CN102456423B - 车载式移动辐照设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载式移动辐照设备，包括一承载车和设置在该承载车的辐照装置，所述承载车包括一承载台，所述辐照装置包括粒子源、真空加速系统、导引聚焦系统、可拆卸的漂移管以及可拆卸式扫描盒，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端连接于所述可拆卸式扫描盒，以输送辐照用的粒子束。本发明的车载式移动辐照设备灵活机动、建造成本较低、能满足客户现场辐照需求。

Description

车载式移动辐照设备

技术领域

本发明涉及一种辐照技术杀灭微生物技术，尤其涉及移动式辐照设备。

背景技术

我国是农业大国，年产粮食5亿吨，但在仓储中由于虫害和霉变造成的损失约占10％，即5000万顿，价值几百亿。如能减少损失0.1％，就相当于增产5万吨，可以供给中等城市40-50万人口一年的口粮。

为了杀灭害虫，通常仓储粮食的保藏方法是定期用化学药物(例如，环氧乙烷或溴甲烷)熏蒸，这些化学药物具有强的致癌效应，附着在产品上的残留物，会对食用粮食的人及熏蒸操作人员都构成威胁，同时也会对环境造成污染。

为了克服上述问题，已经有人使用了粒子束辐射来杀灭害虫。谷物辐照杀虫的原理与医疗用品的灭菌消毒的原理基本相同，后者已经发展成为工业化的大规模产业。辐照技术灭菌消毒的基本原理是：利用射线(包括伽玛射线，电子束及X射线)与物质的相互作用，通过电离和激发的形式，把射线的能量传递给微生物，使其细胞核中的DNA发生变异，导致遗传结构的破坏，使微生物死亡。

使用粒子束辐照处理，可以迅速杀灭货物中的细菌，线虫，昆虫等微生物，它效率高，灭虫彻底，不需要重复使用，用很小的剂量就可消灭虫害，可以连续高速自动化杀灭虫害，而对操作工人员，确保安全，同时也不会引起环境污染，不会在谷物中留下药物残留，辐照过的谷物可以立即使用。

传统的加速器辐照系统，包括：加速器、加速器附属设备和产品的装卸传送系统等等，都是固定装置，固定设置在专用的辐照大厅内。需要作产品辐照的用户，需要使用交通工具将待辐照物品运送到就近的辐照中心(通常有几十公里甚至上百公里)，辐照后再运回工厂包装后出厂，费力费时费工费钱。

另外，常规辐照装置的产品传送系统，都是固定在地面的辐照大厅。由于辐照点的X剂量率特别高，为了保护辐照操作人员及周围环境的辐射安全，通常辐照大厅侧屏蔽墙的混凝土厚度为2.0-2.5米，直射束的屏蔽墙的混凝土厚度可达3.0-3.5米，厚重的屏蔽物，不仅提高了建造成本，还浪费了大量的地面空间。

因此，如何提供一种建造成本较低、能满足客户现场辐照需求的且灵活机动的辐照装置，是业者面临的重大问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种能满足客户现场辐照需求且方便移动的辐照设备。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供了一种车载式移动辐照设备，包括一承载车和设置在该承载车的辐照装置，所述承载车包括一承载台，所述辐照装置包括粒子源、真空加速系统、导引聚焦系统、可拆卸的漂移管以及可拆卸式扫描盒，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端连接于所述可拆卸式扫描盒，以输送辐照用的粒子束。

根据本发明的技术构思，所述漂移管为直线型漂移管，所述加速管垂直于所述承载台设置，在所述承载台上形成有一上下贯穿通孔，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端通过所述承载台的上下贯穿通孔连接于所述可拆卸式扫描盒。

根据本发明的技术构思，在所述漂移管的两端之间具有一使粒子束的运动方向改变270度的粒子束变向段，所述加速管垂直于所述承载台设置，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端水平延伸出所述承载车外并连接于所述可拆卸式扫描盒。

根据本发明的技术构思，所述漂移管为直线型漂移管，所述加速管平行于所述承载台设置，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端水平延伸出所述承载车外并连接于所述可拆卸式扫描盒。

根据本发明的技术构思，在所述漂移管的两端之间具有一使粒子束的运动方向改变270度的粒子束变向段，所述加速管平行于所述承载台设置，在所述承载台上形成有一上下贯穿通孔，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端通过所述承载台的上下贯穿通孔连接于所述可拆卸式扫描盒。

根据本发明的技术构思，在所述漂移管的粒子束变向段处设有两控制粒子束的运动方向的偏转磁铁。

根据本发明的技术构思，所述车载式移动辐照设备还包括一用于牵引所述承载车的牵引车。

根据本发明的技术构思，所述牵引车的设置有牵引车厢体，所述牵引车厢体中设置有总控制柜、电源柜和配电柜；或者所述牵引车的驾驶室中设置有用于控制辐照操作的总控制台。

根据本发明的技术构思，所述真空加速系统的加速管为直线型加速管，所述加速管的下端设置有铅屏蔽套；在所述车载式移动辐照设备移动运输时，所述加速管水平设置在所述承载台上。

根据本发明的技术构思，所述车载式移动辐照设备还包括设置于所述承载车中的粒子束功率源设备和水冷通风系统，且所述辐照装置输出的功率为5-20kW、粒子束能量5-10MeV。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果包括：

本发明的车载式移动辐照设备将辐照装置装载到承载车上，可以用动力牵引车将其移动到仓库，码头，田间地头附近等需要做产品辐照的地方，进行现场辐照杀虫灭菌，从而可以避免将仓库中几千上万顿的散装产品，运送到专门的辐照中心辐照，可以省力省时省工省钱。

附图说明

图1示出了本发明车载式移动辐照设备的结构示意图。

图2示出了图1中所示承载车与牵引车连接到一起时的结构示意图。

图3为图2的俯视示意图。

图4是本发明的车载式移动辐照设备第一优选实施例在进行辐照操作时的结构示意图。

图5是本发明的车载式移动辐照设备第二优选实施例在进行辐照操作时的结构示意图。

图6是本发明的车载式移动辐照设备第三优选实施例在进行辐照操作时的结构示意图。

图7是本发明的车载式移动辐照设备第四优选实施例在进行辐照操作时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

请参考图1至图5，本发明的车载式移动辐照设备包括承载车10和设置在该承载车的辐照装置20。

承载车10包括用于承载辐照装置20的承载台11和用以使本发明的车载移动辐照设备移动的行走系统12。

承载车10可以为诸如大型的可以载重的挂车或半挂车。承载车10优选为具有厢体13的挂车或者半挂车。

承载台11形成有上下贯穿通孔111。根据优选方案，在承载车10为诸如载重的大型挂车或半挂车时，承载台11为设置在车架上的厢体底板。

本发明的辐照装置20包括粒子源(图中未示出)、真空加速系统21、导引聚焦系统22、可拆卸的漂移管24以及可拆卸式扫描盒25。

粒子源用于为本发明的辐照装置20提供电子束及X射线等辐照用的粒子束，优选为电子束。

真空加速系统21包括用于抽真空的真空泵210和供粒子束加速用的加速管211等。粒子束在加速管211中加速到可以辐照物品的预定能量。

导引聚焦系统22包括聚焦线圈等构件，用于导引粒子束的运行方向。

漂移管24可拆卸地连接于加速管211，在本发明的车载式移动辐照设备进行辐照操作时，漂移管24的一端连接于加速管211，在本发明的车载式移动辐照设备处于非工作状态时，可以将漂移管24拆卸下来，水平放置在承载台11上。

如图2和图3所示，根据本发明的优选方案，本发明的车载式移动辐照设备还可以包括一用于牵引本发明承载车10的牵引车30。牵引车30和承载车10之间可以通过牵引销之类的连接件连接在一起，以为承载车100提供移动的动力。

根据一种方案，在牵引车30中可以设置牵引车厢体，在牵引车厢体中设置有总控制柜、电源柜和配电柜等设备，用于控制辐照操作以及为车载式移动辐照设备提供电力。

根据另外一种方案，牵引车30未设置厢体时，可以在牵引车的驾驶室中设置有用于控制辐照操作的总控制台，而电源柜、配电柜等设备设置在承载车10上。

本发明的车载式移动辐照设备还可以包括设置于承载车11中的粒子束功率源设备和水冷通风系统。根据待辐照物品的特性，本发明辐照装置的输出的功率可以为5-20kW，粒子束能量可以为5-10MeV。

图4中示出的是本发明的车载式移动辐照设备第一优选实施例在辐照操作时的状态。如图4所示，在本发明的车载式移动辐照设备第一优选实施例进行辐照操作时，漂移管24为直线型漂移管，其一端连接于真空加速系统21的加速管211，另一端通过承载台11形成的上下贯穿通孔111连接可拆卸式扫描盒25，以输送辐照用的粒子束。

在本发明的车载式移动辐照设备第一优选实施例当中，加速管211优选为直线型加速管，在进行辐照操作时，加速管211垂直于承载台11设置，当扫描完毕后，在车载式移动辐照设备移动运输时，加速管211可以被水平设置在承载台11上。这样可以使得在便于运输。

图5中示出的是本发明的车载式移动辐照设备第二优选实施例在辐照操作时的状态。在本发明的车载式移动辐照设备第二优选实施例进行辐照操作时，真空加速系统21水平放置在承载台11上，漂移管24的两端之间具有一使粒子束的运动方向改变270度而从水平变为竖直的粒子束变向段，漂移管24的一端连接于真空加速系统21的加速管211，另一端穿过贯穿通孔111连接可拆卸式扫描盒25，以输送辐照用的粒子束。

为了使粒子束沿漂移管24从加速管211移动至可拆卸式扫描盒25，在漂移管24的粒子束变向段处还设有两偏转磁铁26，以控制粒子束的运动方向。

在本发明的车载式移动辐照设备的第一、第二优选实施例中，进行扫描操作时，可拆卸式扫描盒25连接在漂移管24的下端，以使粒子束辐照到待辐照物品上时的辐照面为矩形等预定形状。在扫描工作完成后，可以将可拆卸式扫描盒25从漂移管24的下端拆下来，并将漂移管24从加速系统21上拆卸下来。

为了便于加速管211的垂直状态和水平状态之间的转换，可将加速管211设置为可以铰接于承载台11，并设置有专门的加速管定位装置。在进行辐照操作时，可以在加速管211的下端设置有铅屏蔽套，以减少外部辐射。

图6、图7中分别示出的是本发明的车载式移动辐照设备第三、第四优选实施例在辐照操作时的状态。本发明车载式移动辐照设备第三、第四优选实施例与本发明车载式移动辐照设备第一、第二优选实施例相比区别在于漂移管水平设置以水平输送辐照用粒子束。在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管水平设置在所述承载台上且一端连接于所述真空加速系统另一端伸出所述承载台并连接于所述可拆卸式扫描盒，以水平输送辐照用的粒子束。

如图6所示，在本发明的车载式移动辐照设备第三优选实施例进行辐照操作时，加速管211垂直于承载台11设置，漂移管24的两端之间具有使粒子束的运动方向改变270度而从垂直变为水平的粒子束变向段，漂移管24的一端连接于加速管211，另一端水平伸出承载车10并连接于可拆卸式扫描盒25，以水平输送辐照用的粒子束。当扫描完毕后，在车载式移动辐照设备移动运输时，加速管211可以被水平设置在承载台11上，便于运输。

如图7所示，在本发明的车载式移动辐照设备第四优选实施例进行辐照操作时，漂移管24为直线型漂移管，真空加速系统21水平放置在承载台11上，漂移管24的一端连接于真空加速系统21的加速管211，另一端水平伸出承载车10并连接于可拆卸式扫描盒25，以水平输送辐照用的粒子束。

本发明车载式移动辐照设备可配合如图4所示的用于屏蔽所述车载式移动辐照设备的屏蔽装置200、辐照室300、辐照传送带400以及上料装置工作。

在辐照操作时，屏蔽装置200用于收容本发明的车载式移动辐照设备，并屏蔽辐射的射线。屏蔽装置200可以为车库式的建筑物，可以使用混凝土来建造屏蔽装置200，屏蔽装置200的侧屏蔽墙的厚度可以为0.8-1.2米。

辐照室300包括形成于地下的辐照工作间320和与辐照工作间320连通的卸货工作间310，在辐照工作间320和卸货工作间310之间设置有屏蔽墙330，屏蔽墙330中形成有连通卸货工作间310和辐照工作间320的通孔331。

辐照工作间320形成于地下，并位于屏蔽装置200的下方。如图4所示，辐照工作间320的顶板322形成有供辐照装置的漂移管24穿过的贯穿通孔321，以使在辐照操作时使得漂移管24的下端伸入到地下辐照室300中，进行辐照操作。

辐照工作间320的顶板的厚度优选可以为3米，这样利用天然土壤屏蔽，不仅成本下降，辐射更加安全，而且节约了地面的空间，地面利用率更高。

辐照室300设有强通风装置，排出臭氧，尘埃，碎渣等废弃物，并送入新风。

辐照传送带400包括用于装载被辐照物品运并输送至辐照工作间320的第一传送带410和与第一传送带410配合将辐照后的被辐照物品运出卸下的第二传送带420。

第一传送带410可以由铝或者不锈钢等金属制成，一端位于辐照工作间320中，另一端穿过通孔331伸出辐照工作间320预定距离以卸货。

第二传送带420设置在卸货工作间310中，且一端设置在第一传送带410伸出辐照工作间320一端的下方，另一端向上倾斜延伸，以承接第一传动带卸下的货物并由第一传送带410卸下的货物运送至地面。

本发明的上料装置图中未示出，可以包括扁嘴漏斗状输入井台(图中未示出)，所述输入井台设置有流量控制阀板、被辐照物品高度控制传感器，用于将被辐照物品装载在第一传送带410上。在第一传送带410的上方还设置有刮料板500，刮料板500位于上料后的下游，以将被辐照物品在第一传送带410上保持预定高度。

流量控制阀板用以控制和计量被辐射物品的流量，在紧急事故的情况下，例如，加速器因故突然中断操作，总控制台立即制动控制阀，截断产品流。

本发明的车载式移动辐照设备和屏蔽装置200，均设连锁系统和报警装置，可以联动，确保安全。

下文将对车载式移动辐照设备第一优选实施例为例，简要说明本发明的工作原理和操作方式。

首先，在用牵引车30将本发明的车载式移动辐照设备牵引到屏蔽装置200中后，使得牵引车30与承载车10脱开，两者离开适当距离，例如5-8米，确保辐射安全。同时通过信号电缆、控制电缆、动力电缆连接设置在牵引车30上的总控制装置和车载式移动辐照设备。

其次，将加速管211垂直设立在承载车10的承载台11上。加速管设计有铅屏蔽套，进行预屏蔽，减小泄漏辐射，从而可减轻地上屏蔽装置200中的屏蔽重量，保持机房的低辐照水平。

然后，安装扫描磁铁和线圈，安装漂移管24，使得漂移管24的下端通过承载台11形成的上下贯穿通孔111和在辐照工作间320的顶板形成的贯穿通孔321，伸入到辐照工作间320中。

次之，在漂移管24的下端安装好可拆卸扫描盒25。

接通电源、水源、通风、剂量、连锁和信号等系统。经安全检查合格后，即可开机运行。

将待辐照加工的物品，从扁嘴漏斗状输入井台倒入第一传送带410，进行辐照后，倾泻到第二传送带420上，由第二传送带420将辐照过的物品运出地面，卸载，完成加工。

整批物品完成辐照加工后，卸掉扫描磁铁和线圈、可拆卸扫描盒25和漂移管24，将加速管211水平设置在承载车10的承载台11上。

断开各种电缆，水管，气源等。

移动式辐照加速器转移到新的辐照加工点，开始新一轮的辐照加工。

本发明中车载式移动辐照设备以及辐照系统的电功率，可以有2种方法取得：

第一，当辐照加工用于仓库，码头，海关检疫时，电力可以直接从辐照点获得。

第二，当在农场地头辐照农产品加工时，可以附加一台柴油发电机组，例如100-150kW的发电机组。

本发明的车载式移动辐照设备可以用于散装食品(包括：小麦，玉米粒，大米，大麦粒，粮食，大蒜，板栗等)的辐照杀虫。杀虫剂量低，传送速度快(例如1-3m/s)，辐照效率高。

本发明的车载式移动辐照设备可以适用于仓库、码头、海关检疫、农场地头等场所突发性处理量大、季节性强以及要求快速加工的特点。

以上所述的仅为本发明的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种车载式移动辐照设备，其特征在于，所述车载式移动辐照设备包括一承载车和设置在该承载车的辐照装置，所述承载车包括一承载台，所述辐照装置包括粒子源、真空加速系统、导引聚焦系统、可拆卸的漂移管以及可拆卸式扫描盒，所述漂移管为直线型漂移管，其中，在所述承载台上形成有一上下贯穿通孔，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端通过所述承载台的贯穿通孔延伸出所述承载车外连接于所述可拆卸式扫描盒，以输送辐照用的粒子束，所述加速管垂直于所述承载台设置。

2.一种车载式移动辐照设备，其特征在于：所述车载式移动辐照设备包括一承载车和设置在该承载车的辐照装置，所述承载车包括一承载台，所述辐照装置包括粒子源、真空加速系统、导引聚焦系统、可拆卸的漂移管以及可拆卸式扫描盒，在所述漂移管的两端之间具有一使粒子束的运动方向改变270度的粒子束变向段，所述加速管平行于所述承载台设置，在所述承载台上形成有一上下贯穿通孔，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述漂移管的一端可拆卸地连接于所述真空加速系统的加速管，另一端通过所述承载台的上下贯穿通孔延伸出所述承载车外连接于所述可拆卸式扫描盒。

3.如权利要求2所述的车载式移动辐照设备，其特征在于，在所述漂移管的粒子束变向段处设有两控制粒子束的运动方向的偏转磁铁。

4.如权利要求1或2所述的车载式移动辐照设备，其特征在于，所述车载式移动辐照设备还包括一用于牵引所述承载车的牵引车。

5.如权利要求4所述的车载式移动辐照设备，其特征在于，所述牵引车设置有牵引车厢体，所述牵引车厢体中设置有总控制柜、电源柜和配电柜；或者所述牵引车的驾驶室中设置有用于控制辐照操作的总控制台。

6.如权利要求1所述的车载式移动辐照设备，其特征在于，所述真空加速系统的加速管为直线型加速管，在所述车载式移动辐照设备进行辐照操作时，所述加速管的下端设置有铅屏蔽套；在所述车载式移动辐照设备移动运输时，所述加速管水平设置在所述承载台上。

7.如权利要求1或2所述的车载式移动辐照设备，其特征在于，所述车载式移动辐照设备还包括设置于所述承载车中的粒子束功率源设备和水冷通风系统，且所述辐照装置输出的功率为5-20kW、粒子束能量5-10MeV。