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...

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　　辐射加工中，由于氧的存在会导致聚合物氧化裂解。聚合物绝缘的辐射氧化，主要来自于聚合物中溶解氧、辐射期间或辐照后扩散进入聚合物中的氧与聚合物产生的自由基或俘陷自由基反应。氧化可在辐照加工中或在辐照加工后发生。

　　溶解氧主要存在于聚合物的非晶区或结晶－非结晶区界面，它与辐照产生的大分子自由基反应，生成过氧自基（ROO），过氧化氢（ROOH）和过氧化物（ROOR）。

　　过氧化物和过氧化氢热分解产生氧化产物和自由基。如聚乙烯辐射氧化分解产物包括羟基化物、H2O、CO2、过氧化物、醇和羰基化物。

　　辐射氧化速率与聚合物中和环境氧浓度（溶解氧以及氧扩散进入速度）有关。这些...

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　　辐照后效应是一个不稳定过程，后继反应与结构变化，必然导致辐射加工产品性能的变化和不稳定，同时对辐照后的再加工有很大影响。下面举几个例子说明后效应的影响：

　　例1：聚合物辐射交联热缩材料的制作，辐照后的放置环境、时间或加热处理，不仅影响扩张或拉伸成型，而且对产品的记忆效应、机械性能都有影响。如，辐照后及时加热扩张定型，由于在高于结晶熔点温度，自由基的释放、重合会导致凝胶含量超过域值，约提高10%左右，过交联容易出现扩张开裂现象。一旦出现这个现象，辐照后可放置一定时间，俘陷自由基通过与扩散进入的氧反应，进一步导致裂解，减少交联度，随着温度、放置时间的变化，自由基的消亡、后裂解，凝...

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　　被辐照物质中产生特定的辐射化学或辐射生物学效应是辐射加工的根本目的。就一般意义而言，对此类辐射效应的检测，就成了辐射加工产品质量控制的关键。然而，直接测量产品中的辐射效应通常比较麻烦，误差也大。如测量高分子材料的性能或微生物的存活量，有时甚至无法进行；像食品保鲜是否有效就难以立刻得到答案的；无菌检验无论从方法学还是统计学方面讲也都是不可取的。

　　辐射加工过程本身就是给予被加工产品一定的辐射能量，即吸收剂量。通常，吸收剂量与辐射效应有对应关系。准确控制辐射加工过程中产品的吸收剂量，产品中就会出现所需的辐射效应。因而，剂量检测就成了辐射加工产品质量控制的可靠的甚至是必不可少的方法...

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　　辐照改性可以使高分子材料分别实现交联、固化、接枝、裂解，极大改善材料的物理化学性能。例如，改性后的特种线缆，广泛应用于航空、航天、航海、汽车、电子、核电、石油开采、通讯以及一些特殊行业中。又如，轮胎是现代社会、国防、军事必不可少的产品，应用电子束预硫化处理，可大大提高轮胎的成品率和减少（10～20%）原材料用量，既降低了成本，减轻了产品的重量，还能提高效率，节省燃油。

　　高聚合物的辐射效应主要是交联和裂解。实际上交联和裂解两个过程是同时进行的，究竟哪一个过程是主要的取决于高聚合物的结构和化学性能，同时它也与辐照的环境条件有关。

　　辐射交联是指聚合物在辐射作用下，大分子...

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　　在航空航天用电线电缆中，辐照交联电线有交联聚氯乙烯绝缘电线，乙烯－四氟乙烯共聚物绝缘电线（X－ETFE绝缘电线）等，其中X－ETFE绝缘电线正是当今航空用电线中的两种主要线种之一。

一、X－ETFE绝缘电线及其主要特性介绍

　　ETFE是氟碳聚合物中比重较小的一种，其比重约为1.73，ETFE具有优异的机械、电气及耐辐照性能，其抗张强度可达40MPa以上，非常耐磨、耐弯曲、耐应力开裂，在低气压下一般无杂质、气体挥发等，即释气性很好，因此不会对设备中其他元器件产生污染。其具有非常好的化学稳定性，耐各种航空航天用油、液体，根据ETFE具有的综合性能，ETFE绝缘本身应是航空航...

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辐照交联关键词

"辐照剂量" （irradiation dose； high dose dosimetry； the exposure dose）

产品在辐照过程中,通过辐射区域时所吸收的能量称为辐照剂量,通常以Gray或kiloGray（kGy）为计量单位（1Gray＝0．001kGy＝1J／kg）, rad（1rad＝0．01Gy），１rad剂量表示每克产品吸收10^-5 Ｊ的能量。
 

"交联度" （crosslinking degree；degree of cross linking；crossfinking degree）...

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　　辐照交联低烟无卤阻燃电线电缆以其优异的综合电气物理性能得到广大电工与电器从业人员的广泛认同，并在北京奥运会主体工程、北京人民大会堂等一系列国家大型标志性建筑中得到应用，表现出良好的市场前景。但是令人担忧的是近年来发现一些仿制甚至假冒该产品的现象，严重威胁重点建设项目的工程质量和工程形象。针对此种状况，以下提供一些识别辐照交联低烟无卤阻燃电线电缆的简易方法，供业内人士参考：

1、产品名称识别法

　　电线－－辐照交联低烟无卤阻燃聚乙烯绝缘电线电缆；电缆－－辐照交联低烟无卤阻燃聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃聚乙烯护套电力电缆。仿制品一般情况下名称都会有一点不同，如辐照交联聚乙烯绝缘低烟...

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        聚合物辐射加工所用的电离辐射源是钴－60γ辐射源和电子加速器EB源，二者在穿透能力和有效剂量率不同，对聚合物件辐射交联改性主要影响：

　　（1）EB为荷电粒子射线比电磁波γ辐射具有较低的穿透能力。如2MeV的电子束辐照只能穿透6mm，而γ射线辐照穿透可达80mm，而且加速器的辐照剂量率远大于γ源的辐照剂量率。

　　（2）电子束与γ射线的辐照剂量决定于剂量率与辐照时间。由于单位时间产生的粒子密度不同，如辐照130kGy，加速器辐照聚乙...

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　　电子辐照加速器装置是多学科综合性工业生产设备，涉及高电压、高真空、高气压、电子学、计算机、微波技术、自动控制技术、机械设计与加工、束流测量、剂量学、辐射防护等。任何一部分出现问题都将影响加速器的正常运行，影响生产，因此加速器质量必须过硬。应用加速器装置种类繁多，适用于辐射加工的加速器装置只有高压型电子辐照加速器和谐振型电子辐照加速器两种。这两种加速器装置和其它应用加速器一样，各有自己的结构组成、性能特点和不同的适用范围。但是，它们都具有：

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