难，只要某一个环节上稍一出差错，就会出现批量性的偏壁事故。事实上，从目前国内多家辐照中心生产情况看，采用小车装置辐照厚壁护套管、母排管、圆套等时，合格率很不稳定，客户投诉抱怨较多。
针对这一问题，本公司技术人员经过潜心钻研，设计出一套新的不同于小车装置的链条传输装置，用于辐照非连续长热缩制品，此技术已申请专利。此装置是先用短管穿管杆来固定短管等物品，再从辐照厅外面利用链条将穿管杆输送到辐照厅束下，当穿管杆经过钛窗下时，利用齿轮啮合装置，达到杆子在束下自动翻转多次的效果，从而达到均匀辐照的目的。实践证明，此法在辐照厚壁护套管、母排管、圆套等产品时，辐照均匀度好，扩张偏壁效果也很好，而且弯曲管子经过穿杆子后就能变直，不需热水浸泡，同时辐照时靠机械自动翻转，人为影响因素小，并且辐照一次成形，不需多次进出辐照厅，大大提高生产效率。目前，本公司3MeV加速器车间的链条传输装置能辐照内径Φ6~Φ
另外，链条传输装置由于结构不同于小车装置，因此在辐照厅建筑设计的安全与造价方面也优于小车装置。小车装置为了供小车出入，一般要留进与出2道门，一旦光电保护开关失效，人员很容易从此门误闯直接进入辐照厅内，这样在安全管理上面相对地多了道隐患。而链条传输装置由于占用空间小，只需在墙壁上留一窗口就行，开口很小，人员很难从此口爬进辐照厅，不存在误闯的问题，因此在安全管理方面相对简单多了。同时，由于链条传输装置结构简单，占用空间小，因此辐照厅及迷宫等建筑空间远小于小车装置所占空间，在厂房造价成本上远低于后者。
综上所述，在辐照加工非连续长热缩制品时，链条传输装置相对于小车装置存在以下几方面优势：在辐照厚壁、大口径短管时偏壁效果好；机械自动翻身，人为影响因素少；辐照一次成形，生产效率高；占用空间小，厂房造价成本低；墙壁预留窗口面积小，安全管理更容易等。
当然，链条传输装置毕竟是一项新开发技术，应用时间不长，配套设备还不多，因此除辐照热缩制品外，在其他方面应用范围目前暂不如小车装置广泛，如辐照加工PTC芯片、PTFE粉未裂解、地板表面涂料固化等方面还存在难题，此法有待于广大辐射行业人员共同探讨研究，以期将链条传输装置的功能发挥的更充分。
三、电线双工位四进四出换卷不停机束下装置
一台大束流加速器必须配备一套先进的束下装置才能充分发挥加速器的作用。目前，发达国家辐照电线速度能达到四进四出
另外，本公司1.5MeV加速器束下装置还有一些创新，如束下辊筒采用内部水冷结构，解决了以前风冷效果不理想，以及水喷淋后遗症较大难题。还有，设计一套带展平辊的片材辐照装置，能辐照宽
四、创新的生产模式——辐照加工服务兼营电子加速器及束下设备生产制造
这种生产模式的优越性在于：
1、纵观国内外同行业，基本上都是只单一生产电子加速器，或者只能提供电子加速器配套的束下设备，或者只提供辐照加工服务。而本公司得益于多年的辐照生产经验以及自身具有的机电一体化队伍，采用了辐照加工兼营电子加速器及束下设备生产制造的经营模式。这样自用加速器的经验就能促进加速器制造技术的不断完善，同时辐照加工产业的新要求也能促成研制新类型的加速器，比如自屏蔽加速器、中频加速器等。
2、能够提供免费咨询及全套产品。用户有意向上电子加速器项目时，我们可以提供咨询服务，协助用户在规划具体项目时，挑选最合适的电子加速器与配套束下装置，以最少的投资达到最佳产品质量和最高经济效益。另外我们也能单独提供优秀的适合不同产品的各种配套束下装置，能承担整套辐照工艺的开发与设计，可提供包括加速器辐照环节在内的从原料到产品的整条辐照加工生产线。用户可以在我们这里一站解决全套采购要求，极大缩短了设备调试时间与新品研发周期，加快项目进度。
3．充分发挥公司集设计、制造、运行于一身的独特优势，进一步强化对客户的细致服务，实现了产品售前、售中、售后服务的全过程覆盖，有力提高了产品市场竞争能力。由于我们既有辐照加工中心又有电子加速器制造车间，用户不仅能在设备投产前先来我司实地考察，还可在设备投产后经常来制造现场了解加工进度与质量。同时用户的技术人员和操作人员除能得到必要的理论培训外，还能得到在调试车间进行见习操作训练的体验机会。
五、前瞻——将生产和研制哪些加速器
随着第一台1.5Mev地那米加速器的研制成功，增强了我们的信心，要力争在现有的加速器研制装备及经验基础上，通过完善相关生产、检测装备，形成一个集实验室、精加工车间、加速器组装车间、加速器调试车间于一体的具有批量生产大功率强束流的辐照加速器生产基地。并把电子加速器品种系列化，包括1.0Mev以下自屏蔽型、1.5Mev、2.0 Mev、2.5 Mev、3.0 Mev、4.0 Mev等，同时在此基础上提供适合不同产品的各种配套束下装置。
我国辐射加工行业与发达国家相比，无论技术水平还是经济规模都存在着很大的差距。由鉴于此，我们愿与国内科学和企业界开展更为广泛而深入的合作，共同为我国辐射技术的发展和应用事业贡献力量。