RU2400978C2 - Method and device for quarantine radiation of logs with x-ray beams - Google Patents
Method and device for quarantine radiation of logs with x-ray beams Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400978C2 RU2400978C2 RU2008145233/28A RU2008145233A RU2400978C2 RU 2400978 C2 RU2400978 C2 RU 2400978C2 RU 2008145233/28 A RU2008145233/28 A RU 2008145233/28A RU 2008145233 A RU2008145233 A RU 2008145233A RU 2400978 C2 RU2400978 C2 RU 2400978C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- logs
- irradiation
- accelerators
- specified
- transporting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к области обработки сырьевых продуктов облучением и более конкретно к способам и устройствам для выполнения карантинного облучения рентгеновскими лучами.The present invention relates to the field of processing raw materials by irradiation, and more particularly to methods and devices for performing quarantine x-ray irradiation.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
В связи с быстрым развитием лесной промышленности возникла необходимость усилить досмотр и карантинную обработку импортируемого леса и лесоматериалов, чтобы предотвратить проникновение в страну опасных вредителей. В традиционных методиках карантинной обработки бревен используется способ фумигации бромистого метила. Однако у этого способа с использованием бромистого метила есть недостаток негативного воздействия на озоновый слой земной атмосферы. В соответствии с поправкой к "Монреальскому протоколу о веществах, которые истончают Озоновый слой", принятой в Копенгагене в 1992 году и направленной на защиту озонового слоя атмосферы, каждая развитая страна, подписавшая Протокол, должна гарантировать, что в течение двенадцатимесячного периода, начинающегося с 1 января 2005 года, и в каждый двенадцатимесячный период после него расчетный уровень расхода бромистого метила не должен превышать нуля, и это же относится к развивающимся странам с 1 января 2015 года. Кроме того, использование бромистого метила ограничено температурой окружающей среды, и обработка методом фумигации, используя бромистый метил, не может быть осуществлена при температуре ниже 5°С. Бромистый метил - нервно-паралитический газ, и его распространение в атмосфере после фумигации вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. Процедура фумигации бромистого метила занимает много времени, и бревна должны быть герметизированы больше 16 часов, чтобы завершить обработку фумигацией. Тем более что в некоторых портах, особенно в некоторых морских портах, бревна должны быть подвергнуты фумигации после стоянки на якоре, что не только связано с большими трудностями при карантине, но также и связано с большим количеством судов, стоящих на якоре, и занимает много места в портах.In connection with the rapid development of the forest industry, there was a need to strengthen the inspection and quarantine processing of imported timber and timber in order to prevent the entry of dangerous pests into the country. In the traditional methods of quarantine processing of logs, the method of fumigation of methyl bromide is used. However, this method using methyl bromide has the disadvantage of negatively affecting the ozone layer of the earth’s atmosphere. In accordance with the amendment to the "Montreal Protocol on Substances that Thin the Ozone Layer", adopted in Copenhagen in 1992 and aimed at protecting the ozone layer of the atmosphere, each developed country that has signed the Protocol must ensure that during the twelve-month period starting from 1 January 2005, and in every twelve-month period after it, the estimated consumption level of methyl bromide should not exceed zero, and the same applies to developing countries from January 1, 2015. In addition, the use of methyl bromide is limited by ambient temperature, and fumigation treatment using methyl bromide cannot be carried out at temperatures below 5 ° C. Methyl bromide is a nerve gas, and its distribution in the atmosphere after fumigation causes serious environmental pollution. The methyl bromide fumigation procedure is time consuming and the logs must be sealed for more than 16 hours to complete the fumigation treatment. Moreover, in some ports, especially in some seaports, logs must be fumigated after anchoring, which is not only associated with great quarantine difficulties, but also is associated with a large number of vessels anchored, and takes up a lot of space in the ports.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Для решения вышеупомянутой проблемы настоящее изобретение предлагает способ и устройство для выполнения карантинного облучения бревен рентгеновскими лучами. При использовании указанного способа и устройства карантинная обработка бревен может быть осуществлена с высокой производительностью, безопасностью при использовании и удобством в работе и без разрушения окружающей среды. С этой целью карантинная обработка облучением бревен в предложенном способе и устройстве осуществляется, используя рентгеновское излучение, генерируемое множеством ускорителей, так что минимальная поглощенная бревнами доза удовлетворяет карантинному стандарту, согласно которому такое облучение должно сделать вредителей бесплодными или умертвить их. Способ карантинного облучения бревен, используя рентгеновские лучи согласно настоящему изобретению, включает следующие стадии:To solve the aforementioned problem, the present invention provides a method and apparatus for performing quarantine irradiation of logs with X-rays. When using the specified method and device, quarantine processing of logs can be carried out with high productivity, safe use and ease of use and without destroying the environment. To this end, quarantine irradiation of logs in the proposed method and device is carried out using x-rays generated by many accelerators, so that the minimum dose absorbed by the logs meets the quarantine standard, according to which such irradiation should make the pests infertile or kill them. The method of quarantine irradiation of logs using x-rays according to the present invention includes the following steps:
S1: загрузку бревен в устройство для транспортировки бревен путем использования загрузочного механизма;S1: loading logs into a device for transporting logs by using a loading mechanism;
S2: перемещение устройства для транспортировки бревен в канал облучения;S2: moving the device for transporting logs to the irradiation channel;
S3: перемещение устройства для транспортировки бревен в поле облучения, которое сформировано ускорителями, расположенными вокруг средней части канала облучения;S3: moving the device for transporting logs in the irradiation field, which is formed by accelerators located around the middle part of the irradiation channel;
S4: перемещение устройства для транспортировки бревен через поле облучения при постоянной скорости, чтобы выполнить операцию карантинного облучения бревен в устройстве для транспортировки бревен, используя рентгеновские лучи, сформированные ускорителями;S4: moving the device for transporting logs through the irradiation field at a constant speed to perform a quarantine operation on the logs in the device for transporting logs using x-rays generated by accelerators;
S5: перемещение устройства для транспортировки бревен за пределы поля облучения иS5: moving the device for transporting logs outside the radiation field and
S6: перемещение устройства для транспортировки бревен из канала облучения к разгрузочному желобу.S6: moving the device for transporting logs from the irradiation channel to the discharge chute.
Предпочтительно, чтобы на стадии S4 устройство для транспортировки бревен замедляло бы ход перед входом в поле облучения и затем проходило через поле облучения при постоянной скорости с ускорителями, направляющими лучи на устройство для транспортировки бревен, входящее в поле облучения. Сразу после выхода из поля облучения устройство для транспортировки бревен ускоряет ход, и ускорители одновременно прекращают работу.Preferably, in step S4, the device for transporting logs would slow down before entering the irradiation field and then pass through the irradiation field at a constant speed with accelerators directing the rays to the device for transporting logs entering the irradiation field. Immediately after leaving the irradiation field, the device for transporting logs accelerates, and the accelerators simultaneously stop working.
Предпочтительно, чтобы ускорители были бы размещены симметрично вокруг канала облучения в виде группы из четырех ускорителей таким образом, что поглощенная доза в пределах бревен может быть распределена как можно равномернее.Preferably, the accelerators would be placed symmetrically around the irradiation channel in the form of a group of four accelerators so that the absorbed dose within the logs can be distributed as evenly as possible.
Предпочтительно, чтобы скорость движения, с которой устройство для транспортировки бревен проходит через поле облучения, может быть отрегулирована в зависимости от минимальной поглощенной дозы, требуемой для бревен, обрабатываемых при карантинном облучении в зависимости от вида вредителей, которые обитают в бревнах.Preferably, the speed at which the device for transporting logs passes through the irradiation field can be adjusted depending on the minimum absorbed dose required for logs processed under quarantine irradiation depending on the type of pests that live in the logs.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения указанные ускорители представляют собой линейные электронные ускорители (линейные ускорители), и цель поражается рентгеновскими лучами. В других вариантах могут быть использоваться ускорители другого типа.In one embodiment of the present invention, said accelerators are linear electron accelerators (linear accelerators), and the target is hit by X-rays. In other embodiments, another type of accelerator may be used.
Устройство для выполнения карантинного облучения бревен рентгеновскими лучами согласно настоящему изобретению включает канал облучения, ускорители, расположенные вокруг средней части канала облучения и используемые для формирования рентгеновского излучения, устройство для транспортировки бревен, служащее для транспортировки бревен вдоль канала облучения, защитную конструкцию для экранирования рентгеновских лучей, сформированных ускорителями, и тяговый механизм для перемещения устройства для транспортировки бревен.An apparatus for performing quarantine irradiation of logs with X-rays according to the present invention includes an irradiation channel, accelerators located around the middle part of the irradiation channel and used to generate X-ray radiation, a device for transporting logs used to transport logs along the irradiation channel, a protective structure for shielding X-rays, formed by accelerators, and a traction mechanism for moving the device for transporting logs.
Предпочтительно, указанные ускорители расположены симметрично вокруг средней части канала облучения в виде группы из четырех элементов, при этом указанные ускорители предпочтительно представляют собой линейные электронные ускорители и служат поражению цели рентгеновскими лучами.Preferably, these accelerators are located symmetrically around the middle part of the irradiation channel in the form of a group of four elements, while these accelerators are preferably linear electron accelerators and serve to hit the target with x-rays.
Предпочтительно, чтобы на переднем конце ускорителя располагался бы сканирующий узел, а отклоняющий магнит устанавливается рядом с выпускным отверстием указанного сканирующего узла и служит для преобразования электронных лучей, выходящих из сканирующего узла, в пучок параллельных лучей, которые падают на намеченную цель вертикально с тем, чтобы поглощенная бревнами доза радиации была бы распределена равномерно.It is preferable that a scanning unit be located at the front end of the accelerator, and a deflecting magnet is mounted next to the outlet of said scanning unit and is used to convert electron beams emerging from the scanning unit into a beam of parallel beams that fall vertically on the intended target so that the radiation dose absorbed by the logs would be evenly distributed.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения указанная защитная конструкция включает защитные стены, защитную камеру источника излучения и дверь в аппаратную. Защитная камера источника излучения расположена вблизи средней части канала облучения, указанная дверь в аппаратную служит для доступа операторов в защитную камеру источника излучения и выхода из нее, а указанные защитные стены расположены с обеих сторон и в верхней части канала облучения.In one embodiment of the present invention, said protective structure includes protective walls, a protective chamber of the radiation source, and a door to the equipment room. The protective chamber of the radiation source is located near the middle part of the irradiation channel, the specified door to the control room serves to access operators to the protective chamber of the radiation source and exit from it, and these protective walls are located on both sides and in the upper part of the irradiation channel.
Предпочтительно, чтобы толщина защитных стен уменьшалась бы с увеличением расстояния между ними и источниками излучения, т.е. ускорителями.Preferably, the thickness of the protective walls decreases with increasing distance between them and the radiation sources, i.e. accelerators.
Предпочтительно, чтобы на входе и выходе канала облучения и на двери аппаратной, соответственно, было бы предусмотрено предохранительное блокировочное устройство, чтобы избежать случайного входа людей во время работы рентгеновского аппарата.Preferably, at the entrance and exit of the irradiation channel and at the door of the control room, accordingly, a safety locking device would be provided to avoid accidental entry of people during operation of the X-ray machine.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения канал облучения, защитные стены, защитная камера источника излучения и дверь в аппаратную составляют полузакрытый участок, который называется областью радиационной защиты.In one embodiment of the present invention, the irradiation channel, the protective walls, the protective chamber of the radiation source, and the door to the equipment room comprise a semi-closed area called the radiation protection area.
Предпочтительно, чтобы канал облучения имел бы форму буквы S и сам канал облучения состоял бы из простого лабиринта, чтобы эффективно снижать воздействие рентгеновского излучения на входе и выходе канала.Preferably, the irradiation channel would be in the form of the letter S and the irradiation channel itself would consist of a simple maze in order to effectively reduce the effect of x-ray radiation at the entrance and exit of the channel.
Предпочтительно предусмотреть на указанных защитных стенах дополнительные бетонные опоры на участках изгиба канала облучения, на входе и выходе соответственно, для того чтобы снизить воздействие рассеянных лучей от указанных защитных стен за пределами канала облучения.It is preferable to provide additional concrete supports on said protective walls at the bending portions of the irradiation channel, at the inlet and outlet, respectively, in order to reduce the effect of scattered rays from said protective walls outside the irradiation channel.
Предпочтительно, чтобы указанное устройство для транспортировки бревен состояло бы из дорожного и рельсового транспортного средства двойного функционирования с автономным узлом привода, которое может перемещаться тяговым механизмом, расположенным вне канала облучения. Устройство для транспортировки бревен скользит на направляющему рельсу и проходит по нему под действием автономного узла привода сразу после входа в канал облучения.Preferably, said device for transporting logs would consist of a dual-function road and rail vehicle with an autonomous drive unit that can be moved by a traction mechanism located outside the irradiation channel. A device for transporting logs slides on a guide rail and passes along it under the action of an autonomous drive unit immediately after entering the irradiation channel.
В нижней части указанного устройства для транспортировки бревен нет никакой опорной плиты, и на четырех краях нижней поверхности не предусмотрено никакой каретки, чтобы снизить нежелательное воздействие рентгеновских лучей и максимально использовать энергию рентгеновских лучей.There is no base plate at the bottom of said log transport device, and no carriage is provided at the four edges of the bottom surface to reduce unwanted exposure to X-rays and maximize the use of X-ray energy.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения указанное устройство для транспортировки бревен включает группу колес, шасси и стойки.In a preferred embodiment of the present invention, said device for transporting logs includes a group of wheels, a chassis and racks.
Предпочтительно, указанные стойки предусмотрены на двух сторонах устройства для транспортировки бревен в направлении по длине, по четыре стойки на каждой стороне.Preferably, said racks are provided on two sides of the device for transporting logs in a lengthwise direction, four racks on each side.
Предпочтительно, чтобы указанное шасси было бы рассчитано таким образом, что оно имеет выемку в средней части по длине, таким образом, устраняя или снижая возможность контакта загрузочного механизма с шасси, когда бревна уже загружены.Preferably, said chassis would be designed so that it has a recess in the middle portion along the length, thereby eliminating or reducing the possibility of contact of the loading mechanism with the chassis when the logs are already loaded.
Предпочтительно, чтобы указанное устройство для транспортировки бревен дополнительно включало бы двигатель переменной частоты вращения и редуктор, чтобы гарантировать, что после входа в канал облучения устройство для транспортировки бревен будет равномерно перемещаться по направляющему рельсу с регулируемой скоростью с тем, чтобы поглощенная бревнами доза облучения в устройстве для транспортировки бревен была бы в пределах минимальной поглощенной дозы облучения, которая требуется для бревен, обрабатываемых при карантинном облучении.Preferably, said device for transporting logs would further include a variable speed motor and gearbox to ensure that after entering the irradiation channel, the device for transporting logs will move uniformly along the guide rail at a controlled speed so that the radiation dose absorbed by the logs in the device for transporting logs would be within the minimum absorbed dose that is required for logs processed under quarantine ui.
Предпочтительно, указанные ускорители распределены перемежающимся образом по пути движения устройства для транспортировки бревен, т.е. с обеих сторон канала облучения, избегая, таким образом, возможности повреждения устройства, вызванного облучением ускорителей друг друга. Кроме того, энергия используемых ускорителей выбрана в диапазоне 10-16 МЭВ, чтобы гарантировать безопасность искусственной радиоактивности для рабочей смены и окружающей среды.Preferably, said accelerators are distributed in an alternating manner along the path of the device for transporting logs, i.e. on both sides of the irradiation channel, thus avoiding the possibility of damage to the device caused by irradiation of each other's accelerators. In addition, the energy of the accelerators used is selected in the range of 10-16 MEV to ensure the safety of artificial radioactivity for the work shift and the environment.
ПРЕИМУЩЕСТВА настоящего изобретенияADVANTAGES OF THE INVENTION
Настоящее изобретение стерилизует насекомых-вредителей в бревнах и делает их неспособными развиваться в следующую стадию благодаря использованию рентгеновских лучей, имеющих высокую проникающую способность и обеспечивающих прямые или косвенные биологические эффекты на вредителей в бревнах. По сравнению с предшествующей технологией карантинная обработка, используя устройство и способ по настоящему изобретению, имеет преимущества высокой производительности, безопасности при использовании, отсутствие вредного влияния на окружающую среду, удобство в работе и т.д.The present invention sterilizes insect pests in logs and makes them incapable of progressing to the next stage due to the use of X-rays having high penetration and providing direct or indirect biological effects on pests in logs. Compared with the previous technology, quarantine processing using the device and method of the present invention has the advantages of high productivity, safe use, no harmful effects on the environment, ease of use, etc.
Кроме того, благодаря повышению эффективности карантинной обработки время нахождения в портах для карантина значительно уменьшено и скорость товарооборота в портах увеличена. Кроме того, ускорители, используемые в настоящем изобретении, являются электрическим оборудованием, которое не будет загрязнять окружающую среду, в частности, атмосферу и т.д. Ускорители не подвержены влиянию температуры окружающей среды при работе и могут использоваться в любое время при наличии соответствующего источника питания. Ускорители генерируют рентгеновские лучи только в процессе работы, и никакие рентгеновские лучи не будут формироваться, когда ускорители отключены, поэтому не возникает проблем ненужной дополнительной обработки, такой как обработка отходов и т.д., как в случае использования источника радиоизотопов.In addition, due to an increase in the efficiency of quarantine processing, the time spent in quarantine ports has been significantly reduced and the turnover rate in ports has been increased. In addition, the accelerators used in the present invention are electrical equipment that will not pollute the environment, in particular the atmosphere, etc. Accelerators are not affected by ambient temperature during operation and can be used at any time with the appropriate power source. Accelerators generate x-rays only during operation, and no x-rays will be generated when the accelerators are turned off, so there is no problem with unnecessary additional processing, such as waste treatment, etc., as in the case of using a source of radioisotopes.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут понятны из следующего подробного описания примеров воплощения изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
фигура 1 - принципиальная схема устройства для выполнения карантинного облучения бревен рентгеновскими лучами согласно настоящему изобретению;figure 1 is a schematic diagram of a device for performing quarantine irradiation of logs with x-rays according to the present invention;
фигура 2 - схема расположения ускорителей;figure 2 - arrangement of accelerators;
фигура 3 - диаграмма, иллюстрирующая распределение поглощенной дозы в бревнах в устройстве для транспортировки бревен, облучаемом четырьмя ускорителями;figure 3 is a diagram illustrating the distribution of the absorbed dose in the logs in the device for transporting logs irradiated with four accelerators;
фигура 4 - схема защитной конструкции в устройстве по настоящему изобретению;figure 4 is a diagram of a protective structure in the device of the present invention;
фигура 5 - принципиальная схема устройства для транспортировки бревен в устройстве по настоящему изобретению иfigure 5 is a schematic diagram of a device for transporting logs in the device of the present invention and
фигура 6 - блок-схема технологического потока при осуществлении способа для выполнения карантинного облучения бревен рентгеновскими лучами по настоящему изобретению.figure 6 is a flowchart of a process stream when implementing a method for performing quarantine irradiation of logs with x-rays of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТАDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Ниже приводится подробное описание примеров воплощения настоящего изобретения без ограничения его объема данными примерами. На фигуре 1 представлена принципиальная схема устройства для карантинного облучения бревен, используя рентгеновские лучи согласно настоящему изобретению. Указанное устройство включает канал облучения 1, устройство для транспортировки бревен 2 для транспортировки бревен вдоль канала облучения 1, ускорители 3, расположенные вокруг средней части канала облучения 1 для формирования рентгеновского излучения, защитную конструкцию 4 для экранирования рентгеновских лучей, сформированных ускорителями 3, и устройство перемещения 5 для перемещения устройства для транспортировки бревен.The following is a detailed description of examples of embodiments of the present invention without limiting its scope to these examples. The figure 1 presents a schematic diagram of a device for quarantine irradiation of logs using x-rays according to the present invention. The specified device includes an irradiation channel 1, a device for
Как показано на фигуре 1, ускорители 3 в устройстве по настоящему изобретению расположены вокруг средней части канала облучения 1, и при работе ускорителей формируется поле облучения. В предпочтительном варианте по настоящему изобретению группа из четырех ускорителей расположена симметрично вокруг средней части канала облучения 1, как показано на фигуре 2. Кроме того, ускорители 3 и соответствующие цели 16 расположены перемежающимся образом на противоположных сторонах канала облучения 1, как показано на фигуре 1, позволяя, таким образом, избежать повреждения устройства, когда радиация ускорителей направлена непосредственно друг на друга. В этом примере воплощения указанные ускорители 3 являются линейными электронными ускорителями, и рентгеновские лучи формируются в результате соударения электронов, формируемых указанными линейными ускорителями, с целью. Конечно, в других вариантах воплощения могут также использоваться ускорители других типов. В варианте воплощения изобретения, как показано на фигуре 2, формируются рентгеновские лучи, вызванные пучками электронов, сформированных ускорителями, и выходящие из сканирующего узла 15, установленного на входном конце ускорителей, при этом после отклонения лучей отклоняющим магнитом 17 на выходе сканирующего узла 15 лучи падают вертикально на цель 16, так что поглощенная бревнами доза радиации может быть распределена наиболее равномерно. Можно предусмотреть множество групп ускорителей 3 в зависимости от требований к объему карантинной обработки.As shown in figure 1, the accelerators 3 in the device of the present invention are located around the middle part of the irradiation channel 1, and when the accelerators are operating, an irradiation field is formed. In a preferred embodiment of the present invention, a group of four accelerators is located symmetrically around the middle part of the irradiation channel 1, as shown in figure 2. In addition, the accelerators 3 and the corresponding
В варианте воплощении, показанном на фигуре 1, канал облучения 1 имеет конструкцию в виде буквы S, и канал облучения 1 сам по себе составляет простой лабиринт, чтобы эффективно снизить влияние рентгеновских лучей на входе и выходе канала. На входе и выходе канала облучения 1, соответственно, предусмотрены предохранительные блокировочные устройства для предотвращения случайного входа людей в рабочую зону. Внутренняя часть защитной конструкции 4 является полем излучения, но рентгеновское излучение не может проникать за пределы защитной конструкции 4. Устройство для транспортировки бревен 2 является дорожным и рельсовым транспортным средством, выполняющим две функции при движении по рельсу с помощью автономного узла привода, и может двигаться по общему пути и по специальному направляющему рельсу.In the embodiment shown in FIG. 1, the irradiation channel 1 is constructed in the form of the letter S, and the irradiation channel 1 itself constitutes a simple labyrinth to effectively reduce the effect of x-rays at the entrance and exit of the channel. At the input and output of the irradiation channel 1, respectively, safety locking devices are provided to prevent people from accidentally entering the work area. The inner part of the protective structure 4 is a radiation field, but X-ray radiation cannot penetrate the limits of the protective structure 4. The device for transporting
Высокоэнергетические рентгеновские лучи имеют очень высокую проникающую способность и подходят для облучения большого количества бревен. Однако рентгеновские лучи экспоненциально затухают в дереве, и образуется телесный угол распределения рентгеновских лучей, сформированных в линейных электронных ускорителях, при котором электронные лучи попадают в цель неравномерно в различных направлениях этого угла, поэтому число и расположение ускорителей, так же как размер устройства для транспортировки бревен, должны быть соответственно оптимизированы, чтобы полностью использовать энергию и повысить экономическую прибыль. На основе многочисленных вычислений с учетом удобства и простоты использования было выбрано устройство для транспортировки бревен квадратного поперечного сечения, как показано на фигуре 2, группа 4 ускорителей 3 расположена вокруг указанного устройства для транспортировки бревен таким образом, что достигается удовлетворенный эффект обработки облучением.High-energy X-rays have a very high penetrating power and are suitable for irradiating a large number of logs. However, the x-rays decay exponentially in the tree, and a solid angle of distribution of x-rays formed in linear electron accelerators is formed, in which the electron rays hit the target unevenly in different directions of this angle, therefore the number and location of the accelerators, as well as the size of the device for transporting logs , should be optimized accordingly to fully utilize energy and increase economic profit. Based on numerous calculations, taking into account the convenience and ease of use, a device for transporting logs of square cross-section was selected, as shown in figure 2, a group of 4 accelerators 3 is located around the specified device for transporting logs in such a way that a satisfied effect of irradiation processing is achieved.
На фигуре 3 показана контурная диаграмма, иллюстрирующая распределение поглощенной дозы в бревнах в устройстве для транспортировки бревен, облучаемом четырьмя ускорителями. Из диаграммы 3 можно видеть, что даже при использовании этих четырех ускорителей, как показано на фигуре 2, распределение поглощенной дозы в бревнах в устройстве для транспортировки бревен, в основном, позволяет достигнуть хорошего эффекта обработки облучением и эффективного использования мощности электронного луча.Figure 3 shows a contour diagram illustrating the distribution of the absorbed dose in the logs in the device for transporting logs irradiated with four accelerators. From diagram 3 it can be seen that even when using these four accelerators, as shown in figure 2, the distribution of the absorbed dose in the logs in the device for transporting logs mainly allows to achieve a good effect of irradiation processing and efficient use of the power of the electron beam.
Следует отметить, что ускорители, используемые в настоящем изобретении, являются электрическим оборудованием, работа которого не подвержена влиянию температуры окружающей среды, и оно может использоваться в любое время до тех пор, пока источник питания удовлетворяет соответствующим требованиям. Кроме того, ускорители генерируют рентгеновские лучи только при фактической работе и при отключении оборудования не будут формировать никаких рентгеновских лучей, поэтому здесь не требуется обработки отходов, как в случае использования источника радиоизотопов.It should be noted that the accelerators used in the present invention are electrical equipment whose operation is not affected by the ambient temperature, and it can be used at any time as long as the power source meets the relevant requirements. In addition, accelerators generate x-rays only during actual operation and when the equipment is turned off, they will not generate any x-rays, therefore, waste treatment is not required here, as in the case of using a source of radioisotopes.
Кроме того, когда высокоэнергетические рентгеновские лучи облучают некоторые вещества, между рентгеновскими лучами и элементами вещества могут проходить фотоядерные реакции, в результате чего формируются некоторые радиоизотопы. Кроме того, рентгеновские лучи могут также реагировать с веществом, приводя к активации нейтронов. Эти реакции вызывают индуцированную радиоактивность. Чем выше энергия рентгеновских лучей, тем больше индуцированная радиоактивность. С другой стороны, производительность системы может пострадать, если будет выбран ускоритель слишком низкой энергии. Поэтому должен быть выполнен точный расчет индуцированной радиоактивности рентгеновского излучения при различных уровнях энергии, принимая во внимание безопасность окружающих зданий и рабочих смен, и непосредственно самого устройства, с одной стороны, и эффективность обработки, с другой стороны. Следует выбирать ускорители, имеющие энергию в диапазоне 10-16 МЭВ. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения выбрана энергия ускорителей порядка 10 МЭВ, чтобы гарантировать, что сформированная индуцированная радиоактивность не будет причинять вред рабочей смене и окружающей среде.In addition, when high-energy x-rays irradiate certain substances, photonuclear reactions can occur between the x-rays and elements of the substance, resulting in the formation of some radioisotopes. In addition, x-rays can also react with matter, leading to neutron activation. These reactions cause induced radioactivity. The higher the x-ray energy, the greater the induced radioactivity. On the other hand, system performance may suffer if an accelerator of too low an energy is selected. Therefore, an accurate calculation of the induced radioactivity of x-rays at different energy levels must be performed, taking into account the safety of surrounding buildings and work shifts, and the device itself, on the one hand, and processing efficiency, on the other hand. Accelerators having energy in the range of 10–16 MEV should be chosen. In a preferred embodiment of the present invention, accelerator energies of the order of 10 MeV are selected to ensure that the generated induced radioactivity does not harm the work shift and the environment.
На фигуре 4 представлена принципиальная схема защитной конструкции в устройстве по настоящему изобретению. Указанная защитная конструкция 4 включает защитные стены 6, защитную камеру 7 источников излучения, расположенных вокруг средней части канала облучения 1, и дверь в аппаратную 8, где источники излучения, т.е. ускорители 3 размещены в указанной защитной камере 7. Дверь в аппаратную 8 обеспечивает доступ для обслуживающего персонала в камеру 7 источников излучения. Дверь в аппаратную 8 имеет предохранительное блокировочное устройство для устранения случайного прохода посторонних лиц в защитную камеру 7 источников излучения. Защитные стены 6 расположены с обеих сторон и сверху канала облучения 1, причем толщина этих стен уменьшается с увеличением расстояния от источников излучения.Figure 4 is a schematic diagram of a protective structure in a device of the present invention. Said protective structure 4 includes protective walls 6, a protective chamber 7 of radiation sources located around the middle part of the irradiation channel 1, and a door to the equipment room 8, where the radiation sources, i.e. accelerators 3 are located in the specified protective chamber 7. The door to the equipment room 8 provides access for staff to the chamber 7 of radiation sources. The door to the equipment room 8 has a safety locking device to eliminate accidental passage of unauthorized persons into the protective chamber 7 of the radiation sources. Protective walls 6 are located on both sides and on top of the irradiation channel 1, and the thickness of these walls decreases with increasing distance from the radiation sources.
В улучшенном варианте воплощения настоящего изобретения защитные стены 6 в изогнутой части канала облучения 1 у входа и выхода указанного канала 1 дополнительно имеют соответствующие бетонные опоры 9 для снижения действия рассеянных рентгеновских лучей от защитных стен 6 за пределами канала облучения 1, как показано на фигуре 4.In an improved embodiment of the present invention, the protective walls 6 in the curved part of the irradiation channel 1 at the inlet and outlet of the specified channel 1 additionally have corresponding concrete supports 9 to reduce the effect of scattered X-rays from the protective walls 6 outside the irradiation channel 1, as shown in figure 4.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения канал облучения 1, защитные стены 6, защитная камера 7 источников излучения и дверь в аппаратную 8 составляют полузакрытый участок, который обозначается как область радиационной защиты.In one embodiment of the present invention, the irradiation channel 1, the protective walls 6, the protective chamber 7 of the radiation sources and the door to the equipment room 8 comprise a semi-closed area, which is referred to as the radiation protection area.
Поскольку настоящее изобретение позволяет направить радиацию на большое количество бревен, необходим канал облучения с очень большим поперечным сечением для свободного входа устройства для транспортировки бревен. Однако традиционная конструкция лабиринта не подходит для такого канала облучения. Следовательно, в настоящем изобретении принята защитная конструкция защитных стен канала формы S, имеющих опоры, удовлетворяющие требованию защиты на входе и выходе канала так, чтобы уровень дозы утечки вне канала облучения при работе ускорителя соответствовал требованиям международных правил ("Международные требования безопасности по защите от ионизирующего облучения и по безопасности источников излучения", МАГАТЭ, No. 115, 1996 год), чтобы, таким образом, гарантировать безопасность для окружающей среды.Since the present invention allows radiation to be directed to a large number of logs, an irradiation channel with a very large cross section is required for the free entry of the device for transporting logs. However, the traditional design of the labyrinth is not suitable for such an irradiation channel. Therefore, the present invention adopted the protective design of the protective walls of the channel of the form S, having supports meeting the requirement of protection at the entrance and exit of the channel so that the level of the dose of leakage outside the irradiation channel during operation of the accelerator meets the requirements of international rules ("International safety requirements for protection against ionizing exposure and on the safety of radiation sources ", IAEA, No. 115, 1996), so as to guarantee environmental safety.
На фигуре 5 представлена схема устройства 2 для транспортировки бревен по настоящему изобретению. Указанное устройство 2 для транспортировки бревен включает группу колес 10, стойки 11 и блок 12. Стойки 11 расположены по двум сторонам устройства для транспортировки бревен по его длине, по четыре с каждой стороны для устранения возможности падения бревен. Блок 12 имеет выемку в середине по его длине, таким образом, устраняя или снижая возможность контакта загрузочного механизма с блоком 12, когда бревна полностью загружены.The figure 5 presents a diagram of a
В этом варианте воплощения изобретения устройство 2 для транспортировки бревен является дорожным и рельсовым транспортным средством двойного функционирования, которое может перемещаться тяговым механизмом 5 вне канала облучения 1 и может перемещаться по направляющему рельсу при помощи автономного узла привода после входа в канал облучения 1. Кроме того, в этом варианте воплощения устройство 2 для транспортировки бревен дополнительно включает двигатель переменной частоты вращения 13 и редуктор 14, чтобы гарантировать, что после входа в канал облучения 1 устройство 2 для транспортировки бревен может равномерно двигаться по направляющему рельсу с переменной скоростью с тем, чтобы доза облучения, полученная бревнами в устройстве для транспортировки бревен, была бы, по меньшей мере, минимальной поглощенной дозой по требованиям карантинной обработки облучением бревен.In this embodiment, the
Технологическая схема способа карантинного облучения бревен рентгеновскими лучами согласно настоящему изобретению показана на фигуре 6, причем указанный способ включает следующие стадии:The technological scheme of the method of quarantine irradiation of logs with x-rays according to the present invention is shown in figure 6, and this method includes the following stages:
S1: загрузка бревен в устройство для транспортировки бревен с помощью загрузочного механизма;S1: loading logs into a device for transporting logs using a loading mechanism;
S2: перемещение устройства для транспортировки бревен в канал облучения;S2: moving the device for transporting logs to the irradiation channel;
S3: перемещение устройства для транспортировки бревен в поле облучения, которое сформировано ускорителями, расположенными вокруг средней части канала облучения;S3: moving the device for transporting logs in the irradiation field, which is formed by accelerators located around the middle part of the irradiation channel;
S4: перемещение устройства для транспортировки бревен через поле облучения при постоянной скорости, чтобы выполнить операцию карантинного облучения бревен в устройстве для транспортировки бревен, используя рентгеновские лучи, сформированные ускорителями;S4: moving the device for transporting logs through the irradiation field at a constant speed to perform a quarantine operation on the logs in the device for transporting logs using x-rays generated by accelerators;
S5: выход устройства для транспортировки бревен из поля облучения иS5: exit of the device for transporting logs from the irradiation field and
S6: перемещение устройства для транспортировки бревен из канала облучения к разгрузочному желобу.S6: moving the device for transporting logs from the irradiation channel to the discharge chute.
На стадии S4 устройство для транспортировки бревен замедляет ход перед входом в поле облучения и затем двигается через поле облучения с постоянной скоростью, при этом ускорители создают лучи, чтобы сформировать поле облучения в устройстве для транспортировки бревен, которое входит в поле облучения. Сразу после выхода из поля облучения устройство для транспортировки бревен ускоряет ход, и ускорители одновременно прекращают работу.In step S4, the log transport device slows down before entering the irradiation field and then moves through the irradiation field at a constant speed, while the accelerators generate rays to form the irradiation field in the log transport device that enters the irradiation field. Immediately after leaving the irradiation field, the device for transporting logs accelerates, and the accelerators simultaneously stop working.
В предлагаемом способе указанная скорость может быть отрегулирована в зависимости от минимальной поглощенной дозы, требуемой для бревен, обрабатываемых при карантинном облучении. Если необходимая минимальная поглощенная доза является большой, скорость, с которой устройство для транспортировки бревен проходит через поле облучения, является достаточно низкой; в противном случае скорость является высокой. Кроме того, хорошо известно, что минимальная поглощенная доза для бревен, обрабатываемых при карантинном облучении, зависит от вида вредителей, которые обитают в бревнах.In the proposed method, the indicated speed can be adjusted depending on the minimum absorbed dose required for logs processed under quarantine irradiation. If the required minimum absorbed dose is large, the speed with which the device for transporting logs passes through the irradiation field is sufficiently low; otherwise the speed is high. In addition, it is well known that the minimum absorbed dose for quarantined logs depends on the type of pests that live in the logs.
Хотя способ и устройство для выполнения операции карантинного облучения бревен, используя рентгеновские лучи согласно настоящему изобретению, описаны на конкретных примерах воплощения изобретения, квалифицированные специалисты в данной области могут использовать указанные способ и устройство в других областях для облучения и карантина изделий. Поэтому все изменения, улучшения, расширения и модификации, сделанные квалифицированными специалистами на основе описанного здесь изобретения, не выходят из духа и объема настоящего изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.Although the method and apparatus for performing the quarantine irradiation of logs using x-rays according to the present invention are described in specific examples of embodiments of the invention, qualified specialists in this field can use these methods and apparatus in other areas for irradiation and quarantine of products. Therefore, all changes, improvements, expansions and modifications made by qualified specialists based on the invention described herein do not depart from the spirit and scope of the present invention defined by the attached claims.
Claims (18)
S1: загрузку бревен в устройство для транспортировки бревен, используя загрузочный механизм;
S2: перемещение устройства для транспортировки бревен в канал облучения;
S3: перемещение устройства для транспортировки бревен в поле облучения, которое сформировано ускорителями, расположенными симметрично вокруг средней части канала облучения в виде группы из четырех ускорителей;
S4: перемещение устройства для транспортировки бревен через поле облучения при постоянной скорости, чтобы выполнить операцию карантинного облучения бревен в устройстве для транспортировки бревен, используя рентгеновские лучи, созданные ускорителями;
S5: перемещение устройства для транспортировки бревен за пределы поля облучения и
S6: перемещение устройства для транспортировки бревен из канала облучения к разгрузочному желобу.1. A method for quarantine irradiation of logs with x-rays, comprising the following stages:
S1: loading logs into a device for transporting logs using a loading mechanism;
S2: moving the device for transporting logs into the irradiation channel;
S3: moving a device for transporting logs in the irradiation field, which is formed by accelerators located symmetrically around the middle part of the irradiation channel in the form of a group of four accelerators;
S4: moving the device for transporting logs through the irradiation field at a constant speed to perform a quarantine operation on the logs in the device for transporting logs using X-rays generated by accelerators;
S5: moving the device for transporting logs outside the irradiation field and
S6: moving the device for transporting logs from the irradiation channel to the discharge chute.
в котором указанный блок (12) имеет выемку в середине по его длине, таким образом устраняя или снижая возможность контакта указанного механизма загрузки с указанным блоком, когда бревна загружены в устройство.14. The device according to item 13, wherein said device for transporting logs (2) includes a group of wheels (10), racks (11) and a block (12), in which racks (11) are installed on two sides of the specified device for transporting logs (2) along its length, four on each side, in order to prevent the fall of logs; and
wherein said block (12) has a recess in the middle along its length, thereby eliminating or reducing the possibility of contact of the indicated loading mechanism with the specified block when the logs are loaded into the device.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710177700.8 | 2007-11-20 | ||
| CN200710177700A CN101441184B (en) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | Method and device for performing crude wood quarantine irradiation by X ray |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008145233A RU2008145233A (en) | 2010-05-27 |
| RU2400978C2 true RU2400978C2 (en) | 2010-10-10 |
Family
ID=40725711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008145233/28A RU2400978C2 (en) | 2007-11-20 | 2008-11-18 | Method and device for quarantine radiation of logs with x-ray beams |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101441184B (en) |
| RU (1) | RU2400978C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102125024A (en) * | 2010-07-16 | 2011-07-20 | 中国检验检疫科学研究院 | Irradiation insect killing method for Coleoptera forest insect pests |
| CN104749020A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 同方威视技术股份有限公司 | Port fruits quarantine and irradiation treatment method by accelerator and device thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6233478B1 (en) * | 1998-09-28 | 2001-05-15 | Advanced Research & Technology Institute | Apparatus and method for constructing computed tomography image slices of an object undergoing cyclic motion |
| US7072440B2 (en) * | 2001-10-19 | 2006-07-04 | Control Screening, Llc | Tomographic scanning X-ray inspection system using transmitted and Compton scattered radiation |
| CN1196499C (en) * | 2002-06-21 | 2005-04-13 | 清华同方威视技术股份有限公司 | Log multiple-faced radiation quarantine inspection processing apparatus |
| CN1788793A (en) * | 2005-12-16 | 2006-06-21 | 浙江大学 | Radioactive source radiation sterilization method |
| CN101284388B (en) * | 2007-04-12 | 2010-05-26 | 清华大学 | Method and apparatus using X-ray to perform log quarantine irradiation |
-
2007
- 2007-11-20 CN CN200710177700A patent/CN101441184B/en active Active
-
2008
- 2008-11-18 RU RU2008145233/28A patent/RU2400978C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101441184A (en) | 2009-05-27 |
| RU2008145233A (en) | 2010-05-27 |
| CN101441184B (en) | 2012-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2400977C2 (en) | Method and device for radiation of logs with electron beams for phytosanitary treatment | |
| RU2394424C2 (en) | Method and device for radiation of logs with x-ray beams for phytosanitary treatment | |
| KR100462090B1 (en) | Article irradiation system having intermediate wall of radiation shielding material within loop of a conveyor system that transports the articles | |
| US4252413A (en) | Method of and apparatus for shielding inert-zone electron irradiation of moving web materials | |
| CN104749020A (en) | Port fruits quarantine and irradiation treatment method by accelerator and device thereof | |
| GB2344503A (en) | Production line irradiation apparatus with shielded conveyor | |
| CN110785820B (en) | X-ray shielding device | |
| RU2400978C2 (en) | Method and device for quarantine radiation of logs with x-ray beams | |
| Šagátová et al. | Electron-beam accelerator with conversion to X-rays: Optimal radiation type according to application | |
| CA2370874C (en) | Article irradiation system having intermediate wall of radiation shielding material within loop of a conveyor system that transports the articles | |
| CN102511457B (en) | Method and device which utilize X-rays to carry out log quarantine irradiation | |
| US6707049B1 (en) | Irradiation system with compact shield | |
| CN101315340B (en) | Processing method for raw wood irradiation quarantine | |
| CN102511458A (en) | Method and device for log inspection irradiation with X-ray | |
| CN201042820Y (en) | Irradiation device for quarantining raw wood with X-ray | |
| US5311566A (en) | In-situ x-ray treatment of organically contaminated material | |
| CN113470857A (en) | Irradiation sterilization system | |
| CN113470860A (en) | Irradiation sterilization system | |
| Mei et al. | Optimization of a B4C/graphite composite energy degrader and its shielding for a proton therapy facility | |
| JP3819794B2 (en) | Water treatment system | |
| Brison et al. | X-ray Technology | |
| Poggi et al. | A PROTON THERAPY TEST FACILITY: THE RADIATION PROTECTION DESIGN | |
| RU2533270C1 (en) | Radiation sterilisation apparatus | |
| Jalali et al. | Gas bremsstrahlung shielding calculation for first optic enclosure of ILSF medical beamline | |
| RU2093188C1 (en) | Electronic sterilization device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201119 |