CN211016567U - 一种真空辐照盒的水冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空辐照盒的水冷结构，包括机架，机架上还设置有辐照装置，所述辐照装置包括电子枪、加速器、扫描磁铁和真空辐照盒，所述电子枪和扫描磁铁分别与加速器相连，所述真空辐照盒与扫描磁铁相连，所述真空辐照盒的外壁上设置有降温水管。降温水管的设计可以很好的对真空辐照盒进行防护，当发生电子束丢失在辐照盒内壁上的事故时，产生的热量会被冷却水带走，防止辐照盒局部过热而损坏，为整个电子束辐照装置的安全稳定运行提供保障。

Description

一种真空辐照盒的水冷结构

技术领域

本实用新型涉及辐照设备技术领域，更具体地说，涉及一种真空辐照盒的水冷结构。

背景技术

电子束辐照加工是利用电离辐射与物质相互作用产生的物理效应、化学效应和生物效应，对产品进行消毒、灭菌、材料改性的高科技绿色加工技术。

电子束的能量越高，则电子的穿透力就越强，射程越大，与被辐照物品的作用厚度就越大。国际上公认的不会产生放射性等二次污染的最高电子束能量为10MeV，所以在消毒灭菌、食品保鲜等应用领域，一般采用10MeV或略低的电子束能量。电子束入射到被辐照物品后会激发一定的吸收剂量(能量)分布，当要求剂量均匀度好于90％时，10MeV电子束在水中的穿透深度为4cm左右，被辐照物品密度越大则穿透深度越小。而单位时间产生的剂量大小取决于电子束的平均功率，即电子能量和平均束流强度的乘机。对于10 MeV的电子束，若平均流强为2mA，则平均束流功率为20kW。如果需要5kGy (Gy为剂量单位，1Gy＝1J/kg)的吸收剂量，假定电子束剂量转化率为50％，则20kW的电子束辐照加工能力可达2kg/s，即170吨每天。

常规电子束辐照加工的示意图如图1所示。其中直流热阴极电子枪的作用是产生低能、强流的宏脉冲电子束流。工作在2856MHz频率下的加速管的作用是将宏脉冲电子束纵向聚束为一系列微脉冲并将其加速到设计能量如10 MeV，加速器的外围设有螺线管聚焦线圈对电子束进行横向聚焦。扫描磁铁对电子束进行周期横向扫描，将其横向展宽。真空辐照盒接纳被扫描展宽的电子束，并将加速器内真空环境与外界大气隔离，而电子束可以穿透辐照盒底部的钛膜竖直向下发射出来。被辐照物品装箱后放在传输带上定向传送，当其运行到辐照盒正下方时，便会受到电子束的照射实现消毒灭菌。

在扫描磁铁对电子束进行横向扫描(即偏转)时，有可能因为扫描磁铁电源故障或者驱动电流设置错误等，使得大量电子束被错误地偏转到真空辐照盒内壁上，电子束能量的快速积累可导致辐照盒材料温度升高而严重受损甚至真空泄露，最终导致长时间的停机维修。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种真空辐照盒的水冷结构，以解决背景技术中所提到的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种真空辐照盒的水冷结构，包括机架，机架上还设置有辐照装置，所述辐照装置包括电子枪、加速器、扫描磁铁和真空辐照盒，所述电子枪和扫描磁铁分别与加速器相连，所述真空辐照盒与扫描磁铁相连，所述真空辐照盒的外壁上设置有降温水管。

优选的是，所述降温水管设置为螺旋状。

在上述任一方案中优选的是，所述降温水管通过焊接的方式与真空辐照盒相连。

在上述任一方案中优选的是，所述降温水管的材质为铜。

在上述任一方案中优选的是，所述降温管道外接有水源。

在上述任一方案中优选的是，所述加速器包括聚焦线圈和加速管，聚焦线圈一端与电子枪相连，另一端与加速管相连，加速管未与聚焦线圈连接的一端与扫描磁铁相连。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型降温水管的设计可以很好的对真空辐照盒进行防护，当发生电子束丢失在辐照盒内壁上的事故时，产生的热量会被冷却水带走，防止辐照盒局部过热而损坏，为整个电子束辐照装置的安全稳定运行提供保障。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构剖面图；

图2为本实用新型传输带和缝隙的配合结构示意图。

图中标号说明：

1、机架，2、电子枪，3、加速器，4、扫描磁铁，5、真空辐照盒，6、降温水管，7、聚焦线圈，8、加速管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种真空辐照盒的水冷结构，包括机架1，机架1上还设置有辐照装置，所述辐照装置包括电子枪2、加速器3、扫描磁铁4和真空辐照盒5，所述电子枪2和扫描磁铁4分别与加速器3相连，所述真空辐照盒5 与扫描磁铁4相连，所述真空辐照盒5的外壁上设置有降温水管6。

在本实施例中，为了更好的对真空辐照盒进行降温，所述降温水管6设置为螺旋状，从而可以更好的对真空辐照盒5圆周方向降温，提高了其降温面积。

在本实施例中，为了更好的将降温水管与真空辐照盒连接，所述降温水管6通过焊接的方式与真空辐照盒5相连，使得其连接更加牢固。

在本实施例中，为了更好的使用降温水管，所述降温水管6的材质为铜，提高了其降温效率。

在本实施例中，为了更好的使用降温管道，所述降温管道6外接有水源。

在本实施例中，为了更好的使用加速器，所述加速器3包括聚焦线圈7 和加速管8，聚焦线圈7一端与电子枪2相连，另一端与加速管8相连，加速管8未与聚焦线圈7连接的一端与扫描磁铁4相连。

本实用新型所述的辐照加工设备完整的电子加速器辐照装置还包括供电系统(包括高压脉冲调制器，脉冲变压器，速调管，波导系统等)、循环水冷系统、真空系统、控制系统等，详见参考文献[1，2]

[1]陈佳洱主编，加速器物理基础，北京大学出版社，2012年

[2]裴元吉著，电子直线加速器设计基础，科学出版社，2013年

本实用新型所述的加速器连接的辅助系统参考以下文献设置：

[1]陈佳洱主编，加速器物理基础，北京大学出版社，2012年

[2]裴元吉著，电子直线加速器设计基础，科学出版社，2013年

实施例2：

在实施例1的基础上，其工作原理是：在真空辐照盒5外壁焊接一圈螺旋降温水管6，管道壁采用导热性好的铜材料。当发生电子束丢失在真空辐照盒5内壁上的事故时，产生的热量会被冷却水带走，防止真空辐照盒5局部过热而损坏，为整个电子束辐照装置的安全稳定运行提供保障。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种真空辐照盒的水冷结构，包括机架(1)，机架(1)上还设置有辐照装置，所述辐照装置包括电子枪(2)、加速器(3)、扫描磁铁(4)和真空辐照盒(5)，所述电子枪(2)和扫描磁铁(4)分别与加速器(3)相连，所述真空辐照盒(5)与扫描磁铁(4)相连，其特征在于，所述真空辐照盒(5)的外壁上设置有降温水管(6)。

2.根据权利要求1所述的一种真空辐照盒的水冷结构，其特征在于：所述降温水管(6)设置为螺旋状。

3.根据权利要求1所述的一种真空辐照盒的水冷结构，其特征在于：所述降温水管(6)通过焊接的方式与真空辐照盒(5)相连。

4.根据权利要求1所述的一种真空辐照盒的水冷结构，其特征在于：所述降温水管(6)的材质为铜。

5.根据权利要求1所述的一种真空辐照盒的水冷结构，其特征在于：所述降温管道(6)外接有水源。

6.根据权利要求1所述的一种真空辐照盒的水冷结构，其特征在于：所述加速器(3)包括聚焦线圈(7)和加速管(8)，聚焦线圈(7)一端与电子枪(2)相连，并包围加速管(8)，加速管(8)的末端与扫描磁铁(4)相连。

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