专利摘要
专利摘要
本实用新型提供一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置，包括：底板；支架；多个支柱，将支架固定于底板的上方；液体容器，安置于支架上，包括：容器主体；容器顶板；固定件，用于以高度可调的方式将容器顶板固定在容器主体上；和任选地，液位计，设置在容器主体的外侧，其中容器主体和容器顶板之间容纳液体。
权利要求
1.一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置，包括：
底板(1)；
支架(2)；
多个支柱(3)，通过多个支柱(3)将支架(2)固定于底板(1)的上方；
液体容器(4)，安置于支架(2)上，包括：
容器主体(401)；
容器顶板(402)；
固定件(403)，用于以高度可调的方式将容器顶板(402)固定在容器主体(401)上；和
任选地，液位计(404)，设置在容器主体(401)的外侧，
其中容器主体(401)和容器顶板(402)之间容纳液体。
2.根据权利要求1所述的屏蔽装置，其中容器主体(401)和容器顶板(402)之间容纳的液体是水。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其中支架(2)和/或多个支柱(3)包括阻挡部，所述阻挡部在水平方向上固定液体容器(4)。
4.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其中固定件(403)为多组，每组包括一个螺柱和两个螺母。
5.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其中容器顶板(402)紧贴液体的表面。
6.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其中底板(1)和支架(2)由不锈钢材料制成，容器主体(401)、容器顶板(402)和固定件(403)由辐照稳定材料制成。
7.根据权利要求1或2所述的屏蔽装置，其中容器主体(401)、容器顶板(402)和固定件(403)由聚合物制成。
说明书
技术领域
本实用新型属于辐照加工领域，特别涉及一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置。
背景技术
辐射加工是通过利用射线照射物质而产生物理效应、化学效应和生物效应，对物质或材料进行加工处理的一种加工过程，是一种安全、高效、节能、绿色加工的新技术。目前辐射加工中主要利用由放射性同位素例如
在采用高能电子束进行辐照加工时，一般将待辐照物放置于束下装置的托盘中，运行束下装置使得待辐照物依次经过加速器的束流引出窗下方从而进行辐照。待辐照物受到的辐照剂量与电子束流能量、束流强度、束流扫描宽度、束下装置的运行速度等参数密切相关。对于目前广泛应用的10MeV高能电子辐照加速器，当束流强度为1.5mA，束下装置的运行速度为1m/min时，待辐照物每次从束下通过时所接受的剂量为18kGy。
对于辐射加工中的辐射育种、材料改性等应用，需要1kGy以下的辐照剂量，仅通过调整10MeV高能电子辐照加速器的电子束流能量、束流强度、束流扫描宽度、束下装置的运行速度等设备参数很难达到上述需求。并且，单一地降低束流强度或者提高束下装置的运行速度，将影响作为辐照加工中的重要参数的束流扫描不均匀度，使得辐照加工结果不理想。《GB/T 25306-2010辐射加工用电子加速器工程通用规范》中规定，束流扫描不均匀度应当≤10％。此外，降低电子束能量的操作过程复杂，需要专业人员进行。
现有带电粒子束降能装置一般采用石墨、铍材料或碳化硼等固体材料作为降能材质，降能结构为楔形块结构，应用领域主要集中在质子或重离子治疗方面。但若将这些降能屏蔽方式应用于电子束辐射加工领域的带电粒子束降能装置，尚不能从价格成本、散热设计以及可操作性等方面均满足现场应用的需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置，在不改变高能电子辐照加速器(例如10MeV电子辐照加速器)的正常运行参数的前提下，有效降低待辐照物经过加速器的束流引出窗后接受的辐照剂量，从而满足辐照加工所需的低剂量需求。
本实用新型利用液体如水作为降能屏蔽材料，优点在于其经济适用、更换方便，而且液位易于控制、调节范围大、调节精度高，尤其有利于降能屏蔽装置的快速散热，且采用的是辐照稳定材料，经电子束辐照后不产生二次放射性废物。
本实用新型提供一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置，包括：
底板；
支架；
多个支柱，通过多个支柱将支架固定于底板的上方；
液体容器，安置于支架上，包括：
容器主体；
容器顶板；
固定件，用于以高度可调的方式将容器顶板固定在容器主体上；
和
任选地，液位计，设置在容器主体的外侧，
其中容器主体和容器顶板之间容纳液体。
在一些实施方案中，容器主体和容器顶板之间容纳的液体是水。
在一些实施方案中，支架和/或多个支柱包括阻挡部，所述阻挡部在水平方向上固定液体容器。
在一些实施方案中，固定件为多组，每组包括一个螺柱和两个螺母。
在一些实施方案中，容器顶板紧贴液体的表面。
在一些实施方案中，底板和支架由不锈钢材料制成，容器主体、容器顶板和固定件由辐照稳定材料制成。
在一些实施方案中，容器主体、容器顶板和固定件由聚合物制成。
本实用新型提供的屏蔽装置适用于一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽方法，包括以下步骤：
将待辐照物置于屏蔽装置的底板上；
以液体容器位于辐照源和待辐照物之间的方式使屏蔽装置经过辐照源。
在一些实施方案中，辐照源为10MeV高能电子辐照加速器。
本实用新型能够实现以下有益效果：
(1)本实用新型解决了只能通过调整高能电子辐照加速器的运行参数来实现控制电子束辐照剂量的问题，只需调整液体容器内液体的高度即可控制电子束辐照剂量，能够满足辐照加工所需的低剂量需求，操作简单。
(2)本实用新型解决了只能通过调整高能电子辐照加速器的运行参数来实现控制电子束能量的问题，只需调整液体容器内液体的高度即可控制用于辐照的电子束能量，实现不同能量电子束对待辐照物的辐照加工。
(3)本实用新型具有良好的可重复操作性。当标定液体容器内液体的高度与辐照剂量和/或电子束能量的关系曲线后，可按照所需辐照剂量和/或电子束能量选择合适的液体高度，使用方便。
(4)本实用新型采用的屏蔽材料例如液体和构成液体容器的材料均具有辐照稳定性，经长期辐照后也不会产生放射性废物，安全环保。
(5)本实用新型的屏蔽装置能够方便地改变屏蔽材料的种类和液体的高度，通过选择不同的材料和高度，无需改变其他参数即能够获得不同的屏蔽水平。
附图说明
通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本领域技术人员将能够更加全面地理解本实用新型的其它目的和优点。
图1示出根据本实用新型一个实施方案的用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置的示意图。
图2示出根据本实用新型一个实施方案的用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置的侧面截面示意图。
图3示出10MeV电子束穿过不同厚度水层后的能谱分布。
图4示出根据本实用新型一个实施方案的用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置的使用方法示意图。
图中附图标记含义如下：
1：底板；
2：支架；
3：支柱；
4：液体容器；
401：容器主体；
402：容器顶板；
403：固定件；
4031：螺柱；
4032：螺母；
404：液位计；
5：传送系统；
6：辐照源。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。
在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
图1及图2分别示出本实用新型一个实施方案的一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置的外部及内部结构的示意图。
在一个实施方案中，用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置包括：
底板1；
支架2；
多个支柱3，通过多个支柱3将支架2固定于底板1的上方；
液体容器4，安置于支架2上，包括：
容器主体401；
容器顶板402；
固定件403，用于以高度可调的方式将容器顶板402固定在容器主体401上；和
任选地，液位计404，设置在容器主体401的外侧，
其中容器主体401和容器顶板402之间容纳液体。
本实用新型中液体容器4用于容纳作为降能屏蔽材料的液体，底板1与支架2之间的空间用于放置待辐照物，从而在屏蔽装置从辐照源下方经过时，液体容器4位于辐照源和待辐照物之间，起到屏蔽一部分辐照的作用。
底板1和支架2之间通过多个支柱3相连，将支架2固定于底板1的上方。支柱3的个数可根据底板1和支架2的尺寸、形状以及承重要求等确定，达到能够稳固支撑支架2及置于其上的液体容器4的要求。在图1所示的实施方案中，底板1和支架2为矩形，通过位于四角的四个支柱3固定连接。
在一些实施方案中，支架2和/或支柱3包括阻挡部，起到在水平方向上固定液体容器4的作用，防止液体容器4在装置移动过程中发生水平滑动。例如，支架2包括在边缘处高于支架2平面的部分，如支架2由水平部和垂直部组成，即截面为直角三角形，其中垂直部为阻挡部，能够阻止液体容器4水平移动。或如图1中所示，支柱3在与支架2平行的平面上截面为直角三角形，并且高度超出支架2的平面，从而支柱3的高于支架2平面的部分能够阻止液体容器4水平移动。
液体容器4安置于支架2上，液体容器4包括容器主体401、容器顶板402、固定件403，任选地，还包括液位计404。其中容器主体401包括内部空腔，安置于支架2上，由容器主体401和容器顶板402形成用于容纳液体屏蔽材料的空间，固定件403用于以高度可调的方式将容器顶板402固定在容器主体401上。
容器顶板402的高度根据为了达到屏蔽辐照量所需要的液体的高度确定。在一些实施方案中，液体容器4中的固定件403包括螺柱4031和螺母4032，其中螺柱4031能够起到将容器顶板402相对于容器主体401的底面定距的作用，螺母4032起到固定容器顶板402的作用。如图2中所示，通过螺柱4031与两个螺母4032将容器顶板402固定在一定高度，通过调节螺母4032的位置调节容器顶板402的高度。优选地，通过调整螺母4032使顶板402紧贴液面，从而防止屏蔽装置在移动时发生液面波动，影响屏蔽效果。
在容器主体401的外侧设置有液位计404，用于显示容器主体401内部液体的高度。
在一些实施方案中，采用10MeV高能电子辐照加速器作为辐照源，提供高能电子束。
当屏蔽装置从辐照源下方经过时，辐照源发出的高能电子束依次穿过液体容器的顶板、内部液体、液体容器的底面后，被部分吸收，电子束的能量和强度均有效降低，从而使得放置于底板上的待辐照物所接受的辐照剂量有效降低，通过改变液体的种类和/或调节液体的高度能够控制施加于待辐照物的电子束辐照剂量和强度。
液体容器4经受电子束辐照，其组成部分如容器主体401、容器顶板402、固定件403(例如螺柱4031和螺母4032)均采用辐照稳定材料制成，例如由聚合物制成，实例包括但不限于选自以下各项中的一种或多种：聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚酯、橡胶、硅树脂、苯乙烯系热塑性弹性体。例如选自以下各项中的一种或多种：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯丙基二乙二醇碳酸酯、聚氨基甲酸乙酯、天然橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶(EDPM)、丁腈橡胶、聚氯丁烯橡胶、硅树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。
底板1和支架2可以采用不锈钢材料制成。
液体容器4中容纳的液体采用辐照稳定材料，经电子束辐照后不产生放射性废物。屏蔽电子束辐照的原理在于：电子束在穿透物质的过程中，与物质内原子核或核外束缚电子发生相互作用损失能量。电子束所能穿透物质的最大厚度即电子射程与入射电子的能量和介质密度有关。10MeV电子在水中的射程为4.88cm。图3示出10MeV电子束穿过1cm、2cm、3cm、4cm的不同厚度水层后的能谱分布。从图中可见10MeV电子束穿透水层后具有较好的单色性，随着水层的厚度从1cm提高至4cm，电子束的强度显著降低，并且能量分布的峰值从约8MeV降至约2MeV。液体高度与屏蔽辐照剂量之间的关系有良好的可重复性，当标定液体容器内液体的高度与辐照剂量的关系曲线后，可按照所需辐照剂量和/或电子束能量选择合适的液体高度，方便地获得所需的辐照剂量和/或能量。
因此，使用本实用新型的屏蔽装置，可以在不改变装置及辐照源运行参数的情况下，对同一装置通过改变液体种类(例如用不同密度的液体获得不同的屏蔽效果)及高度实现不同的屏蔽水平。
使用本实用新型的屏蔽装置时，将液体放入屏蔽装置的液体容器中，将待辐照物置于屏蔽装置的底板上，以液体容器位于辐照源和待辐照物之间的方式使屏蔽装置经过辐照源，经屏蔽后的电子束以所需的剂量和能量施加于待辐照物。
图4示出根据本实用新型一个实施方案的用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置的使用方法示意图。将液体放入屏蔽装置的液体容器中，将多个屏蔽装置放置在传送系统5上，依次从辐照源6下方经过，待辐照物(图中未示出)置于屏蔽装置的底板上，以所需的剂量和能量接受经屏蔽后的电子束的辐照。传送系统5可以是机械或牵引传送带，按照一定的速度平稳运送屏蔽装置，例如可以为辊式传送带、带式传送带或板式传送带。图4中示出的传送系统5为辊式传送带。
以下通过实施例进一步说明本实用新型。
实施例中电子束的能量、强度、辐照剂量通过《GB/T 25306-2010辐射加工用电子加速器工程通用规范》中的标准方法进行测量。
如图1所示的用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置，其中底板和支架采用不锈钢材料制成，液体容器中的容器主体、容器顶板和固定件由聚乙烯制成，固定件有四组，分别位于四角，每组包括一个螺柱和两个螺母。不锈钢与聚乙烯材料经10MeV高能电子辐照加速器产生的电子束辐照后不产生放射性废物。液体容器外侧安置有液位计，可从外部观察容器内部的液体高度。
向液体容器中加入水，至高度为1cm。通过调节每组固定件中螺母的位置，使容器顶板紧贴水面，防止移动中发生水面波动。
将屏蔽装置放置于10MeV高能电子辐照加速器下，由10MeV高能电子辐照加速器产生的电子束穿过液体容器的顶板、液体容器内的水和液体容器的底面后，测量电子束流能量、强度及辐照剂量。
分别向液体容器中加入水至高度为2cm、3cm和4cm，测量经过不同高度水层后的电子束的能量、强度及辐照剂量，以液体容器中未加入水时测得的数值为基准，获得相对强度，基于所得数据标定液体高度与经屏蔽后电子束能量、强度及辐照剂量之间的关系。
根据标定获得的结果，按照所需的电子束能量、强度或辐照剂量选择适宜的液体高度。将待辐照物放置在屏蔽装置的底板上，将多个屏蔽装置置于辊式传送带上，依次从10MeV高能电子辐照加速器下经过，实现不同能量电子束对待辐照物的辐照加工。
虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型的实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。
本领域普通技术人员将理解，在不背离本实用新型总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。
一种用于控制电子束辐照剂量的屏蔽装置专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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