[发明专利]电子射线源产生装置及产生低剂量率电子射线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子射线领域，特别是涉及一种低剂量率的电子射线源产生装置及产生低剂量率电子射线的方法。

背景技术

电子射线可以广泛用于工业辐照加工和科研实验。一般通用的电子射线发生器为提高工业生产效率而设计，电子射线的输出设计偏向大功率，高剂量率。因此很难利用这些电子射线发生器获得低剂量率的电子射线。当需要使用通用的电子射线发生器进行低剂量率电子射线相关应用包括产品某些辐照考验试验时，需要的剂量率远远低于通用电子射线发生器所能产生的剂量率下限。通用的电子射线发生器很难满足要求，或需要大幅度的改装。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电子射线源产生装置输出的电子射线功率大、剂量率高，在某些辐照试验或是有特殊要求的产品加工中，所需要的剂量率远远低于输出的电子射线的剂量率下限，只有大幅度改装设备才能满足要求的缺陷，提供一种无需增加额外控制设备且成本低廉，同时又能够连续工作产生低剂量率的电子射线的电子射线源产生装置及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种电子射线源产生装置，用于辐照一照射面，该电子射线源产生装置包括一用于输出一电子射线的电子射线发生器，该电子射线从该电子射线发生器的一出射面发出，其特点在于，在该电子射线的传输路径上依次设有：一吸收板，用于遮挡该电子射线，该吸收板上开有一用于漏射部分该电子射线的漏孔；一扫描机构，该扫描机构用于对从该漏孔漏射的该电子射线于空气中进行扫描，使经过扫描后的该电子射线能够均匀辐照至该照射面上；该电子射线源产生装置还包括一用于对该吸收板及该扫描机构进行降温的风机。其中，该电子射线发生器采用现有技术中通用的电子射线发生器即可。

较佳地，该电子射线源产生装置还包括一调节机构，用于调节该吸收板和该扫描机构的位置。

较佳地，该漏孔的面积S_c满足公式：

Sc=ηIbS(E)eD·SaSe]]>

其中S(E)为能量为E的电子在空气中的碰撞质量阻止本领，为该照射面所需的空气吸收剂量率，I_b为该电子射线发生器的输出流强，S_e为该出射面的面积，S_a为该照射面的面积，e为单个电子的电量，η为该电子射线的利用率。

本领域技术人员应当理解上述公式中的S(E)、e均为数值可以确定的物理量。是本发明最终需要达到的在该照射面上的对应空气吸收剂量率,e是常量。S(E)是电子能量的函数，对于不同能量的电子，其在空气中的碰撞质量阻止本领可以通过查表得到。总质量阻止本领定义为：带电粒子在密度为ρ的介质中，穿过路程dl时，所损失的一切能量dE除以ρdl而得的商。总质量阻止本领等于碰撞质量阻止本领与辐射质量阻止本领之和，即其中下标为col的项表示碰撞质量阻止本领，而下标为rad的项表示辐射质量阻止本领。上述碰撞质量阻止本领电子射线的利用率η为排除掉电子射线通过该漏孔漏射使得部分电子射线被该吸收板遮挡吸收的影响后，该电子射线源产生装置输出电子射线的效率值。

较佳地，该漏孔与该出射面的距离不大于5cm。

较佳地，该漏孔对该照射面的张角不大于60°。因为过大的张角设置可能会使从该漏孔到该照射面各处的距离之差过大，导致该电子射线辐照至该照射面上各处的辐照强度不均。即该电子射线最大的扫描角度为30°。

较佳地，该风机保持该扫描机构及该吸收板的温度在100摄氏度以下。这样该电子射线源产生装置就能够长时间连续工作，而不会因为该吸收板及该扫描机构的温度过高而必须停止工作等待其温度降低。