[发明专利]电子束辐射有效射程的测定方法及带状剂量指示计

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子束辐照剂量测定技术，尤其是一种用于测量产品辐照最佳深度的方法及其剂量计，具体地说是一种电子束辐射有效射程的测定方法及带状剂量计。

背景技术

众所周知，电子束辐射加工具有辐射功率大、剂量率高、加工速度快、成本低等优点，近年来在国内外发展很快。据不完全统计，目前我国电子加速器已增至200多台，而且还呈快速增长趋势。随着电子束辐射加工业的迅猛发展，迫切需要一套适用于电子束剂量测量的剂量测量系统。目前可进行电子束辐照剂量定量测定的方法有：量热法、电子束流密度计、液体化学剂量计和固体有机玻璃剂量计和玻璃剂量计(专利号，86105336，含微量铁和钛的测量辐照剂量玻璃)五种。其中，液体化学剂量计一般制成玻璃安瓿瓶型或聚苯乙烯硬币型，固体有机玻璃剂量计和薄膜剂量计一般制成薄膜片型。测量方法：一般采用分光光度计测定液体或薄膜片的光密度，通过比较辐照前后其光密度差异来确定产品辐照吸收剂量大小。辐照剂量大小定性测量方法是：用染料制成圆形标签，贴于被照物体表面。通过辐照前后圆形标签的颜色变化(红黄)来指示产品辐照与否。

与γ射线相比，电子束在物质中穿透能力弱(射程短)，选用的剂量测量手段必须适应上述特点。电子束辐射加工中产品的吸收剂量分布与产品的密度、产品厚度、射线能量大小和扫描宽度密切相关，见图1、2。

降低产品辐照不均匀度U(U＝Dmax/Dmin)能提高装置的能量利用率，一般产品要进行双面辐照(产品在进行第二次辐照前换面或翻转)，同时要根据电子束在产品中的有效辐射射程来控制产品的包装厚度。薄了则浪费辐射能量，厚了则穿透不过去，满足不了产品辐射最低剂量要求。

测量电子束有效射程的常用方法是：在被照物品内，间隔一定距离布放剂量计(前述的五种剂量计皆可)，辐照一定时间后取出，测定剂量值，绘制剂量深度曲线，从而确定半剂量深度和有效射程。该方法是一种定量测量，适用于电子加速器建造成功后，对均匀物质能量分布的定点准确测量。存在问题：1)存在剂量计干扰问题。如剂量计布放少测量结果不可靠，布放多则出现对电子束辐照原有能量分布的扰动现象；2)布放剂量计费时费力；3)成本较高。

日常辐照生产过程中，产品种类杂，数量不定，因此安排辐照工艺前需要预知产品辐照的剂量分布。同时，为保证产品辐照质量，应跟踪产品辐照过程，达到最低辐照剂量要求。这就需要一种价廉且方便的方法来估计产品辐照的有效辐射射程。

发明内容

本发明的目的是针对现有的辐照剂量测定方法复杂，通用性差的问题，提供一种适用性广，成本低的电子束辐射有效射程的测定方法及带状剂量计。

本发明的技术方案是之一：

一种电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，将平板玻璃裁成长条块状结构作为玻璃剂量指示计D的剂量计基本单元，并将所述的剂量计基本单元排列于纸板、塑料、木板或布类可附着物表面并固定形成玻璃剂量指示计D，各剂量计基本单元之间可紧密连接也可间隔排列，形成玻璃剂量指示计矩阵排列{m；n}，其中m为长度方向剂量计基本单元的数量，m≥3；n为宽度方向剂量计基本单元的数量，n≥1，其中每个剂量计基本单元记作D_(m，n)，此玻璃剂量指示计矩阵排列称为“剂量指示计带”记作D_(m×n)；

其次，在辐照产品的上表面放置一条入射参考用的入射剂量指示计带D_in，在产品辐照箱内放置斜插至少一条用于测量深度剂量的深度剂量指示计带D_d，并保证玻璃剂量指示计矩阵排列的m≥3，即长度方向的剂量计基本单元的数量不少于三个，深度剂量指示计带D_d的长度应大于实际被辐照产品深度的一半；深度剂量指示计带D_d上表面与电子束束流之间的夹角不小于30度；入射参考用的入射剂量指示计带D_in与测量深度剂量的深度剂量指示计带D_d应错位布置，保证同一条电子束入射线不同时入射剂量指示计带D_in与深度剂量指示计带D_d；同时准备一条不经过辐照的玻璃剂量指示计D作为本底参考剂量指示带D₀；入射剂量指示计带D_in及深度剂量指示计带D_d在产品包装箱的宽度大于带宽时可置于同一产品箱内，否则应分箱放置；