-
ERFINDUNGSGEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein technisches Gebiet der Quarantänebehandlung
eines Land- und Forstwirtschaftsprodukts zur Schädlingsbekämpfung, insbesondere ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Bestrahlung von Stämmen mit Elektronenstrahlen
als phytosanitäre
Behandlung.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Mit
der schnellen Entwicklung der Land- und Forstwirtschaft wird ernsthaft
gewünscht,
die Untersuchung und Quarantäne
der importierten Stämme und
Holzprodukte zu verstärken,
um die Ausbreitung von gefährlichen
Schädlingen
zu verhindern. Bei der herkömmlichen
Quarantänebehandlung
der Stämme wird
ein Verfahren zur Beräucherung
durch Methylbromid verwendet. Dieses Verfahren hat ausgesprochene
Mängel
und Einschränkungen.
Methylbromid würde
die Ozonschicht der Atmosphäre
abbauen, und entsprechend dem Zusatz zu dem "Montrealer Protokoll über Stoffe,
die zu einem Abbau der Ozonschicht führen" in Kopenhagen (1992) zum Schutz der
Ozonschicht der Atmosphäre
soll jedes Industrieland der Parteien des Protokolls sicherstellen,
dass für
den Zeitraum von 12 Mona ten beginnend am 1. Januar 2005 und in jedem
Zeitraum von zwölf
Monaten danach seine berechnete Verbrauchsmenge an Methylbromid
null nicht übersteigt,
und so wie das Entwicklungsland am 1. Januar 2015. Die Beräucherung
mit Methylbromid kann bei einer Temperatur unter 5 nicht durchgeführt werden.
Methylbromid ist für das
Nervensystem giftig und würde
nach der Behandlung durch Beräucherung
in die Atmosphäre freigesetzt
werden und den Lebensraum des Menschen kontaminieren. Außerdem ist
die phytosanitäre
Behandlung durch Beräucherung
mit Methylbromid relativ ineffizient, da es über 16 Stunden dauert, die
Stämme
zu versiegeln, um eine Behandlung abzuschließen. Zusätzlich werden in einigen Häfen, insbesondere
den Häfen
für Seetransport,
die Stämme direkt
nach der Entladung auf den Boden behandelt; deshalb ist es unmöglich, die
herkömmliche
Quarantänebehandlung
bei den Hafenbereichen mit begrenzter Fläche durchzuführen.
-
INHALT DER ERFINDUNG
-
Zur
Lösung
der obigen Mängel
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Bestrahlung von Stämmen
mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung bereit. Es verwendet
mehrere LINACs zum Erzeugen von Elektronenstrahlen zum Durchführen einer
Strahlungsbehandlung von Stämmen,
wobei die absorbierte Mindestdosis in einer bestimmten Tiefe von
der Stammoberfläche
vorliegt, um den Standard der Quarantäneanforderungen zu erfüllen, was
zu Sterilität
oder Tod der symbiotisch neben der Rinde des Stammes lebenden Schädlinge führt und
somit den Zweck einer phytosanitären
Behandlung der Stämme
erzielt.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Durchführen einer
Bestrahlung von Stämmen
mit Elektro nenstrahlen als phytosanitäre Behandlung bereit, wobei
das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Ausbreiten der
Stämme;
Ausrichten der ausgebreiteten Stämme,
damit sie an einem Ende bündig
sind; Befördern
der ausgebreiteten und bündigen
Stämme
seitlich, dann longitudinal; Befördern
der Stämme
durch ein Strahlungsfeld, das durch Beschleuniger während der
Beförderung
der Stämme
in der Longitudinalrichtung ausgebildet wird, um eine Bestrahlungsbehandlung
mit den Elektronenstrahlen zu implementieren; und Auswerfen der
bestrahlten Stämme
und seitliches Wegbefördern
der Stämme.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verläuft
während
des Prozesses des Ausbreitens und Ausrichtens die Beförderungsrichtung
der Stämme
senkrecht zur Achse der Stämme;
wenn die seitliche Beförderung
zu einer Longitudinalbeförderung
geändert
wird, wird die Beförderungsrichtung
des Stamms um 90° geändert, so dass
die Beförderungsrichtung
mit der Achse der Stämme
während
der Longitudinalbeförderung übereinstimmt;
und während
des Prozesses des Wegwerfens und der seitlichen Beförderung
der Stämme
wird die Beförderungsrichtung
der Stämme
wieder um 90° geändert.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung können
während
des Beförderungsprozesses
der Stämme
die beiden seitlichen Beförderungsprozesse
auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite des Longitudinalbeförderungsprozesses
durchgeführt
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine Einrichtung bereit zum Durchführen einer
Bestrahlung von Stämmen
mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung, die folgendes
beinhaltet: eine Beförderungseinrichtung
zum Befördern
der Stämme,
eine die Beförderungseinrichtung
umgebende Abschirmungsstruktur und in dem Beförderungsweg der Beförderungseinrichtung
bereitgestellte Beschleuniger und es existieren dort mindestens
zwei Beschleuniger, die mittensymmetrisch um den Beförderungsweg
vorgesehen sind.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung existieren zwei Beschleuniger, wobei ein
Beschleuniger über
der Beförderungseinrichtung
angeordnet ist und der andere unter der Beförderungseinrichtung angeordnet
ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung existieren drei Beschleuniger, wobei ein
Beschleuniger über
der Beförderungseinrichtung
angeordnet ist und die anderen beiden links bzw. rechts unter der
Beförderungseinrichtung
angeordnet sind.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist ein Scankasten an einem Ende des Beschleunigers
montiert, ein Ablenkmagnet ist an dem Scankasten an einer Position
neben einem Titanaustrittsfenster montiert, so dass die aus dem
Scankasten eingeführten
Elektronenstrahlen in parallelen Strahlen senkrecht zu der Beförderungsebene
abgelenkt werden, um die Stämme
zu bestrahlen.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist eine Schutzeinrichtung über dem
Beschleuniger unter der Beförderungseinrichtung
montiert, um eine Beschädigung des
Beschleunigers, durch verschiedene Dinge von der Beförderungseinrichtung
verursacht, zu verhindern.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält
die Beförderungs-einrichtung:
eine Beladeeinrichtung, eine Longitudinalbeförderungseinrichtung und eine
Entladeeinrichtung; wobei: die Beladeeinrichtung die Stämme ausgebreitet
und bündig
macht und dann die Stämme
zu der Longitudinalbeförderungseinrichtung befördert; die
Longitudinalbeförderungseinrichtung die
Stämme
durch ein Bestrahlungsfeld befördert, das
durch Beschleuniger als Quarantänebehandlung ausgebildet
wird; und die Entladeeinrichtung die bestrahlten Stämme aus
der Bearbeitung heraus befördert.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält
die Beladeeinrichtung: einen Stammausbreitungsmechanismus, einen Endeausrichtungsmechanismus,
einen Belademechanismus und einen Seitenbeladebeförderungsmechanismus;
die Longitudinalbeförderungseinrichtung enthält einen
Longitudinalbeförderungsmechanismus
und die Entladeein-richtung enthält
einen Stammwerfmechanismus und einen Seitenentladebeförderungsmechanismus;
wobei der Longitudinalbeförderungsmechanismus
in zwei Abschnitte unterteilt ist, zwischen denen ein räumlicher
Abstand existiert, um sicherzustellen, dass die aus den Beschleunigern
eingeführten
Elektronenstrahlen die Stämme direkt
bestrahlen können,
ohne den Beförderungsmechanismus
zu bestrahlen.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist der Seitenbeladebeförderungsmechanismus eine Abstreiferfördereinrichtung,
die kontinuierlich arbeitet, wobei der Abstand zwischen den Abstreifern
und die Arbeitsgeschwindigkeit justiert werden, um sicherzustellen, dass
die Stämme
intermit tierend in den Longitudinalbeförderungs-mechanismus beladen
werden können,
und um das Zeitintervall zwischen den zwei in den Longitudinalbeförderungsmechanismus
eintretenden Stämmen
sicherzustellen.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die Förderrichtung um 90° von dem
Seitenbeladebeförderungsmechanismus
zu dem Longitudinalbeförderungsmechanismus
geändert
und wird die Beförderungsrichtung
um 90° von
dem Longitudinalbeförderungsmechanismus zu
dem Seitenentladebeförderungsmechanismus
geändert,
während
sich der Seitenbeladebeförderungsmechanismus
und der Seitenentladebeförderungsmechanismus
in bestimmten Winkeln bezüglich
der horizontalen Ebene befinden, wodurch ein Austreten der Strahlung
reduziert wird.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung können
der Seitenbeladebeförderungsmechanismus
und der Seitenentladebeförderungsmechanismus
auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite der Longitudinalbeförderungs-einrichtung
montiert sein.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann ein Satz von Beförderungseinrichtungen mit mehreren
Beladeeinrichtungen, Longitudinalbeförderungs-einrichtungen und Entladeinrichtungen
ausgestattet werden, damit mehrere Beförderungsstraßen simultan
arbeiten.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann eine Longitudinalbeförderungseinrichtung mit einer
oder mehreren Beladeeinrichtungen und einer oder mehreren Entladeeinrichtungen
verbunden sein, um die Belade- und Entladegeschwindigkeiten mit
der Longitudinalbeförderungsgeschwindigkeit
abzugleichen.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthält
die Abschirmungsstruktur folgendes: die Beförderungseinrichtung umgebende
Abschirmungswände,
zwei Verengungsplatten und ein Labyrinth für den Zugang von Bedienern,
wobei die Verengungsplatten zwischen dem Beladeeingang und der Elektronenquelle
und zwischen der Elektronenquelle und dem Entladeausgang angeordnet
sind.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die Abschirmungswände mit einer bestimmten Menge
von Verstärkungspfeilern
versehen, um den Strahlungspegel außerhalb des Beladeeingangs
und außerhalb
des Entladeausgangs zu senken, der durch die gestreuten Röntgenstrahlen
verursacht wird, was die Sekundärstrahlung
ist, die von den auf die Stämme
treffenden primären
Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden
gestreuten Elektronen verursacht wird.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die Beschleuniger entlang der Longitudinalbeförderungsrichtung
der Beförderungseinrichtung
versetzt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die Energie der Beschleuniger bei Gebrauch
in einem Bereich von 10–14
MeV gewählt.
-
Die
vorliegende Erfindung kann die folgenden Vorteile mit sich bringen.
-
Die
vorliegende Erfindung verwendet die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen,
um biologische Effekte auf die Schädlinge neben der Rinde der
Stämme
direkt oder indirekt auszuüben,
wodurch der Quarantänezweck
erzielt wird, indem veranlaßt
wird, dass die Schädlinge
in den Stämmen
steril werden oder sich nicht zu einem Adult entwickeln können oder
sogar die Schädlinge
abgetötet
werden. Im Vergleich zu der herkömmlichen
Technik ist die Quarantänebehandlung
der vorliegenden Erfindung effektiver, sicherer, verunreinigungsfrei
und leicht einzusetzen.
-
Zusätzlich verwendet
die vorliegende Erfindung einen Satz von automatischen Beförderungseinrichtungen,
der mehrere unabhängige
und sich nicht störende
Förderstraßen enthält und zur
Verwendung mit dem Quarantänebestrahlungssystem für Stämme mit
Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, und weiterhin Abschirmungswände mit
Stützpfeilern,
Verengungsplatten und einer Beförderungsstruktur
verwendet, die in der Lage ist, die Beförderungsrichtungen zu ändern, um
Strahlungsschutz für
das System zu liefern, wodurch die Zuverlässigkeit des Systems verbessert, die
Strahlungsabschirmung von Elektronen ermöglicht und die Implementierung
und die Wartung leicht werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Prinzipansicht der Konfiguration der Einrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ist
eine Veranschaulichung, die die Einflüsse auf die absorbierten Dosen
durch die austretenden Strahlen und die parallelen Strahlen an den entspre chenden
Positionen innerhalb verschiedener Stämme in einer gleichen Reihe
zeigt;
-
3 ist
eine Darstellung, die die verschiedenen Abstände zeigt, die die Elektronenstrahlen
in verschiedenen Richtungen zurücklegen,
wenn sie die gleiche Tiefe von der Oberfläche des Stamms aus erreichen;
-
4 ist
eine Darstellung, die das Layout der drei Beschleuniger gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 ist
eine Darstellung, die die Verteilung der absorbierten Dosis innerhalb
des Stammes zeigt, wenn drei Beschleuniger zur Bestrahlung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
-
6 ist
eine Darstellung, die eine Beförderungseinrichtung 5 und
ihre Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
7 ist
eine strukturelle Darstellung eines Stammausbreitungsmechanismus
und einer Beladeeinrichtung der Beförderungseinrichtung 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
8 ist
eine Darstellung einer Entladeeinrichtung der Beförderungseinrichtung 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
9 ist
eine Darstellung, die den Strahlungsschutz an einem Beladeeingang
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
10 ist
eine Darstellung, die den Strahlungsschutz an einem Entladeausgang
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
-
11 ist
eine Darstellung einer Sektion einer Verengungsplatte.
-
Die
Referenzzeichen in den Zeichnungen sind wie folgt aufgeführt: Abschirmungsstruktur 1; Beschleuniger 2;
Scankasten 3; Stamm 4; Beförderungseinrichtung 5;
Ablenk-magnet 6; Schutzeinrichtung 7; Stammausbreitungs-mechanismus 8;
Endeausrichtungsmechanismus 9; Belade-mechanismus 10;
Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11; Longitudinalbeförderungsmechanismus 12;
Stammwerf-mechanismus 13; Seitenentladebeförderungsmechanismus 14;
Abschirmwand 15; Stützpfeiler 16; Verengungsplatte 17 und
Labyrinth 18.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung wird gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf
beschränkt.
-
Weil
die Kosten zu hoch sein werden, um eine Bestrahlung der Stämme von
nicht dem ganzen Fahrzeug durchzuführen, die nach dem Anlanden bearbeitet
werden, mit Röntgenstrahlen
als Quarantänebehandlung
aufgrund der durchdringenden Eigenschaft von Röntgenstrahlen in Masse, wird
weiterhin unter Berücksichtigung,
dass der größte Teil der
Schädlinge
in den Stämmen
symbiotisch neben der Rinde der Stämme lebt, in Betracht gezogen,
zur Durchführung
einer Bestrahlung als Quarantänebe handlung
an den Stämmen
Elektronenstrahlen zu verwenden, was ein kosteneffektiver und durchführbarer
Weg ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung können
zwei oder drei Beschleuniger zum Erzeugen eines Bestrahlungsfeldes
mit Elektronenstrahlen verwendet werden, ein Satz von automatischen
Beförderungseinrichtungen mit
mehreren Förderstraßen, die
unabhängig
voneinander sind und einander nicht stören, wird verwendet, um die
Stämme
durch das Bestrahlungsfeld zu befördern, um die Bestrahlung als
phytosanitäre
Behandlung durchzuführen,
wobei die absorbierte Mindestdosis in einer bestimmten Tiefe von
der Stammoberfläche
hergestellt wird, um den Standard der Quarantäneanforderung zu erfüllen.
-
1 zeigt
das Strukturprinzip der Einrichtung der Erfindung. Wie in 1 gezeigt,
kann die Einrichtung zum Durchführen
einer Bestrahlungsbehandlung der Stämme mit den Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden
Erfindung folgendes enthalten: eine Abschirmungsstruktur 1,
Beschleuniger 2 (die jeweils einen Scankasten 3 und
einen Ablenkmagneten 6 enthalten können), eine Beförderungseinrichtung 5 und
eine Schutzeinrichtung 7. Die Beschleuniger 2,
die Beförderungseinrichtung 5 und
die Schutzeinrichtung 7 sind in der Abschirmungsstruktur 1 vorgesehen,
wobei die beiden Beschleuniger 2 über bzw. unter der Beförderungseinrichtung 5 angeordnet
sein können.
Die Beförderungseinrichtung 5 kann
einen oder mehrere Stämme
in einer Reihe durch das von den Beschleunigern 2 gebildete
Bestrahlungsfeld befördern.
-
Im
Gegensatz zu Röntgenstrahlen
besitzt ein Elektron eine maximale Reichweite in der Masse. Wenn
ein Beschleuniger verwendet wird, kann man dadurch keinen guten
Bestrahlungseffekt als Quarantänebehandlung
erhalten, wobei die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Bestrahlen mehrerer Stämme in einer
Reihe durch Verwendung von zwei Beschleunigern wie oben erwähnt verwendet.
Die beiden Beschleuniger können
symmetrisch links und rechts angeordnet sein oder können oben
und unten angeordnet sein usw. Wenngleich die Links-Rechts-Anordnung im Vergleich
zu der Oben-Unten-Anordnung relativ einfach ist, führt die Links-Rechts-Anordnung
zu einem großen
Problem beim Befördern
der mehreren Stämme
in einer Reihe, weshalb die vorliegende Erfindung in der bevorzugten
Ausführungsform
die Oben-Unten-Anordnung verwendet.
-
Außerdem sind
die maximalen Reichweiten von Elektronen mit unterschiedlichen Energien
in dem Stamm unterschiedlich, weshalb die größte Reichweite eines Elektrons
im Stamm den Effekt der Quarantänebehandlung
direkt beeinflußt.
Normalerweise ist die Energie des Elektrons höher und die maximale Reichweite
im Stamm wird länger
sein, was zu einem besseren Strahlungseffekt als Quarantänebehandlung
führt,
falls alle anderen Bedingungen gleich sind. Wenn die Energie jedoch
zu hoch ist, wird ernsthafte induzierte Radioaktivität erzeugt. Deshalb
hat der Erfinder nach Berechnung herausgefunden, dass der Elektronenstrahl
mit der Energie im Bereich von 10 bis 14 MeV für die Bestrahlung als Quarantänebehandlung
des Stammes geeignet ist. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Beschleuniger deshalb mit einer
Energie im Be reich von 10 bis 14 MeV ausgewählt, um sicherzustellen, dass
die erzeugte induzierte Radioaktivität den Bediener und die Öffentlichkeit
nicht schädigt.
-
Es
sei angemerkt, dass der von der vorliegenden Erfindung verwendete
Beschleuniger eine elektrische Einrichtung ist, die die Atmosphäre und die
Umgebung nicht verunreinigt und deren Anwendung nicht durch die
Umgebungstemperatur beeinflußt
wird, und solange die Stromversorgung die Anforderung erfüllt, ist
die Anwendung der Erfindung möglich.
Der Beschleuniger erzeugt nur während
des Betriebs Elektronenstrahlen und wird nach dem Abschalten keine
Elektronenstrahlen erzeugen; deshalb gibt es kein Problem mit Abfallbehandlung,
zu dem es ansonsten im Fall der Verwendung einer radioisotopen Quelle
kommt.
-
Der
Scankasten 3 ist am Ende des Beschleunigers montiert, ein
Ablenkmagnet 6 kann an dem Scankasten 3 neben
dem Ausgang des Titanfensters montiert sein, so dass die von dem
Scankasten eingeführten
Elektronenstrahlen zu parallelen Strahlen abgelenkt werden, die
senkrecht zu der Ebene der Förderstraße verlaufen,
um die Stämme
zu bestrahlen. Deshalb kann das Problem gelöst werden, dass in verschiedenen
Förderstraßen die
Verteilung von absorbierten Dosen in den Stämmen verschieden ist.
-
2 ist
eine Darstellung, die die Einflüsse auf
die absorbierten Dosen durch die austretenden Strahlen und die parallelen
Strahlen an den entsprechenden Positionen innerhalb von Stämmen in
verschiedenen Förderstraßen in einer
gleichen Reihe zeigt. Wie in 2 gezeigt,
sind die Elektronenstrahlen 101 und 102 von ei nem
gleichen Punkt S emittierte Elektronenstrahlen. Weil die Einfallswinkel
in die Stämme
B und C verschieden sind, sind die Elektronenstrahlen 101 und 102 im
Hinblick auf Eindringabstand zum Erreichen der entsprechenden Positionen in
den Stämmen
B und C verschieden, was dazu führt,
dass die Verteilungen von absorbierten Dosen in den Stämmen B und
C verschieden sind. Wenn die Dosis an einer Position innerhalb des
Stamms C, der von dem Quellenpunkt S weiter weg ist, den Standard
der Quarantänebehandlung
erfüllt,
wird daher die Dosis an der entsprechenden Position innerhalb des
Stammes B, die näher
an dem Quellenpunkt S liegt, weit über die Quarantäneanforderung
hinausgehen, was zu einer Verschwendung von Leistung führt. Wenn
jedoch der Ablenkmagnet verwendet wird, um die austretenden Strahlen
mit einem gewissen Austrittswinkel zu den parallelen Strahlen senkrecht
zu der Ebene der Förderstraße zu ändern, ähnlich Elektronenstrahl 103,
können
die Verteilungen der absorbierten Dosis innerhalb der Stämme A, B und
C im wesentlichen gleich gehalten werden, wodurch die Kosten entsprechend
eingespart werden.
-
Zum
Schützen
des Beschleunigers unter der Beförderungseinrichtung
wird in der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusätzlich
weiter eine Schutzeinrichtung 7 bereitgestellt. Die Schutzeinrichtung 7 ist über dem
Scankasten des unteren Beschleunigers montiert, um den unteren Beschleuniger
vor Schäden
zu schützen,
die dadurch verursacht werden, dass die Rinde, Staub und verschiedene
Dinge von den Stämmen
auf die Beförderungseinrichtung
fallen.
-
Ungeachtet
der ausgehenden Strahlen oder parallelen Strahlen sind die Eindringabstände, wenn die
Elektronen entlang verschiedener Wege die verschiedenen Positionen
in der gleichen Tiefe von der Oberfläche des gleichen Stammes erreichen,
verschieden (siehe 3). Wenn der Durchmesser des zu
behandelnden Stammes relativ groß ist, wird deshalb, weil das
Elektron eine maximale Reichweite in dem Stamm besitzt, ein Abschnitt
neben der Rinde des Stammes überhaupt
nicht bestrahlt. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
deshalb in dem Fall, dass der Stamm 4 einen relativ großen Durchmesser
aufweist, drei Beschleuniger 2 symmetrisch um den Stamm
herum wie in 4 gezeigt angeordnet werden,
um eine symmetrische Bestrahlung durchzuführen und einen guten Effekt
der Quarantänebehandlung
zu erzielen. Dieses Verfahren kann nur einen Stamm in einem Zyklus
behandeln. 5 ist eine Darstellung, die
die Verteilung der absorbierten Dosis in dem gleichen Stamm bei
Bestrahlung durch drei Beschleuniger zeigt, die visuell den Effekt
der Bestrahlung zeigt. Falls der Stamm einen noch größeren Durchmesser besitzt,
können
zusätzlich
die Beschleuniger weiter hinzugefügt werden, um einen guten Effekt
der Quarantänebehandlung
zu erzielen. Außer
dass drei spindelförmig
schraffierte Abschnitte relativ mehr Strahlung ertragen, werden
die anderen Abschnitte an der Oberfläche des Stammes allgemein gleichmäßig und
angemessen bestrahlt.
-
Um
eine Beschädigung
der Einrichtung zu vermeiden, die durch Bestrahlung zwischen den
Beschleunigern verursacht wird, können die Beschleuniger voneinander
entlang der Förderrichtung
der Stämme
versetzt werden, wenn die Beschleuniger bereitgestellt werden.
-
Bezüglich des
Beförderns
der Stämme
verwendet die vorliegende Erfindung einen oder mehrere Stammausbreitungsmechanismen,
Endeausrichtungs-mechanismen, Belademechanismen, Seitenbeladebeförderungsmechanismen,
Longitudinalbeförderungsmechanismen,
Stammwerfmechanismen und Seitenentladebeförderungsmechanismen, die üblicherweise
beim Betrieb in der Forstwirtschaft verwendet werden, um einen Satz
von Beförderungseinrichtungen 5 zu
bilden, der mehrere unabhängige und
sich nicht störende
Förderstraßen enthält und sich
zur Verwendung mit dem Bestrahlungssystem als Quarantänebehandlung
für die
Stämme
mit Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden
Erfindung eignet, weshalb die Zuverlässigkeit des Systems verbessert
wird und der Strahlenschutz und die Systemwartung erleichtert werden.
-
6 ist
eine Darstellung der Beförderungseinrichtung 5 und
der Abschirmungsstruktur 1. Die Beförderungseinrichtung 5 enthält eine
Beladeeinrichtung, eine Longitudinalbeförderungseinrichtung und eine
Entladeeinrichtung. Die Beladeeinrichtung dient zum Ausbreiten der
gestapelten Stämme,
Ausrichten der Stämme
und dann Befördern
der Stämme zu
der Longitudinalbeförderungseinrichtung;
die Longitudinalbeförderungseinrichtung
dient zum Befördern
der Stämme
durch das Strahlungsfeld zum Erhalten von Bestrahlung als Quarantänebehandlung;
und die Entladeeinrichtung dient zum Befördern der Stämme aus
der Bearbeitung heraus nach der Bestrahlung.
-
Die
Beladungseinrichtung enthält
den Stammausbreitungsmechanismus 8, den Endeausrichtungsmechanismus 9,
den Belademechanismus 10 und den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11. Die
Longitudinalbeförderungseinrichtung enthält den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12.
Die Entladeeinrichtung enthält
den Stammwerfmechanismus 13 und den Seitenentladebeförderungsmechanismus 14.
Die Förderrichtung
der Stämme
unter dem Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11, dem
Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 und dem
Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 ändert sich
zweimal um 90°,
während
der Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 und
der Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 unter
bestimmten Winkeln zu der horizontalen Ebene angeordnet sind, wodurch
ein Austreten der Strahlung reduziert wird.
-
Es
sei angemerkt, dass die Beladeeinrichtung und die Entladeeinrichtung
auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite der Longitudinalbeförderungseinrichtung
montiert sein können.
-
Der
Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 kann
in zwei Abschnitte unterteilt sein, zwischen denen ein gewisser
räumlicher
Abstand besteht, um sicherzustellen, dass die von dem Beschleuniger 2 eingeführten Elektronenstrahlen
die Stämme
direkt bestrahlen können,
ohne den Beförderungsmechanismus 12 zu
bestrahlen.
-
Zur
Erhöhung
der Effizienz der Bestrahlung und der Nutzung der Beschleuniger
kann ein Satz von Beförderungseinrichtungen
mit mehreren Beladeeinrichtungen, Longitudinalbeförderungseinrichtungen
und Entladeeinrichtungen bereitgestellt werden, damit mehrere Förderstraßen simultan
arbeiten können.
Eine Longitudinalbeförderungseinrichtung kann
auch mit einer oder mehreren Beladeeinrichtungen und einer oder
mehreren Entladeeinrichtungen verbunden sein, um die Belade- und
Entlade geschwindigkeiten mit der Longitudinalbeförderungsgeschwindigkeit abzugleichen.
-
Der
Stammausbreitungsmechanismus 8 breitet die zu bestrahlenden
Stämme
auf der Förderstraße aus,
dann führt
der Endeausrichtungsmechanismus 9 eine Ausrichtungsoperation
durch und der Belademechanismus 10 lädt die Stämme nacheinander in den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11,
wobei während
dieser Zeit die Förderrichtung senkrecht
zur Achse der Stämme
verläuft.
Während der
Zeit des Beförderns
des Stammes von dem Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 zu
dem Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 änderte sich
die Förderrichtung
um 90°,
damit die Förderrichtung
mit der Achse der Stämme übereinstimmt. Nachdem
die Stämme
durch den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 durch
das von den Beschleunigern 2 gebildete Bestrahlungsfeld
befördert werden
und durch die Elektronenstrahlen bestrahlt werden, treten die Stämme von
dem Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 aus
in den Stammwerfmechanismus 13 ein. Dann wird die Förderrichtung
wieder um 90° geändert und
der Stamm wird durch den Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 aus
der Verarbeitung herausbefördert.
-
Die
Struktur des Beladeabschnitts ist in 7 gezeigt.
Der Belademechanismus 10 garantiert, dass jeweils nur ein
Stamm in den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 eintritt.
Der Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 ist
eine Abstreiferfördereinrichtung,
die kontinuierlich arbeitet. Der Abstand zwischen den Abstreifern
und die Arbeitsgeschwindigkeit werden justiert, um sicherzustellen,
dass die Stämme
intermittierend in den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 ge laden werden
können,
und um das Zeitintervall zwischen den beiden, in den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 eintretenden
Stämmen
sicherzustellen.
-
Die
Struktur des Entladeabschnitts ist in 8 gezeigt.
Der Stammwerfmechanismus 13 ist an dem Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 montiert,
und der Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 befördert die
von dem Stammwerfinechanismus 13 geworfenen Stämme aus
der Beförderungsverarbeitung
heraus.
-
Während der
Bestrahlung des Stammes als Quarantänebehandlung mit den Elektronenstrahlen muß der Elektronenstrahl
einen hohen Strom und eine hohe Energie aufweisen, was zu Schwierigkeiten
beim Strahlungsschutz insbesondere dann führt, wenn keine Abschirmungstür vorliegt.
Weil bei der vorliegenden Erfindung der Stamm die Umwandlung von
der Longitudinalbeförderung
(Beladeabschnitt) zur Seitenbeförderung
(Bestrahlungssektion) durchmacht und dann zu der Longitudinalbeförderung (Entladeabschnitt),
liegt der ganze Förderdurchgang in
Form eines einfachen Labyrinths vor. Das Labyrinth in der vorliegenden
Erfindung differiert jedoch dadurch von dem herkömmlichen Labyrinth, dass eine
spezialisierte Abschirmungsstruktur erforderlich ist, um der Anforderung
des Strahlungsschutzes des Bestrahlungssystems als Quarantänebehandlung
an dem Stamm mit den Elektronenstrahlen zu genügen. Wenn der Beschleuniger
in Betrieb ist, erfüllt
deshalb der Austrittsdosispegel außerhalb der Abschirmungsstruktur
die relevanten Anforderungen gemäß der internationalen
Regelung ("International
Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation
and for the Safety of Radiation Sources", IAEA, Nr. 115, 1996), wodurch für Bediener
und Öffentlichkeit
die Sicherheit sichergestellt wird.
-
Unter
Bezugnahme auf 6 enthält die Abschirmungsstruktur 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung Abschirmungswände 15,
Verengungsplatten 17 und ein Labyrinth 18. Die
Beschleuniger 2 befinden sich in einer Mittenposition der
ganzen Abschirmungsstruktur 1. Die Abschirmungswände 15 sind entlang
beider Seiten und der Oberseite der Stammbeförderungseinrichtung 5 ausgebildet.
Die Verengungsplatten 17 befinden sich zwischen einem Beladeeingang,
dem Beschleuniger 2 am nächsten liegend, und dem Beschleuniger 2 und
zwischen dem Beschleuniger 2 und einem Entladeausgang,
dem Beschleuniger 2 am nächsten liegend, zum Reduzieren
des Strahlungspegels außerhalb
des Beladeeingangs und außerhalb
des Entladeausgangs, der durch die gestreute Röntgenstrahlung verursacht wird,
die die Sekundärstrahlung
ist, die von den auf die Stämme
treffenden primären
Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden gestreuten
Elektronen erzeugt wird. Die Schnittansicht der Verengungsplatte 17 ist
in 11 gezeigt.
-
Das
Labyrinth 18 ist auf einer Seite des Beschleunigers 2 als
ein Durchgang für
den Beschleunigerbereich betretendes Personal angeordnet. Das Labyrinth 18 ist
mit einer Sicherheitsverriegelung versehen, die einen durch den
unbeabsichtigten Zugang des Bedieners verursachten Zwischenfall
vermeiden kann.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Abschirmungswände 15 in
dem Bestrahlungsdurchgang mit einer bestimmten Anzahl von Verstär kungspfeilern
oder Barrieren 16 versehen zum Reduzieren des Strahlungspegels
außerhalb
des Beladeeingangs und außerhalb
des Entladeausgangs, der durch die gestreute Röntgenstrahlung verursacht wird,
die die Sekundärstrahlung
ist, die von den auf die Stämme
treffenden primären
Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden
gestreuten Elektronen erzeugt wird.
-
Zudem
können,
wie in 9 und 10 gezeigt, an dem Beladeabschnitt
und dem Entladeabschnitt der vorliegenden Erfindung die Abschirmungstüren wegen
der Anforderung der Beförderungseinrichtung 5 nicht
vorgesehen werden, weshalb stattdessen jeweilige Laserverriegelungen
vorgesehen werden, um die Anforderung hinsichtlich Sicherheit zu
erfüllen.
-
Ein
exemplifizierter Arbeitsprozeß läuft wie unten
beschrieben ab.
-
In
S1 breitet der Stammausbreitungsmechanismus die zu der Stelle zur
Quarantänebehandlung transportierten
Stämme
aus.
-
In
S2 macht der Endeausrichtungsmechanismus die ausgebreiteten Stämme bündig.
-
In
S3 lädt
der Belademechanismus die ausgebreiteten und bündigen Stämme in die Seitenbeladebeförderungseinrichtung
und befördert
sie zum Longitudinalbeförderungsmechanismus.
-
In
S4 befördert
der Longitudinalbeförderungsmechanismus
die Stämme
durch das Bestrahlungsfeld, das durch die Beschleuniger gebildet
wird, wodurch die Bestrahlungsbehandlung durch die Elektronenstrahlen
realisiert wird.
-
In
S5 wirft der am Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus vorgesehene
Stammwerfmechanismus die behandelten Stämme, die dann von dem Entlademechanismus
aus der Förderverarbeitung
herausgeworfen werden.
-
Wenngleich
die vorliegende Ausführungsform
ein Verfahren und eine Einrichtung zum Durchführen einer Bestrahlungsbehandlung
der Stämme mit
den Elektronenstrahlen zu Quarantänezwecken beschreibt, kann
der Fachmann erkennen, dass die vorliegende Erfindung sich auf andere
Gebiete anwenden läßt zum Lösen der
Probleme der Bestrahlung und/oder Quarantänebehandlung von anderen Gütern. Deshalb
sollte jede Modifikation und Anwendung auf der Basis der vorliegenden
Erfindung, die der Fachmann erkennen kann, in den Schutzbereich der
vorliegenden Anmeldung fallen.