10MeV20kW大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用.ppt
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Accelerator Lab of Tsinghua University10MeV/20kW大功率辐照加速大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用器及其在食品辐照中的应用郑曙昕郑曙昕清华大学清华大学 Accelerator Lab of Tsinghua University目目 录录•大功率辐照加速器大功率辐照加速器•返波型行波辐照加速器返波型行波辐照加速器–特点特点–参数设计参数设计–调试和测试结果调试和测试结果•应用及展望应用及展望 Accelerator Lab of Tsinghua University大功率辐照加速器大功率辐照加速器•产生大功率电子束（或转换成产生大功率电子束（或转换成X射线）进射线）进行辐照加工的装置行辐照加工的装置•分类分类–高压型高压型•高频高压、高压倍加、静电、绝缘芯变压器高频高压、高压倍加、静电、绝缘芯变压器–微波型微波型•跑道型、回旋、梅花瓣型跑道型、回旋、梅花瓣型•行波、驻波、行波、驻波、返波返波 Accelerator Lab of Tsinghua University返波型行波加速器的特点返波型行波加速器的特点•高压型（效率高、技术简单、能量低）高压型（效率高、技术简单、能量低）–高频高压、高压倍加、静电、绝缘芯变压器高频高压、高压倍加、静电、绝缘芯变压器•微波型（能量高、技术复杂、效率低）微波型（能量高、技术复杂、效率低）–跑道型、回旋、梅花瓣型跑道型、回旋、梅花瓣型（效率高、结构复杂、体积庞大）（效率高、结构复杂、体积庞大）–（盘荷波导）行波、（盘荷波导）行波、驻波驻波、、返波返波（效率低、结构简单、体积小）（效率低、结构简单、体积小）–稳定；稳定；短、效率高短、效率高；； Accelerator Lab of Tsinghua University返波型行波加速结构返波型行波加速结构的优点的优点•频率稳定性好频率稳定性好–不需要不需要AFC系统系统•微波功率反射小微波功率反射小–不需要微波隔离器件不需要微波隔离器件•微波到电子束转换效率高微波到电子束转换效率高–降低能耗降低能耗–降低对调制器、速调管、脉冲变压器的功率要求降低对调制器、速调管、脉冲变压器的功率要求•功率功率传输方向与束流运动方向相反传输方向与束流运动方向相反–功率利用率高功率利用率高–聚束段场强低，俘获效率高聚束段场强低，俘获效率高PoutPinBeam Accelerator Lab of Tsinghua University大功率辐照加速器的设计大功率辐照加速器的设计•物理设计物理设计•机械设计机械设计•热工设计热工设计–温升、形变、频漂温升、形变、频漂•真空设计真空设计–放气、抽气放气、抽气•器件选择器件选择 Accelerator Lab of Tsinghua University加速腔温升计算加速腔温升计算•温升温升41 C/kW，形变频偏，形变频偏1MHz/kW（1）加速腔内表面微波功率损耗分布；（2）加速腔体温度分布；（3）加速腔体热形变分布。
Accelerator Lab of Tsinghua University电网速调管水冷系统脉冲调制器脉冲变压器加速管聚焦线圈电子枪微波电子束频率2.856GHz，峰值功率4.5MW，平均功率35KW束流平均功率20KW80KW100KW扫描盒加速器整机设计加速器整机设计 Accelerator Lab of Tsinghua University整体布局整体布局加速器扫描盒速调管水冷机组束下装置 Accelerator Lab of Tsinghua University加速管照片加速管照片 Accelerator Lab of Tsinghua University加速器照片加速器照片 Accelerator Lab of Tsinghua University12控制台和水冷机组控制台和水冷机组 Accelerator Lab of Tsinghua University流强测量流强测量•脉冲电流脉冲电流270mA•平均电流平均电流2.02mA•脉冲宽度脉冲宽度17 s•重复频率重复频率460Hz Accelerator Lab of Tsinghua University能量测量能量测量射程曲线射程曲线楔型聚苯乙烯材料楔型聚苯乙烯材料 Accelerator Lab of Tsinghua University辐照应用辐照应用※ 灭菌所需吸收剂量与物品辐照处理前、后初始菌落数和最终菌落数有关。
※※ 年处理量按每年工作6000小时计算 Accelerator Lab of Tsinghua University结论和展望结论和展望•返波型行波加速结构综合了行波和驻波返波型行波加速结构综合了行波和驻波的优点的优点•研制成功了基于返波型行波加速结构的研制成功了基于返波型行波加速结构的10MeV/20kW大功率辐照加速器大功率辐照加速器•在食品辐照领域有一定的优势，具有广在食品辐照领域有一定的优势，具有广阔的应用前景阔的应用前景 Accelerator Lab of Tsinghua University谢谢谢谢关关注注！！ 。
