CN104701119A - 多x线源模块集中辐照转筒式辐照机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，可用于袋装血的辐照或中成药及散装食品（如大蒜）等其他样品辐照专用设备。设备包括多个X线源模块集中照射组合、在中心转台上转动的样品筒、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩、圆形辐照室防护罩、中心转台以及阳极水冷循环系统及总控制台等，以多个X线源模块集中照射，样品筒在与X线源出射中心线相垂直方向旋转的方式工作。具有辐射转换效率高、辐照厚度大、辐照剂量均匀性好等优点，用于替代目前广泛采用的放射性核辐照源血液辐照机，从而最终彻底摆脱辐照设备对核辐照源的依赖，消除对操作人员更换样品筒时受到核辐射以及对周围环境产生放射性核污染的潜在威胁。

Description

多X线源模块集中辐照转筒式辐照机

技术领域

本发明主要涉及一种新型致电离辐射辐照专用设备，用可控制的不产生环境放射性核物质污染的新型X线技术替代目前广泛采用的放射性核辐照技术。本发明属于致电离辐射辐照设备技术领域。

背景技术

利用致电离辐射的强穿透性及对生物体的辐照剂量生物效应，人类从上世纪随着和平利用核能口号开始广泛把核辐照技术应用于诸如：食品保鲜，物品消毒灭菌杀虫，辐照生物效应研究，血液制品处理（防止输血反应）等等各种应用领域，也取得很大社会经济效益，辐照用核辐射源因而被广泛应用。特别在防止输血反应的血液制品辐照中，Co60血液辐照机还在较普遍使用。由于核辐射的不可控特性，核辐射源在制造，运输，储存以及最终报废后都一直产生对周围的辐射。由于放射性核素的自然衰变，核辐照设备所需辐照时间从出厂后即须随时间不断延长，达核素半衰期时（如Co60是5.3年）辐照时间必须增长1倍，终究会随用时过长需要报废以前放射源更换新的放射源。而放射源的生产，运输，储存，更换及废放射源的处理，都可能对周围人员安全造成核辐射危害。所以环境保护人士和广大关心环境保护的公众通过各种立法，从一开始就把核辐射源作为具有对环境产生放射性核污染潜在威胁的危险品严加管控。随着公众环保意识的不断加强，以及所发生过的核物质泄漏事故的严重后果产生恶劣影响，这种管控还在不断加强。从上世纪80年代以来，人们开始用可控致电离辐射技术例如加速器和X线装置产生的致电离辐射来替代核辐射用于辐照产业，希望最终彻底摆脱对核辐照源的依赖，消除对环境产生放射性核污染潜在威胁。但是，加速器存在设备体积大，价格昂贵，管理复杂，运行成本高等缺点。而X线发生装置则相对于加速器要简单得多。传统上X线发生装置是被广泛应用于医学影像诊断，工业成像无损检测和公共安全影像检查，至今还在不断发展推广。从上世纪90年代起，美国，日本等国不少制造商开始设计生产专用生物样品辐照的X线设备替代铯137或钴60放射源，由于辐射完全可控，不存在放射性核处理问题，辐照腔体积小，防护完善，受到用户和环保部门普遍欢迎，至今已在全球包括我国市场得到推广。但是由于现有用于血液制品辐照的X血液辐照机还基本靠进口，其辐照效率较低，且价格较高还难以在价格上与国产Co60血液辐照机竞争，致使我国目前血液辐照应用中基本还是Co60血液辐照机的天下，与国际绿色环保可持续发展的主流背道而驰。

美国Rad Source公司在1996年曾生产开发RS3000型X线血液辐照机，采用一对上下160kV4kW工业X线源固定照射方式，解决了血液辐照基本要求，由于相比核辐照血液辐照机在环保上的潜在优势，很快被竞争的核辐照技术企业技术买断后停产。该公司又于2007年研究开发出专用辐照X线管，即所谓4π辐照X线管并成功用于血液辐照机。创新采用中心细管状灯丝阴极，外包筒状阳极，在阳极筒外套水冷筒结构，使得整个阳极筒表面为X线辐射体。但是追求4π辐照角度效果使得同时采用的90度至180度反射X线的平均效果减弱了其中透射阳极透射X线的增强效果，虽然其对所产生X线的利用率比常规X线管大为提高，但使得其总平均辐射效率比100%透射阳极X线管还是较低。该机器为解决血袋辐照均匀性，采用了六只样品筒平行与阳极筒并包围在阳极筒外，用专门设计驱动机构驱动，使得样品筒围绕阳极筒在一个辐照周期围阳极筒公转一圈同时各自传一圈，未能实现连续进出样。该机器最大缺陷是其X线管未能做到永久真空密封，需要配合真空泵工作，是相对现有工业X线管的退步。同时造成该设备的制造维护费用过高，影响了其应用推广。

本发明人此前的一项发明申请“X线源模块对线列式组合连续进出样品辐照机”（专利申请号201410023752.2），为充分应用X线管发出的较软X线辐照剂量效应，解决较软X线在血袋中减弱造成的血袋入射表面与背面吸收剂量差别，采用了上下X线源对射方式平均了血袋入射表面与背面吸收剂量差别。采用线列式组合若干X线源模块对的结构方式，扩大了可利用辐照角辐照场长度。采用循环传送带解决连续进出样的同时，解决了较大幅射角的长辐照场内每个样品辐照剂量均匀性一致性问题。但是，该发明仅依靠上下X线源对射方式来平均血袋入射表面与背面吸收剂量差别，要达到一定剂量均匀性标准，可照射样品厚度相对还不够大。因而辐照厚度空间有限，影响了整机辐照效率。此外，该发明，并对上下X线源的辐照一致性要求较严。

为了解决在一定剂量均匀性标准内增大可照射样品厚度即辐照空间厚度，借鉴Co60血液辐照机以及RS3000型X线血液辐照机对近距离辐照样品罐时，为平均罐内各点辐照剂量采用的旋转样品罐技术，发明人特别设计了针对定向照射X线源的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机构和模式。由于是利用样品筒转动一周方式来平均桶内各点剂量，使得对每个X线源可利用辐照空间厚度大大增加，而对各X线源一致性要求不必太严格。但是本发明的工作模式是定时辐照，到时停止辐照然后一次性更换样品筒后再辐照的断续辐照方式，不能采用连续进出样品辐照方式。

随着绿色环保意识在全球不断增强，核辐照在食品生物制品辐照方面的普遍应用的现状已经对大力发展辐照专用X线设备提出了强烈需求，要最终彻底摆脱对核辐照源的依赖，消除对环境产生放射性核污染潜在威胁。本发明正是解决辐照产业摆脱对放射性核素依赖的有效新产品。

发明内容

发明目的

本发明提出一种创新X线源辐照方式及结构设计多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，用于医院血站血液辐照产业应用，目的是替代现在广泛应用的钴60或铯137放射性核辐照源血液辐照机及其它现有X线血液辐照机，以消除对环境产生放射性核污染潜在威胁，大幅度提高现有X线血液辐照机的使用效率和处理能力。

技术方案

本发明是通过以下技术方案来实现的：

多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，包括安置在机箱架上的多个X线源模块、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩、可开启圆形辐照室防护门、位于辐照室圆形底面上的中心转台及被转台周边固定的定位支撑杆、定位于转台上的可取出更换的样品筒、阳极水冷循环系统以及位于机箱架正面的控制台，其特征在于：各X线源模块均为包含一只X线管及与其配套高压连接的一体化标准模块，其一头的侧面设有X线出射窗口，各X线源模块定位于带圆形底面圆筒形辐照室防护罩圆筒周围，各X线射源焦点到中心转台转轴距离相等，各X线射源的X线出射窗口集中面向辐照室中心转台转轴，各X线射源出射X射线中心轴线与中心转台转轴相垂直，采用圆周对称的方式安置，使各X线出射窗口在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩的圆筒侧壁中部按圆周对称排成一周；各X线源模块的X线出射窗口发出的直射线在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩中形成的辐照空间能完全包含位于辐照室圆形底面上的中心转台上被定位支撑杆定位的样品筒所占空间；带圆形底面圆筒形辐照室防护罩与关闭后的圆形辐照室防护门则包围该辐照空间，带圆形底面圆筒形辐照室防护罩与圆形辐照室防护门均由满足辐射防护要求厚度的铅板制成，除辐照室防护罩的圆筒侧壁与各X线出射窗口对应处设有相应开口外，防护门关闭后为完全密封结构；辐照室中心转台转轴从辐照室圆形底面中心伸出辐照室，由电动驱动机构驱动，能够带动定位于其上的样品筒匀速旋转并在转动360度后精确定位停止；阳极水冷循环系统包括安置在机体下部的水箱、安置在底部一侧的电动水泵和安置在机壳背面两侧的电动风冷水管散热器，通过进、出连接水管把水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器以及每个X线源模块中的X线管阳极水冷套相互连接。

各X线源模块均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压发生器组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口，另一头端面设有电器连接端口，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。

各X线源模块均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压连接组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口，模块内无高压发生器，但另一头端面设有高压电缆连接插座由外接高压电缆供电，而在机箱内另行安置配套高压发生器，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。

每台辐照机由2-8个X线源模块组成。

各X线源模块中的X线管均采用辐照专用透射式直接水冷阳极超大焦点X线管或采用带水冷常规反射式阳极X线管。

由控制台统一控制各X线源模块以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作的同时，控制台还同步控制辐照室中心转台带动样品筒匀速旋转：在辐照曝光开始即开始转动，并在辐照过程中正好转动360度，在辐照结束时按转动360度精确定位停止。

样品筒和定位支撑杆均由薄壁低原子序数轻质材料制成。

整机为立式转筒：辐照室中心转台转轴为垂直方向，圆形辐照室防护门向上开，样品筒自上面取出和放入。

整机为卧式转筒：辐照室中心转台转轴为水平方向，圆形辐照室防护门向侧面开，样品筒自侧面取出和放入。

优点及效果

由于采用上述创新的结构及工作方式以及新型X线管组合，和普通X线血液辐照机相比，特别是与放射性核辐照源血液辐照机相比，本发明的明显优点和应用效果是：

（1）辐射转换效率高，由于采用透射阳极专用辐照管（专利申请号201210302279.X）使与电子束夹角40度至10度的X线韧致辐射最大值方向的辐射线都纳入应用射线束（不向传统反射式阳极X线管这些最大值方向的辐射线都被屏蔽掉），所以比相同管电压及靶材的普通X线管的X线辐射转换效率显著提高。按透射阳极原理，采用的工作管电压越高，与常规反射式阳极管相比，效率提高比值越大。由于本发明采用比现有X线血液辐照机（160kV）更高工作电压（例如300kV），使辐射转换效率进一步大幅提高。所以相同电功率下产生的辐照剂量率比现有X线血液辐照机大为提高。

（2）辐照空间厚度增大，可利用的辐照场增加，辐照均匀性好。本发明采用了被辐照样品筒在与X线源出射中心线相垂直方向的转轴上匀速旋转360度方式完成一个辐照过程，平均了每次辐照过程中样品筒内血袋距X线源焦点不同距离，距入射表面不同深度位置点吸收剂量差别。由于较软的X线在血袋中减弱造成的血袋入射表面与深部吸收剂量差别较大，本发明的旋转平均效果就能更充分应用X线管发出的较软X线辐照剂量效应。采用多个X线源模块组合集中照射方式，可以在统一设计加工的基础上灵活按订货需求安排增减设备总辐照功率及处理能力。

（3）总辐射强度大，剂量的深度分布均匀性强。由于采用多个X线源模块组合集中照射方式，工作电压300千伏，与RS3000单个160千伏射线源辐照的方式相比，在无需研发超大功率高压电源的前提下，利用现有技术以模块集成方式较方便地成倍提高整机总辐照功率，集中照射方式和较高管电压则显著增强被辐照样品中照射剂量，从而可替代活度更大的核辐照源。

（4）摆脱放射性核物质带来的一系列环保问题。与目前广泛使用的放射性核辐照血液辐照机相比，本发明的推广应用和对其替代，将实现致电离辐射的完全可控及彻底摆脱对放射性核物质的依赖，完全消除更换样品筒时对操作人员受到核辐射损伤，避免了核放射源的管理运输储存到期更换以及废源处理等等一系列能造成环境放射性核污染的棘手问题，同时也免除了随放射源衰变不断延长辐照时间的麻烦。这对于我们实现绿色环保可持续发展战略具有深远战略意义。

（5）辐照功能通用性强。本发明的特色设计具有较强辐照功能通用性，除用于血液制品辐照外，还可以作为各种样品如移植器官、中成药或散装食品（如大蒜）等各种辐照应用设备。

附图说明

图1为本发明结构示意图；为了简明扼要突出本发明的技术特征“多X线源模块集中辐照转筒式”，图中省去了涉及通用公知技术的其它部件如：机箱架、控制台、水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器、中心转台电动驱动机构及连接水管电缆等，各X线源模块只突出画出外形轮廓一部分及X线出射窗口。

附图标记说明：

1、X线源模块，2、样品筒，3、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩，4、圆形辐照室防护门，5、中心转台，6、X线出射窗口，7、定位支撑杆。

具体实施方式

本发明属于致电离辐射辐照设备的革新，即用可控的创新的专门为辐照设计开发的X射线发生装置来替代目前广泛采用的其辐射不可控的具有对环境产生放射性核污染潜在威胁的放射性核辐照源设备，以保护人类生存环境。或用于代替虽然可控辐射且无对环境产生放射性核污染潜在威胁的加速器辐照设备，以简化设备降低购置及运行成本。

本发明针对现有以放射性核为辐照源的核辐照机以及工业X线管用来作为辐照X线源所存在的各种不足所做的技术变革，为专用高效辐照X线辐照设备设计制造开辟一条全新的技术路线。从物理原理和工艺技术上对现有血液辐照机做了四方面实质性改变：

（1）采用新型透射式阳极大焦点辐照专用X线管（专利申请号201210302279.X）替代现有辐照机普遍使用的工业X线成像用通用反射式阳极X线管，替代现有辐照机中的放射性核同位素源。

（2）应用更高X线管电压；现有国内外X线辐照机X线管电压大多为160kV至225kV，本发明则采用300kV或以上。使得X线转换效率显著提高。

（3）采用X线管与高压发生器一体化结构的标转化模块多个集中照射，替代传统X线辐照机单一或双管球分别通过高压电缆连接独立高压发生器部件的结构。使得管电压不再受高压电缆耐压限制，标准化模块的多个集中照射组合使得整机总辐照功率和辐照剂量率可以更简便方式增加。

（4）采用多X线源模块集中辐照转筒式设计，以被辐照样品筒在与X线源出射中心线相垂直方向的转轴上匀速旋转360度方式完成一个辐照过程，平均了每次辐照过程中样品筒内血袋距X线源焦点不同距离，距入射表面不同深度位置点吸收剂量差别，成功解决了较大厚度辐照场内各处辐照剂量均匀性一致性问题。

多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，由安置在机箱架上的多个X线源模块、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩、可开启圆形辐照室防护门、位于辐照室圆形底面上的中心转台及被转台周边固定的定位支撑杆定位于其上的可取出更换的样品筒、阳极水冷循环系统以及位于机箱架正面的控制台等部件组成。各X线源模块均为包含一只X线管及与其配套高压连接的一体化标准模块（X线源模块中可以包含高压发生器，也可以不包含高压发生器而由高压电缆从后面连接；配套高压连接是指X线管配套高压发生器或者配套高压连接电缆插座；当X线源模块中包含高压发生器时配套高压发生器；当X线源模块中不包含高压发生器时，配套高压连接电缆插座，由高压电缆从后面连接。多X线源集中照射转筒，优先采用带高压发生器的模块，但也可以采用不带高压发生器的模块。），其一头的侧面设有X线出射窗口。各X线源模块定位于带圆形底面圆筒形辐照室防护罩圆筒周围，各X线射源焦点到中心转台转轴距离相等，各X线射源X射线出射窗口集中面向辐照室中心转台转轴，各X线射源出射X射线中心轴线与辐照室中心转台转轴相互垂直，以对称方式安置。使得各X线射源出射窗口在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩的圆筒侧壁中部按圆周对称排成一周。设计确保各X线源模块出射窗口发出的直射线在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩中形成的辐照空间能完全包含位于辐照室圆形底面上的中心转台上的样品筒所占空间。带圆形底面圆筒形辐照室防护罩与关闭后的圆形辐照室防护门则包围该辐照空间。带圆形底面圆筒形辐照室防护罩与圆形辐照室防护门均由厚铅板制成，除辐照室防护罩的圆筒侧壁与各X线出射窗口对应处设有相应开口外，防护门关闭后为完全密封结构。辐照室中心转台转轴从辐照室圆形底面中心伸出辐照室，由电动驱动机构驱动（电动驱动机构为可数字化调控转速的电动机），可以按预先设定的低转速度带动样品筒匀速旋转并在转动360度后精确定位停止。

阳极水冷循环系统由安置在机体下部的水箱、安置在底部一侧的电动水泵和安置在机壳背面两侧的电动风冷水管散热器等关键部件组成，通过进、出连接水管把水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器以及每个X线源模块中的X线管阳极水冷套相互连接，保证各X线源模块在连续加载辐照室的阳极不至过热。

各X线源模块均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压发生器组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口，另一头端面设有电器连接端口，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。各X线源模块也可以采用模块内无高压发生器但另一头端面设有高压插座由高压电缆供电的普通带循环水冷阳极接地的X线管组装体作为X线源模块，而在机箱内另行安置配套高压发生器，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。根据需要，每台辐照机可设计由两个到五、六、七、八个X线源模块组成，模块的数量可以为双数也可以为单数。

为了获得更大的有效辐照空间，各模块中的X线管均采用新型辐照专用透射式直接水冷阳极超大焦点X线管（专利申请号201210302279.X）。在暂时没有专用辐照管情况下，本发明也可以采用带水冷常规反射式阳极X线管。

本发明由控制台统一控制各X线源模块以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作的同时，控制台还同步控制辐照室中心转台，使之按预先设定的低转速度带动样品筒匀速旋转：在样品筒放置到位关闭圆形辐照室防护门后，辐照曝光开始即开始转动，并在辐照过程中正好转动360度，在辐照结束时按转动360度精确定位停止。

本发明样品筒和定位支撑杆均由薄壁低原子序数轻质材料（如碳纤维树脂布）制成。样品筒通常备若干个交替使用，以便减少更换样品时间，提高机器运行效率。使用时，被照样品（如血袋）应充满样品筒，使得样品筒旋转时内部样品不得相对活动（必要时配以细象筋固定）。

本发明整机可以设计为立式转筒：辐照室中心转台转轴为垂直方向，圆筒形辐照室防护门向上开，样品筒自上面取出和放入。整机也可以设计为卧式转筒：辐照室中心转台转轴为水平方向，圆筒形辐照室防护门向侧面开，样品筒自侧面取出和放入。

实施例1：

下面结合附图1对本实施例作进一步的说明：

图1为本发明多X线源模块集中辐照转筒式辐照机结构示意图；为了简明扼要突出本发明的技术特征：多X线源模块集中辐照转筒式，图中省去了涉及通用公知技术的其它部件如：机箱架、控制台、水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器、中心转台电动驱动机构及连接水管电缆等，只画出辐照室内结构及各X线源模块外形轮廓一部分，X线源模块突出标注的焦点及X线出射窗口。

   如图1所示，本发明多X线源模块集中辐照转筒式辐照机在本实施例中采用了四X线源模块及卧式转筒设计方案。整机包括了安置在机箱架上的四个X线源模块1、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3、可开启圆形辐照室防护门4、位于辐照室圆形底面上的中心转台5及被转台周边固定的定位支撑杆7定位于转台上的可取出更换的样品筒2、阳极水冷循环系统以及位于机箱架正面的控制台等部件或辅助系统。其特征在于：各X线源模块均为包含一只X线管及与其配套高压电源的一体化标准模块，其一头的侧面设有X线出射窗口6，各X线源模块1均定位于带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3圆筒周围，各X线射源焦点到中心转台5的转轴线距离相等，各X线射源X射线出射窗口6集中面向辐照室中心转台5的转轴线，各X线射源出射X射线中心轴线与中心转台5的转轴线相垂直，以圆周对称方式安置。使得各X线射源出射窗口6在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3的圆筒侧壁中部按圆周对称排成一周。设计确保自各X线源模块1出射窗口6发出的直射线在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3中形成的辐照空间能完全包含位于辐照室圆形底面上的中心转台5上被定位支撑杆7定位的样品筒2所占空间。带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3与关闭后的圆形辐照室防护门4则包围该辐照空间。带圆形底面圆筒形辐照室防护罩3与圆形辐照室防护门4均由厚铅板制成，除在圆筒侧壁与各X线射源出射窗口6对应处设有相应开口外，门关闭后为完全密封结构。辐照室中心转台5的转轴从辐照室圆形底面中心伸出辐照室，由专设伺服电动驱动机构驱动，可以按预先设定的低转速度带动被定位支撑杆7定位于其上的样品筒2匀速旋转并在转动360度后精确定位停止。

    阳极水冷循环系统包括安置在机体下部的水箱、安置在底部一侧的电动水泵和安置在机壳背面两侧的电动风冷水管散热器，通过进、出连接水管把水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器以及每个X线源模块中的X线管阳极水冷套相互连接。

各X线源模块1均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压发生器组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口6，另一头端面设有电器连接端口，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。也可以采用模块内无高压发生器但另一头端面设有高压插座由高压电缆供电的普通带循环水冷阳极接地的X线管组装体作为X线源模块1，而在机箱内另行安置配套高压电源，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。根据需要，每台辐照机可设计由两个到五、六个X线源模块组成，模块的数量可以为双数也可以为单数。在本实施例中采用的是四个X线源模块组成。

各X线源模块中的X线管均采用新型辐照专用透射式直接水冷阳极超大焦点X线管（专利申请号201210302279.X）。限于条件，在本实施例中若采用带水冷常规反射式阳极X线管，则有效辐照空间尺寸及相同加载条件下辐照剂量会比采用前者时减少。

在本实施例中，由控制台统一控制各X线源模块1以同样的加载条件（如300kV5mA）及设定的辐照曝光时间同时运作的同时，控制台还通过控制专设伺服电机驱动，同步控制辐照室中心转台5按预先设定的低转速度带动样品筒2匀速旋转：在辐照曝光开始即开始转动，并在设定的辐照周期中正好转动360度，在辐照周期结束时按转动360度精确定位停止。

在本实施例中，样品筒2由薄壁低原子序数轻质材料（如碳纤维树脂布）制成，备若干个交替使用，以减少换样品时间提高辐照机工作效率。使用时被照样品（如血袋）应充满样品筒，使得样品筒旋转时内部样品不得相对活动（必要时配以细象筋固定，图上未画出）。整机设计为卧式滚筒：辐照室中心转台5转轴为水平方向，圆形辐照室防护门4向侧面开，样品筒2自侧面取出和放入。为确保卧式转筒设计方案中样品筒2稳定转动，中心转台5周边固定的四根定位支撑杆7的长度应大于样品筒2高度的2/3，定位支撑杆7由碳纤维树脂管制成。并在样品筒2圆周壁与定位支撑杆7对应位置留有定位滑槽。

Claims (9)

1.多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，包括安置在机箱架上的多个X线源模块（1）、带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）、可开启圆形辐照室防护门（4）、位于辐照室圆形底面上的中心转台（5）及被转台周边固定的定位支撑杆（7）、定位于转台上的可取出更换的样品筒（2）、阳极水冷循环系统以及位于机箱架正面的控制台，其特征在于：各X线源模块均为包含一只X线管及与其配套高压连接的一体化标准模块，其一头的侧面设有X线出射窗口（6），各X线源模块（1）定位于带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）圆筒周围，各X线射源焦点到中心转台（5）转轴距离相等，各X线射源的X线出射窗口（6）集中面向辐照室中心转台（5）转轴，各X线射源出射X射线中心轴线与中心转台（5）转轴相垂直，采用圆周对称的方式安置，使各X线出射窗口（6）在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）的圆筒侧壁中部按圆周对称排成一周；各X线源模块（1）的X线出射窗口（6）发出的直射线在带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）中形成的辐照空间能完全包含位于辐照室圆形底面上的中心转台（5）上被定位支撑杆（7）定位的样品筒（2）所占空间；带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）与关闭后的圆形辐照室防护门（4）则包围该辐照空间，带圆形底面圆筒形辐照室防护罩（3）与圆形辐照室防护门（4）均由满足辐射防护要求厚度的铅板制成，除辐照室防护罩的圆筒侧壁与各X线出射窗口（6）对应处设有相应开口外，防护门关闭后为完全密封结构；辐照室中心转台（5）转轴从辐照室圆形底面中心伸出辐照室，由电动驱动机构驱动，能够带动定位于其上的样品筒（2）匀速旋转并在转动360度后精确定位停止；阳极水冷循环系统包括安置在机体下部的水箱、安置在底部一侧的电动水泵和安置在机壳背面两侧的电动风冷水管散热器，通过进、出连接水管把水箱、电动水泵、电动风冷水管散热器以及每个X线源模块中的X线管阳极水冷套相互连接。

2.根据权利要求1所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：各X线源模块（1）均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压发生器组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口（6），另一头端面设有电器连接端口，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。

3.根据权利要求1所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：各X线源模块（1）均为相同规格，各由带循环水冷阳极接地的一只X线管及与其配套高压连接组成一体化组合式结构的标准模块；标准模块一头的侧面设有X线出射窗口（6），模块内无高压发生器，但另一头端面设有高压电缆连接插座由外接高压电缆供电，而在机箱内另行安置配套高压发生器，由控制台统一控制，以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作。

4.根据权利要求1、2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：每台辐照机由2-8个X线源模块组成。

5.根据权利要求1、2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机X，其特征在于：各X线源模块中的X线管均采用辐照专用透射式直接水冷阳极超大焦点X线管或采用带水冷常规反射式阳极X线管。

6.根据权利要求2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：由控制台统一控制各X线源模块（1）以同样的加载条件及辐照曝光时间同时运作的同时，控制台还同步控制辐照室中心转台（5）带动样品筒（2）匀速旋转：在辐照曝光开始即开始转动，并在辐照过程中正好转动360度，在辐照结束时按转动360度精确定位停止。

7.根据权利要求1、2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：样品筒（2）和定位支撑杆（7）均由薄壁低原子序数轻质材料制成。

8.根据权利要求1、2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：整机为立式转筒：辐照室中心转台（5）转轴为垂直方向，圆形辐照室防护门（4）向上开，样品筒（2）自上面取出和放入。

9.根据权利要求1、2或3所述的多X线源模块集中辐照转筒式辐照机，其特征在于：整机为卧式转筒：辐照室中心转台（5）转轴为水平方向，圆形辐照室防护门（4）向侧面开，样品筒（2）自侧面取出和放入。