1.簡介

隨著中國經濟的飛速發展，對大型鈷源輻照裝置的需求也越來越高。在2000年之前，中國的輻照裝置基本上爲30～50萬居裏及以下的靜態裝置，只有少數幾個100萬及以上的輻照裝置，現在這些輻照裝置已經不能滿足當前的需要。在這種情况下，我們在2001年開始了對大型安全高效多功能SQ(H)系列新型工業γ輻照裝置的研究設計工作，通過對國際輻射加工發展的趨勢和中國的實際情况的綜合考慮，在設計中勇于創新，幷做了大量的試驗工作，終于完成了該裝置的設計工作，幷取得了共六項專利。該裝置可廣泛應用于醫療用品、食品、中成藥的消毒滅菌。
SQ(H)系列新型工業γ輻照裝置以其設計新穎，性能穩定和安全可靠等諸多優點，受到了中國輻射加工行業衆多企業的青睞。目前，該裝置已在中國蘇州、南京、無錫、張家港、南通、北京、蘭州等地建成幷已投入運行，且現有北京、南京、天津、烟臺等地在建，預計2006年底均可投入運行。公司現正承擔國外6MCi輻照裝置的設計、供貨和安裝調試任務。以上已建成和在建裝置總設計裝源量已達1.1×1018Bq (2950萬居裏)，已成爲中國新建輻照裝置的首選和主流幷被國外專家廣泛看好。

該裝置現代化程度高，非常容易取得國內國際相關認證，已建成裝置均已取得TUV或FDA的認證。正是由于已建成項目的優良性能，許多國際輻射加工專家或客戶在對蘇州中核華東輻照有限公司的裝置進行參觀認證之後，對其評價非常高，幷表示了進行合作的願望。
綜上，SQ(H)系列新型工業γ輻照裝置具有安全、高效、多功能等顯著特點，設計上是成功的，是完全符合當前輻射加工的需要的大型工業輻照裝置，以下就其優點、具體性能和設計特點進行具體介紹。

 

2. 産品優點

2.1. 安全可靠造價低

• 屏蔽設計采用國外成熟的點核積分屏蔽計算程序QAD-CG和由ICRP舉薦幷已在全世界通用的是“蒙特卡羅法”，用普通混凝土作爲屏蔽材料，屏蔽效果好，造價低。
• 所有安全防護措施均滿足或優于IAEA 安全叢書 No.107“γ射綫和電子束輻照裝置的輻射安全”和IAEA 安全叢書 No.115“國際電離輻射防護與輻射源安全基本安全標準”(BSS）。
   

2.2. 高效率和低機械故障率

• 能量利用率可高于40%。
• 重要部件及元件采用高標準高質量的産品，保證系統事故率低于1%。
• 小故障不停車，年運行時間可達8000小時以上。
   

2.3.  高度自動化和低運行成本

• 先進的自動化裝卸料機構，可大大提高工作效率，節省勞動力。
• 貨物在輻照室內實現自動換面，在輻照室外實現自動換層。
• 程序化控制和網絡化管理，不僅可以减少人爲因素的影響，保證産品質量的均一，還可以節省大量的人力，因而整個裝置運行成本較低。
   

2.4. 産量大、處理速度快

能量利用率高40%；在采用自動換面和換層的基礎上，對鈷源在板源架上的排布方案進行最優化選擇，可使劑量的不均勻度好，同時該裝置的裝源量大，因而其處理産品的能力大。而在輻照室內采用氣動過源，能使産品的處理速度最大限度的得到提高。

2.5. 個性化設計

根據特定地域特定市場的需要，通過對輻照箱和源的排布進行最優化設計，使得該裝置能最大限度的符合其要求，最大限度的提高其生産能力。

2.6. 運行模式靈活

• 根據顧客需求，該裝置可實現多種運行模式，全面滿足各方面的需要。
• 用戶可根據自己需要，靈活選擇源超蓋或産品超蓋模式。
• 能同時輻照兩種以上的産品。
   

2.7. 人機界面友好

所有操作界面均爲圖形化界面，幷可根據客戶需要提供多種報表。
 

3.産品性能

3.1. 裝源量大：

根據客戶要求設計不同的裝源量，最大單座設計裝源能力達2.22×10¹⁷Bq（6MCi），完全能滿足工業化生産的要求。

3.2. 能量利用率高：

能量利用率可達30%-40%，見圖1.

圖1. 能量利用率 

3.3. 不均勻係數好：

不均勻度達到1.2—1.4（産品密度0.1—0.2g/cm³），即使輻照高密度（0.4—0.5g/cm³）也能保證其不均勻係數優于2。

  圖2. 劑量不均勻係數

3.4. 處理能力大：

由于裝源量大、能量利用率高、不均勻係數好，該裝置的處理能力大大提高。見圖3,4。

圖3. 體積産量 


圖4. 質量産量

3.5. 産品密度範圍廣，劑量範圍廣：

密度範圍0.1-0.5，既可實現高劑量輻照，也能同時滿足一些低劑量輻照的需要。

3.6. 自動換層和換面：

减少了人爲換層換面的不確定性因素，有利于輻照的同一性。

3.7. 多重安全聯鎖：

通道門、紅外、拉綫開關、劑量、源位指示等。

3.8. 運行模式靈活：

可設計多種運行模式來滿足用戶的特定需要。

 

4.産品創新

4.1. 源架

• 采用單板多開門試管架結構，結構簡單，裝卸源棒極爲方面，裝源量大，同時有利于對新舊源的重新進行最優化的組合排布。
• 直接裝載裸源，有利于提高源的能量利用率。
• 可實現失電自動降源功能，源架在升降源過程中運行平穩。
   

4.2. 産品輸送堆積系統

• 把氣動過源機械和電動積放式懸挂輸送機（迷道輸送及裝卸部分）巧妙的有機結合起來。幷將輻照箱在輻照室內的前進旋轉換面轉化爲平移運動換面，運行平穩安全可靠。
• 結構新穎，技術水平高，能實現多路多工位密集排列輻照。過源機械部分可實現6路、外4路、內2路或混合路連續自動運行，實現了一機綜合多用途、多品種的輻照。
• 過源機械排列緊密，過源機械中的內2路離源板中心近，各路之間的距離小，源的能量利用率高；輻照箱采用鋁合金結構，幷能滿足源超蓋自動換面和産品超蓋，自動換層，自動換面的多種運行方式。
• 運行靈活、方便，能同時輻照吸收劑量不同的産品，各自能按預先設定的程序自動輸進輸出。
   

4.3. 自動裝卸料和換層裝置

在輻照室外進行換層，能够使換層過程中的小機械故障在不停止運行就能及時得到解决，大大提高了裝置的運行率。該機構經過試驗和運行考驗已經被證明是準確可靠的。

4.4. 程序化控制和網絡化管理

• 采用西門子的PLC可編程控制器對裝置的運行進行控制，幷確保操作人員的安全。
• 在控制室設有上位機對生産流程進行實時監控、動態畫面及生産數據打印報表，控制台上安裝有懸挂輸送系統模擬運行圖，幷設有相關信號報警燈。
• 采用條形碼識別系統對輻照貨物進行監控。該系統由手持條碼管理系統和條碼監控系統組成，能够實現産品信息的自動記錄和跟踪，確保了客戶産品的可追溯性。
• 提供網絡接口，通過和公司網絡系統的連接能實現現代化的管理。
• 友善的人機交換界面，便于工作人員的操作。
   

4.5. 工業電視監控系統

工業電視監控系統可對輻照室內部、操作大廳、倉庫、主控制室等實行實時監控，使公司主管人員在綫瞭解輻照裝置的運行情况。
輻照室內采用反射不銹鋼鏡面和耐輻照鏡頭，能大大提高該機構的使用周期。