專利名稱：一種利用x射線進行原木檢疫輻照裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及農(nóng)林業(yè)產(chǎn)品檢疫除害處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用x射線進行原木檢疫輻照裝置。
背景技術(shù)：
隨著林業(yè)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，加強對進口木材及木質(zhì)包裝的檢驗 檢疫，防止危險蟲害傳播已成為一項迫在眉睫的工作。傳統(tǒng)的原木檢疫處理技術(shù)采用溴甲烷熏蒸的方法，這種方法存在著以下缺點溴甲 烷能破壞大氣臭氧層，根據(jù)1992年蒙特利爾議定書，為了維護大氣 臭氧層，發(fā)達國家在2005年以前，發(fā)展中國家在2015年以前逐步禁 止使用溴甲烷進行化學(xué)熏蒸處理；溴甲烷的使用受環(huán)境溫度的限制， 溫度低于5 °C就不能使用溴甲烷進行熏蒸處理；溴甲烷是神經(jīng)毒劑， 熏蒸后擴散到大氣，嚴重污染居民的生存環(huán)境；溴甲烷熏蒸處理速度 慢，完成一次熏蒸處理需要原木密封16小時以上。實用新型內(nèi)容(一) 要解決的技術(shù)問題為了解決上述問題，本實用新型提供一種利用X射線進行原木檢 疫輻照裝置，采用多臺電子加速器產(chǎn)生的X射線進行原木檢疫輻照處 理，使原木內(nèi)的吸收劑量盡可能均勻分布，且最小點的吸收劑量達到 一定值，從而使害蟲不育或死亡，達到對原木進行檢疫處理的目的。(二) 技術(shù)方案本實用新型的利用x射線進行原木檢疫輻照裝置，包括軌道、屏蔽結(jié)構(gòu)、加速器、牽引裝置和通道，其中加速器采用五臺為一單元、 呈對稱的方式分布在通道的兩側(cè)及頂部。
其中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)包括防護門、屏蔽墻、迷宮、輻射源防護室 和設(shè)備室門；輻射源防護室位于通道的中段，設(shè)備室門為設(shè)備與維護人員進入輻射源防護室提供通道；迷宮提供人員進入通道的通道；屏 蔽墻位于通道的兩側(cè)及一端，所述防護門位于通道的另一端。優(yōu)選的，防護門、設(shè)備室門和迷宮上均設(shè)置有安全聯(lián)鎖裝置，以 避免人員誤入造成事故；防護門、屏蔽墻、迷宮和輻射源防護室組成 一個封閉的區(qū)域，封閉區(qū)域以內(nèi)是輻射防護區(qū)。優(yōu)選的，在屏蔽墻上沿通道方向還設(shè)置有一定數(shù)量的垛子，用于 減小射線在屏蔽墻上的散射對防護門外的影響。牽引裝置包括牽引機車、掛鉤、受電器和滑導(dǎo)軌；其中滑導(dǎo)軌沿 軌道方向固定于地面；牽引裝置可以通過掛鉤實現(xiàn)與載木車輛的自動 掛接；受電器安裝在牽引機車側(cè)面，與滑導(dǎo)軌相接觸，用以保持通訊 和驅(qū)動電力的供給。優(yōu)選的，所述牽引裝置還包括固定在通道內(nèi)的軌道末端的防撞裝 置，用于防止牽引裝置和通道封閉端的撞擊。優(yōu)選的，所述牽引機車為無人駕駛的自驅(qū)動機車。優(yōu)選的，每臺加速器掃描打靶的角度可以不同，以使原木盡可能 均勻地接受輻照；所使用的加速器能量選擇在10-16MeV,以確保產(chǎn) 生的感生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。 (三)有益效果本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型利用X射線的穿 透能力強，對原木中的害蟲產(chǎn)生直接或間接的生物效應(yīng)，達到使原 木害蟲不育或不能發(fā)育至下一個蟲態(tài)的檢疫處理，同現(xiàn)有技術(shù)相比， 檢疫處理效率高、使用安全、不破壞環(huán)境、搡作方便等優(yōu)點。并且， 載木車輛往復(fù)通過輻照區(qū)，分兩次接受輻照既可以縮短通道長度、減少投資，還可以提高車速、使設(shè)計簡單化，同時通道一段可以封 閉、降低輻射防護成本，還減少了火車頭的調(diào)度次數(shù)。另外，本實用新型所采用的加速器是一種電器設(shè)備，不會對大氣 等周圍環(huán)境造成污染；使用時不受環(huán)境溫度影響，只要供電滿足要求，隨時都可以使用；加速器只有在工作時才產(chǎn)生X射線，在停機后不 再產(chǎn)生X射線，不存在使用放射性同位素源所必須解決的廢料處理等問題。


圖i為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為10MeV、 16MeV能量電子打靶后X射線空間角分布示意圖； 圖3為加速器擺放位置示意圖；圖4為五臺加速器輻照后貨車內(nèi)劑量分布等高線示意圖；圖5為屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為屏蔽墻上垛子作用示意圖；圖7為牽引裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖8為本實用新型的方法流程示意圖。圖中1、防護門；2、軌道；3、屏蔽結(jié)構(gòu)；4、載木車輛；5、 加速器；6、牽引裝置；7、通道；8、屏蔽墻；9、垛子；10、迷宮； 11、輻射源防護室；12、設(shè)備室門；13、牽引機車；14、桂鉤；15、 受電器；16、滑導(dǎo)軌；17、防撞裝置。
具體實施方式
以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。本實用新型的總體結(jié)構(gòu)原理如圖l所示，該利用X射線進行原木 檢疫輻照裝置包括軌道2、屏蔽結(jié)構(gòu)3、加速器5、牽引裝置6和通道7。 其中通道7沿軌道2方向設(shè)置，軌道2設(shè)置在通道7內(nèi)部并延伸到通道7 外部。加速器5分布在通道7中部的兩側(cè)及頂部。加速器5可根據(jù)檢疫 處理量設(shè)置若干組單元。屏蔽結(jié)構(gòu)3—個具有X射線防護功能的輻射 區(qū)。牽引裝置6可拖動載木車輛4在軌道2上行走。
高能X射線具有很強的穿透能力，非常適合用來對整車原木輻 照，但X射線在物質(zhì)中是按指數(shù)規(guī)律衰減，同時，電子直線加速器中 電子打靶產(chǎn)生的X射線在空間各方向的分布是極不均勻的，如圖2所 示，因此要合理地利用能量，提高經(jīng)濟效益，就必須對加速器的數(shù)量 及擺放位置作適當?shù)膬?yōu)化。經(jīng)過大量的計算，同時考慮到可操作性， 本實施例中選擇了5臺加速器為一個單元，按照一定的位置擺放，可 以達到較好的處理效果。如圖3所示，本實用新型中加速器5安裝在通道7的中部，工作時形成檢疫輻照區(qū)域。其中采用五臺加速器為一單元的方式分別呈對稱的分布在通道7的兩側(cè)及頂部，在輻照區(qū)兩側(cè)加速器的靶點位置交錯排列(如圖1所示)。每臺加速器按照一定的角度掃描打靶產(chǎn)生X射線,以使原木內(nèi)的劑量盡可能均勻分布?？筛鶕?jù)處理量的要求合理增減加 速器的單元數(shù)。圖4為經(jīng)過五臺加速器輻照后貨車內(nèi)射線劑量分布等高線示意 圖，可以看出，采用圖3所示的5臺加速器擺放方法進行輻照處理，可 以使射線劑量基本均勻分布，能夠達到較好的輻照處理效果。值得注意的是，本實用新型所采用的加速器是一種電器設(shè)備，使 用時不受環(huán)境溫度影響，只要供電滿足要求，隨時都可以使用；并且 加速器只有在工作時才產(chǎn)生X射線，在停機后不再產(chǎn)生X射線，不 存在使用放射性同位素源所必須解決的廢料處理等問題。此外，高能X射線在照射物質(zhì)時會與其中的元素發(fā)生光核反應(yīng)， 生成一些放射性同位素，此外X射線還可能與物質(zhì)發(fā)應(yīng)產(chǎn)生中子活 化。這些反應(yīng)都會形成感生放射性，能量越高，感生放射性的影響越 大。而選擇能量過低的加速器則會影響系統(tǒng)的處理效率。為了保證社 會安全、人身安全、設(shè)備安全，同時又兼顧處理效率，我們對不同能 量X射線的感生放射性影響作了較為精確地估算，認為選擇能量在 10 16MeV之間的加速器是比較合適的。因此，本實用新型一個優(yōu)選
的實施方式是將所使用的加速器能量選擇在10-16MeV，以確保產(chǎn)生的感生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。參見圖5，本實用新型中輻射屏蔽結(jié)構(gòu)3包括防護門1、屏蔽墻8、 迷宮IO、輻射源防護室11和設(shè)備室門12。防護門1設(shè)置在通道7的入口 處，軌道2從防護門1延伸到通道7外部。輻射源防護室11位于通道7 的中段，工作時輻射源就位于通道7的中段位置。設(shè)備室門12為設(shè)備、 維護人員進入輻射源防護室ll提供通道，設(shè)備室門12上設(shè)置安全聯(lián)鎖 裝置以避免人員誤入。屏蔽墻8設(shè)置在通道7的兩側(cè)及一端，防護門l 位于通道7的另一端。為了安全考慮，防護門l在正常狀態(tài)下處于關(guān)閉狀態(tài)，僅在載木 車輛通過時自動開啟，且門上設(shè)置有安全聯(lián)鎖裝置以避免人員誤入造 成事故。屏蔽墻8上沿通道方向設(shè)置還有一定數(shù)量的垛子9，垛子9能減小 射線在屏蔽墻3上的散射對防護門外的影響。迷宮10提供人員進入通 道7的通道，迷宮10上設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置以避免人員誤入。防護門l、 屏蔽墻8、迷宮10和輻射源防護室11組成一個封閉的區(qū)域，封閉區(qū)域以內(nèi)是輻射防護區(qū)。屏蔽墻8上垛子的作用如圖6所示，由于垛子9的存在，輻射源射 到屏蔽墻8上的射線經(jīng)過散射后，其射線的大部分不能到達防護門l 處。由于本實用新型涉及的是整車原木的直接輻照，需要截面很大的 輻照通道讓火車進出，傳統(tǒng)的迷宮結(jié)構(gòu)在通道部分不可行，因此本實 用新型釆用的帶垛的通道墻和防護門的防護結(jié)構(gòu)來滿足通道出入口 處的防護要求，使得加速器工作時，通道外的泄露劑量等級達到國際 中"粒子加速器輻射防護規(guī)定"的相關(guān)要求，從而保證公眾安全。本實用新型中牽引裝置的結(jié)構(gòu)原理如圖7所示，牽引裝置6包括牽 引機車13、掛鉤14、受電器15、滑導(dǎo)軌16和防撞裝置17?；瑢?dǎo)軌16 沿軌道方向固定于地面。牽引機車13側(cè)面安裝有受電器15與滑導(dǎo)軌16 相接觸，以保持通訊和驅(qū)動電力的供給。防撞裝置17作為本系統(tǒng)的機 械保護之一固定在通道內(nèi)的軌道末端，是牽引系統(tǒng)的一部分。牽引機車13可以通過掛鉤14實現(xiàn)與載木車輛4的自動掛接。在本實施例中，牽引機車為無人駕駛的自驅(qū)動機車，在工作過程 中，牽引機車既可以較低速率勻速牽引載木車輛通過輻照區(qū)，使原木盡可能均勻地接受輻射；也可以較快的速度將載木車輛拉進或送出通道，提高工作效率。并且能夠牽引載木車輛往復(fù)通過輻照區(qū)，分兩次 接受輻照，達到檢疫劑量標準，從而達到簡化設(shè)計、降低成本的目的。本實用新型工作流程如圖8所示Sl:載木車輛4被火車頭推至防護門1外，斷開火車頭，牽引裝置 6自動與載木車輛4掛接，防護門l打開；S2:牽引裝置6拖動載木車輛4進入檢疫輻照通道7，防護門l關(guān)閉；S3:載木車輛4到達加速器5處時，加速器5出東，牽引裝置6拖動 載木車輛4通過加速器5區(qū)域進行往復(fù)行走，實現(xiàn)整車原木檢疫輻照， 整車原木檢疫輻照完成后，加速器5關(guān)閉；S4:檢疫輻照完成后，防護門1打開，載木車輛4由牽引裝置6拖 動離開通道7;S5:載木車輛4與牽引裝置6斷開連接，完成一個檢疫輻照流程。 雖然本實施例表述的是利用X射線進行原木檢疫輻照處理的方 法和裝置，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將其應(yīng)用到其它領(lǐng)域以解決物品的 輻照、檢疫問題，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實施例的基礎(chǔ)上進行的所 有相關(guān)的擴展和應(yīng)用都應(yīng)落入本申請的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，包括軌道(2)、屏蔽結(jié)構(gòu)(3)、加速器(5)、牽引裝置(6)和通道(7)，其特征在于所述加速器采用五臺為一單元、呈對稱的方式分布在通道(7)的兩側(cè)及頂部。
2、 如權(quán)利要求1所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述屏蔽結(jié)構(gòu)(3)包括防護門(1)、屏蔽墻(8)、迷宮(10)、 輻射源防護室(11)和設(shè)備室門(12);其中所述輻射源防護室(11)位于通道(7)的中段，設(shè)備室門 (12)為設(shè)備與維護人員進入輻射源防護室(11)提供通道；所述迷宮(10)提供人員進入通道(7)的通道；所述屏蔽墻(8)位于通道(7)的兩側(cè)及一端，所述防護門(1) 位于通道(7)的另一端。
3、 如權(quán)利要求2所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述防護門(1)、設(shè)備室門(12)和迷宮(10)上均設(shè)置有 安全聯(lián)鎖裝置，以避免人員誤入造成事故。
4、 如權(quán)利要求2所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述防護門(1)、屏蔽墻(8)、迷宮(10)和輻射源防護室(11)組成一個封閉的區(qū)域，封閉區(qū)域以內(nèi)是輻射防護區(qū)。
5、 如權(quán)利要求2所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述屏蔽墻(8 )上沿通道方向還設(shè)置有一定數(shù)量的垛子(9 ), 用于減小射線在屏蔽墻(8)上的散射對防護門外的影響。
6、 如權(quán)利要求1所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述牽引裝置(6)包括牽引機車(13)、掛鉤(14)、受電器(15) 和滑導(dǎo)軌(16); 所述滑導(dǎo)軌(16)沿軌道(2)方向固定于地面；牽引裝置(6) 可以通過掛鉤(14)實現(xiàn)與載木車輛(4)的自動掛接；所述受電器(15)安裝在牽引機車(13)側(cè)面，與滑導(dǎo)軌(16) 相接觸，用以保持通訊和驅(qū)動電力的供給。
7、 如權(quán)利要求6所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述牽引裝置(6)還包括固定于通道(7)內(nèi)的軌道末端的 防撞裝置(17)，用于防止牽引裝置和通道封閉端的撞擊。
8、 如權(quán)利要求6所述的利用X射線進行原木檢疫輻照裝置，其 特征在于所述牽引機車為無人駕駛的自驅(qū)動機車。
9、 如權(quán)利要求1~6中任一項所述的利用X射線進行原木檢疫輻 照裝置，其特征在于每臺加速器掃描打靶的角度可以不同，以使原木 盡可能均勻地接受輻照。
10、 如權(quán)利要求1~6中任一項所述的利用X射線進行原木檢疫 輻照裝置，其特征在于所使用的加速器能量選擇在10-16MeV,以確 保產(chǎn)生的感生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。
專利摘要本實用新型涉及農(nóng)林業(yè)產(chǎn)品檢疫輻照處理領(lǐng)域，本實用新型提供一種利用X射線進行原木檢疫輻照裝置。該裝置包括加速器、屏蔽結(jié)構(gòu)、牽引裝置、軌道和通道，其中加速器呈軸對稱的方式分布在通道的兩側(cè)及頂部。本實用新型對輻照處理無環(huán)境溫度限制，處理速度快，安全可靠，對環(huán)境無污染。
文檔編號B27K5/00GK201042820SQ20072010422
公開日2008年4月2日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者劉耀紅, 吳萬龍, 唐傳祥, 康克軍, 輝 張, 張化一, 明申金, 李元景, 李君利, 明 胡, 胡海峰, 苗齊田, 陳志強, 銘 黃 申請人:清華大學(xué);同方威視技術(shù)股份有限公司