加速器种类

 

     粒子加速器是一种用人工方法加速带电粒子束的装置。它利用一定形态的电磁场将正负电子、质子、轻重离子等带电粒子加速到一定的能量。加速器在原子物理、核物理、基本粒子的基础研究，工农业生产、医疗卫生以及国防建设等方面都有着广泛而重要的应用。它除了涉及原子物理、核物理等基础研究领域外，还涉及固体物理、材料科学、分子生物学、化学以及地质、考古等众多学科领域的基础研究和应用研究。目前全世界已有几千台各类加速器在运行。

    加速器的种类繁多，不同类型的加速器有着不同的结构和性能特点，还有着不同的应用范围。

1、按粒子的能量分类

    按加速粒子的能量划分加速器可分为低能、中能、高能加速器。低能加速器常指能量低于100MeV（1MeV=1×10⁶eV）的加速器，能量大于1000MeV或写成1GeV（1GeV=1×10⁹eV）的加速器称为高能加速器，两者之间称为中能加速器。

    在我国，建在中科院高能物理所的北京正负电子对撞机（BEPC），能量为2.8GeV，属高能加速器。建在中科院兰州近代物理所的直径7.2米分离扇型重离子加速器（HIRFL）和建在合肥科技大学的800MeV同步辐射光源（HESYRL）均属中能加速器。广泛应用在工业、农业、医疗卫生等领域内的加速器绝大部分属于低能加速器的范畴。

    而在低能加速器的范畴内，在不同的应用领域，人们习惯上又分为高、中、低能加速器。加速器应用领域不同，划分能量的区域也不同。例如，对医用加速器来说，能量低于10MeV称为低能医用加速器，高于16MeV的称为高能医用加速器，两者之间称为中能医用加速器。对于辐照加速器而言，能量低于0.3MeV称为低能加速器，0.3~5MeV称为中能加速器，5~15MeV称为高能加速器。这种划分和称呼，不同文献、不同作者会有不同，请读者根据实际情况注意区别。

    加速器加速的基本粒子的能量单位是电子伏特（eV），1eV是指一个电子或带有1个单位电荷的粒子通过电势差为1伏的电场所得到的能量：

        1eV=1.6×10^-19J=1.6×10^-12erg。  焦耳（J）、尔格（erg）是能量单位。

2、按被加速的粒子种类分类

    按加速粒子的种类划分加速器可分为电子加速器、质子加速器（H₁⁺）、重离子加速器（A_n^m+）和微粒子团加速器。

3、按加速原理、加速器结构种类

    按粒子的加速原理、加速器结构划分加速器可分为直流高压型、电磁感应型、直线共振型和回旋共振型加速器。

    高压型加速器用直流高压电场加速带电粒子，它包括静电加速器（单极和串行）、高压倍加器、高频高压（地那米）加速器、绝缘芯变压器型、电子帘型加速器等。

    电磁感应型加速器用交变磁场所感生的涡旋电场加速粒子，包括常见的电子感应加速器和近年来发展的直线感应加速器。中国工程物理研究院已研制成功10MeV直线感应加速器。现正研制20MeV直线感应加速器，脉冲流强达2~3kA，这种加速器主要用来模拟核爆炸。

    直线共振型加速器利用微波或高频电场加速沿直线轨道运动的粒子，包括电子和离子。集装箱检查用加速器就属于这种类型的加速器。加速电子的微波频率为3000MHz ~9000MHz，加速质子的微波频率为200MHz，加速重离子的微波频率则在70MHz以下。已建成的直线加速器中加速电子的最高能量达50GeV，质子达800MeV。电子直线加速器是目前世界上数量最多的加速器。

    回旋共振型加速器利用高频电场加速粒子，利用导向磁场使带电粒子回旋运动。这类加速器有普通的回旋加速器、等时性回旋加速器、稳相加速器、同步加速器等。加速的粒子有电子、质子、氘核及α粒子。在质子同步加速器基础上发展起来的贮存环和对撞机，其能量可达2~40TeV（1TeV=1×10¹²eV），环的周长长达几公里，加速质子的最高能量居各类加速器能量之首。但电子同步加速器由于同步辐射损失的限制，其能量不高于8GeV。而电子直线加速器由于电子的加速轨迹是直线，没有同步辐射损失，加速管可长达几十公里，能量高达50GeV。

4、按应用领域分类

    大家习惯称呼的辐照加速器、探伤加速器、医用加速器、离子注入机等是按照加速器的用途分类，这些加速器都属于低能加速器的范畴，并不反映它本身的结构与性能特点。

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［xunmeng 在 2009-2-26 8:56:36 编辑过］

       辐射加工 一些名词的常规解释

辐射加工,辐射交联聚乙烯,辐射化学,辐射剂量,辐射聚合,辐射硫化

辐射加工：radiation processing 采用电离辐射对材料进行加工处理的一种工艺过程。电离辐射的能量一般远远高于材料物质中子的价健能量（可超过几个数量级），因而电离辐射与物质相互作用时会产生包括核反应内的各种物理、化学和生物效应。这些效应构成了电离辐射对物质材料进行加工处理的技术基础。辐射加工有别于传统加工（如机械加工、热加工、化学加工等）的主要特点在于：加工温升很小，是一种冷加工，有利于热敏材料的加工；电离辐射的穿透性可对包装好的物品进行处理（例如消毒杀虫等），或实现固相物质的反应与改性；加工体系内不需催化剂和化学添加剂，因而产品纯净，无化学残留；加工过程控制方便，而且高效快速，易于实现规模化的连续生产；低能耗，无公害或少公害。各种电离辐射的加工应用领域见表:

<DIV align=center>
辐射加工及其应用</DIV>

 

电离辐射	工 艺 过 程	应 用 实 例
γ射线	<DIV align=left>有机高分子材料聚合（或接枝聚合），杀虫、消毒、灭菌，抑制果实早熟、根茎发芽，装饰品材料改性等</DIV>	<DIV align=left>医疗用品消毒灭菌，电池隔膜与—塑材料制备，农产品、水产品、畜产品与食品的保藏，商品养护，档案与文物保存，珍珠、玉石、玻璃色质改善等</DIV>
电子束	<DIV align=left>高分子材料交联，表面涂层固化，废气无害化，半导体改性等</DIV>	<DIV align=left>提高电线电缆绝缘层耐热性，热收缩材料制备，物品组件表面涂层装饰，层压制品加工，印刷包装油墨固化，火电站与垃圾站废气处理，半导体器件加工等</DIV>
离子束	离子注入掺杂	半导体材料改性，金属材料改性等
中 子	中子嬗变掺杂	半导体材料改性

 

　　辐射加工是一门利用电离辐射作用使材料或其组份的物理性能发生有用变化的技术。这种辐射具有相当高的能量，足以引发原子或分子电离。这种作用使化学键断裂生成自由基。自由基具有很高的活性，是辐射诱发的许多所需变化的根源。
    有好几种因素促使辐射在工业上应用的范围扩展和辐射装置激增。其中有：已经具备功率大而单位辐射成本低的电子加速器；有很强的T辐射源可资利用；对所涉及的化学原理有了更透彻的了解；与其相竞争的加工操作所需能源费用增加。
过程
    各种塑料、弹性体或其他大分子中，可以同时或有竞争地发生交联和降解这两种作用。发生交联时，分子结合在一起，降低了其通常的移动性，即不会失去形状，不再具有真熔点。降解过程发生时则分子链断裂。两种过程都引起材料发生重大变化；二者之中常有一过程占主导地位（但也可能并非如此）。根据二过程的相对动力学，材料可以是“交联性”的，也可以是“降解性”的，依总体上占优势的那个过程而定。此外，如常见于芳烃（苯环）含量高的材料那样，我们还称之为“有耐力”材料。交联或降解可以由几种作用所引起。通常采用电离辐射辐照或化学方法。化学方法的优点是只需要少量的物质。辐照的优点是快速而经济.
辐射源
    工业用电离辐射一般有两类，即来自钻-60一类放射性物质的y射线和来自加速器的高能电子束。
    γ射线穿透力强，可以处理很厚的物体，但通常加工速率慢。
    电子束的穿透力低得多，但电子发生机可以具备很大的功率，高达数百千瓦，因此产品的产量可以等于或超过涉及应用辐射装置的其他工业操作的产量。
    目前工业电子发生机已具有更高电子伏（达5百万伏）的产品，因此穿透性极限的条件有所松动。但是，小型低压系统（200—500kV）也有产品，占地面积小至819 cm2，却能发生数十千瓦的电子功率。现有设备的多功用性，使得工业辐射加工的应用由电子加速器独领风骚，因为电子加速器经济、有效、生产速率高、经加工的产品质量高。
辐射加工参数
    电子加速器产生的辐射用加速器电子伏数（决定穿透能力的参数）和电子束电流或每秒所释发的电子数来表征。如果电子伏数大到足以穿透产品，则在具备实现所需过程所需能量的情况下，电子束电流决定产量或加工速率。电子束所存储的能量称为剂量，通常表示为兆拉德（Mrad）或千戈瑞（kGy）。1兆拉德是一百万拉德；回拉德剂量表示每克产品吸收10-5J的能量。 10千戈瑞相当于 1兆拉德。
    加速器输出额定量表示为千瓦（电子伏X电流）。根据经验，1kw电子功率理论上能够释放1兆拉德剂量给362。87kg（产品）几。实际加工速率可由理论加工速率乘以实际过程的效率来进行计算。
    在总体经济效果角逐中，辐射加工方法可能能够单以单位成本低取得成功。此处的关键是所需生产能力必须大到足以利用辐射系统的全部能力。更新型的强有力的电子束系统由此可以以很低的单位加工成本作为其特色。虽然就投资费用而言可能其它系统要优胜得多，但就单位加工成本而言，由于辐射系统的加工速率远比其他系统为大，辐射系统便占有优势。
应用
    辐射加工的应用包括以下几个方面。
    用于电线电缆的绝缘包皮的交联，这大概是辐射加工最知名最广泛的应用。交联能够改良耐应力破裂、耐磨蚀和防变形性能，提高使用温度和耐受流体作用的性能。
    通过交联可大幅度改进热收缩塑料的收缩记忆性。如同电线电缆中的应用一样，用于塑料管和部件的交联以改良性能。外科用具和其他一次性医疗用具的冷消毒。单体接枝聚合到织物基料上以改进抗污性和染色性。消除或大幅度减少许多塑料包装材料和食品饮料包装材料中残余单体（Lomo法）。无溶剂、或少溶剂无溶剂排放、室温速聚有机涂料的固化。聚乙烯泡沫塑料的交联以控制泡孔结构、发泡程度，改进表面状况，或恢复韧性。橡胶或其他弹性体的硫化（但一般不包括了基橡胶）。聚丙烯和纤维素塑料一类塑料有控降解。均聚物熔体指数的有控改性。

 

辐射交联聚乙烯 XLPE

[中文]: 辐射交联聚乙烯

[英文]: radiant crosslinked polyethylene

[说明]: 交联聚乙烯的一种。密度0.92。热变形温度（1.87兆帕）38~79℃，连续耐热达135℃。体积电阻率>1015欧姆·厘米，介电常数2.27~7.60，介电损耗角正切0.003~0.005。击穿电压（厚3.2毫米）230~1420伏/毫米，吸水率0.01%~0.06%。可用作耐高电压、耐高频的耐热绝缘材料，用于包覆电缆电线，也可用于热收缩薄膜和套管。以高能射线：如β射线、γ射线等辐射聚乙烯使之发生交联而得。

 

辐射化学

[英文]: radiation chemistry

[说明]: 泛指研究物质因受外来电磁波或高能电离（辐）射线的影响而产生化学效应的一门学科。目前主要研究各种高能电离射线（如α射线、β射线、γ射线、中子射线和伦琴射线等）对物质的化学行为的影响。由于这些射线的能量极大，物质在其作用下能形成激发原子、分子、自由基或离子，从而导致引发性的化学反应，如晶型变化、分解作用、氧化作用、氯化作用、有机合成和聚合反应等。随着原子能科学的发展，辐射化学已显得日益重要。

 

辐射剂量

亦简称剂量。在放射生物学和人体辐射防护中，电离辐射量（剂量）是一个问题。在放射线量中也采用国际单位（SI），根据国际辐射单位测量委员会的建议（1962），日本的计量法于1966年已作了大幅度的修正。如以生物效应作为目标，辐射与生物分子相互作用生成的离子和激发分子的数量及分布较之辐射线能谱的状况更为重要，因而多采用了下列各种单位；（1）吸收剂量（absorbed dose）：这是描述辐射生物效应时的基本单位，其含意是指每局部单位质量所吸收的能量。单位是拉特（1rad=100erg/g），通用于所有辐射类型；（2）吸收剂量率（absobed dose rate）：系单位时间内的吸收剂量（如rad/min）：（3）辐照量（exposure）或空气剂量：是X或γ射线的计量单位。系指在光的作用下，单位体积空气释放的电子全部受阻后形成的离子所携带的电荷的总数。单位是伦琴（R），1R=2.58×104C/公斤；（4）辐照剂量率（exposure ra-te）：系指单位时间内的照射剂量；（5）剂量当量（dose equivalent）：基于辐射防护目的，把不同射线的校正系数和在受同位素内照射时的体内分布系数与吸收剂量相乘之积以rem表示即为剂量当量；（6）rep：这是以前经常使用的单位，现在已不大使用。

 

辐射聚合

[英文]: radiation polymerization

[说明]: 单体分子借辐射能引发活化成自由基或离子而进行的连锁聚合。可用的单体有三氟氯乙烯、甲醛、甲基丙烯酸甲酯等。可用的能源有无声放电、α射线、β射线、γ射线等。所得聚合物的纯度较高。

 

辐射硫化

[英文]: radiation vulcanization

[说明]: 在橡胶工业中指利用辐射进行硫化的过程。一般用紫外线或钴60放射的γ射线作为能源，在常温下照射不含硫化剂和促进剂的胶料，能使胶料硫化。可简化工艺，加速生产。

 

辐射固化涂料

[英文]: radiation curable coating

[说明]: 用高能辐射引发涂膜内成膜物质聚合固化的涂料。根据所用辐射源可分为光（紫外光）固化涂料和电子束固化涂料两种。辐射固化由于被涂底物不需要加热，因此像纸张、塑料、木材等一些不能用一般加热法干燥的材料，都可采用此法固化。由于辐射固化时间较短，特别适合于高速涂装。

［xunmeng 在 2009-2-26 9:01:32 编辑过］

幅照料應用什麼擠出機加工呢

為什麼加工起來很黏螺桿呢

学习啦，感谢楼主的无私奉献，最近要求交联线缆的客户越来越多啦，对这方面还真是空白状态，正想找资料学习。

交联料的机械性能（比如说老化前后的抗张性能、伸率等）和加工工艺的关系大吗？

我们厂准备上辐照设备，辐照设备上那买好一点啊

 我们也快上辐照了 不知道辐照设备一般是多大功率的？

这个最好先关注相关原材料生产厂家的，有的厂家比较注重辐照交联特种电缆料的开发，尤其是低烟无卤弹性体辐照交联料，不过好像有的厂家做的比较成熟，有的就是那一项指标怎么试制都是不合格的.可能是材料配方工艺不同的吧.我们用的那个厂家的效果还可以,不过价格也不便宜的.

辐照交联只能使用电子束进行交联 电子束进行交联效率高 适合电线电缆这样大长度连续得辐照加工方式 而且电子束交联能够很好得控制辐照剂量

虽然是06年发的贴，但对我来说是及时雨！

感谢lishi和xunmeng的系统介绍，不过要从理论上搞明白还是要一点点研读的。

我想知道的是1.如何很快地鉴别交联的和未交联的电缆；2.交联回来的电缆如何有效监控，测试哪些项目。3.为什么交联后测试热延伸从30~50%，差距那么大？4.交联后表面沫字挺严重，如何解决？

请大家发表一下意见

公司最近在做相关产品，不过没有辐照设备，主要还是发外加工的

40楼的问题 我也想知道

另外，我想知道关于辐照剂量如何确定 ？

我们一般是辐照以后才印字的吗，辐照前印字有什么影响？

望高手解答！

各位朋友大家好，借此帖向各位推荐黑龙江省润特科技有限公司的紫外光辐照交联聚乙烯和紫外光辐照交联设备，即黑龙江省沃尔德电缆有限公司划分出的一个专门生产电缆料的公司。我公司在近五年的研发中，已将中国科技大学发明并申请专利的紫外光交联技术得以完善，并在各省份推广，愿同僚给予关注并帮助宣传！在此我将此技术和生产设备进行说明。

一、 润特公司引进中国科技大学专利技术后，与中科大、设备制造厂联合研发适用于产业化生产紫外光交联材料配方体系及进口和国产设备的研制，取得了突破性科研成果： 

1、光交联速率提高了近10倍；

2、均匀交联速度显著提高，光交联工业设备均匀交联的厚度可达20mm，为原来的7倍；

3、1KV电缆分色标识问题得到解决；

4、电缆材料的耐温等级有了重大突破，研制开发了90度、105度、125度、135度等系列紫外光电缆材料；

5、低烟无卤阻燃光交联电缆料配方体系研制成功；

6、成功研制了国产高压汞灯为光源的紫外光辐照国产交联设备。

二、紫外光交联与硅烷交联相比有显著的优势：

1、硅烷聚乙烯对水敏感，贮存条件要求高，易吸水造成先期交联；停机后需清理螺杆和机头，工人工作强度高，浪费材料较大；一步法需采用专用挤出机把特定配方的混合物一次挤出，因而给工艺的推广应用带来局限性。

2、紫外光电缆料不易吸潮，不用二次干燥，不用混合搅拌，挤出时可在普通挤出机挤出，挤出温度范围较大，工艺控制容易，不会产生先期交联（避太阳光照），挤出后绝缘表面平整光滑，停机后不用清理螺杆，降低劳动强度。

3、紫外光交联与硅烷交联挤出时生产速度相同。硅烷交联电缆绝缘挤出后一般需要放置硅烷交联池内80℃以上的水或蒸汽内交联3至6小时左右，取出后为保证绝缘表面水分挥发，还应在室内存放至少12小时以上才能转入下道工序生产。紫外光交联绝缘挤出后，经光源照射后几秒内即可交联，挤出后直接转到下道工序生产，可显著提高生产效率。

4、紫外光辐照交联是一种节能、环保、投资少、效率高、成本低、产品性能优异的新型交联电缆生产工艺。生产的电线电缆产品经国家电线电缆检测中心和武汉高电压研究所检测，各项性能指标全部达到了标准要求。

三、我公司与哈尔滨某高校合力研发紫外光辐照交联设备成功，各项技术参数如下：

1、装置主机外形尺寸（长 X 宽 X 高）：3450   X   1300   X   1600mm

2、装置中心高：                                               950mm（可上下调整）

3、冷却鼓风机：                                               2.2KW      3台

4、抽排风机：                                                 2.2KW      3台

5、紫外光高压汞灯功率：                                        6KW/支

6、紫外光高压汞灯数量：                                        3支 X   3组

7、紫外光强度仪：                                              3路

8、温度控制仪：                                                3路

9、设备总功率约：                                              70KW

    我公司是国内独家紫外光辐照电缆材料的指定专利生产厂家，配套紫外光辐照设备，已在长春、沈阳、河北、山东等省份打开市场，现有如河北霸州华洋电缆厂、河北会友电缆厂、河北康利电缆厂、河北东风电缆厂、河北新华电缆厂、山东日晖电缆厂、山东齐鲁电缆厂等具规模的电缆企业引进了我们的项目。公司承诺，紫外光电缆材料比市场同等品牌硅烷料价钱便宜（约便宜至少500元/吨），设备20万，可先试用一个月，产品达到客户满意再付款，否则我们收回并承担运费。设备安装简便，只需在原有生产线的基础上将冷却水槽在机头后方截去4m，将紫外光辐照设备放入即可！

我公司承诺：我们不做电线电缆，但我们可以让电线电缆更优更好；让客户零风险投资，百分百满意!

联系人：侯世伟（经理）

联系电话：13512668845

QQ：110259502

E-mail：hshw8150626@163.com

很详细，有没有高温材料交联方面的资料

钴不是有放射性吗？会不会有残留

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