大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用.ppt

Accelerator Lab of Tsinghua University 10MeV/20kW大功率辐照加速器及其在食品辐照中的应用 郑曙昕 清华大学 目 录 大功率辐照加速器 返波型行波辐照加速器 特点 参数设计 调试和测试结果 应用及展望 大功率辐照加速器 产生大功率电子束（或转换成X射线）进行辐照加工的装置 分类 高压型 高频高压、高压倍加、静电、绝缘芯变压器 微波型 跑道型、回旋、梅花瓣型 行波、驻波、返波 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） 跑道型、回旋、梅花瓣型（效率高、结构复杂、体积庞大） （盘荷波导）行波、驻波、返波（效率低、结构简单、体积小） 稳定；短、效率高； 返波型行波加速结构的优点 频率稳定性好 不需要AFC系统 微波功率反射小 不需要微波隔离器件 微波到电子束转换效率高 降低能耗 降低对调制器、速调管、脉冲变压器的功率要求 功率传输方向与束流运动方向相反 功率利用率高 聚束段场强低，俘获效率高 Pout Pin Beam 大功率辐照加速器的设计 物理设计 机械设计 热工设计 温升、形变、频漂 真空设计 放气、抽气 器件选择 加速腔温升计算 温升41?C/kW，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。 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20KW 80 KW 100 KW 扫描盒 加速器整机设计 整体布局 加速器 扫描盒 速调管 水冷机组 束下装置 加速管照片 加速器照片 * 控制台和水冷机组 流强测量 脉冲电流270mA 平均电流2.02mA 脉冲宽度17?s 重复频率460Hz 能量测量 射程曲线 楔型聚苯乙烯材料 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。 结论和展望 返波型行波加速结构综合了行波和驻波的优点 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 在食品辐照领域有一定的优势，具有广阔的应用前景 谢谢关注！ * Accelerator Lab of Tsinghua University *