專利名稱：一種利用x射線進行原木檢疫輻照的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及農林業產品檢疫除害處理技術領域，具體涉及一種利
用x射線進行原木檢疫輻照的方法與裝置。
背景技術：
隨著林業產業的高速發展，加強對進口木材及木質包裝的檢驗 檢疫，防止危險蟲害傳播已成為一項迫在眉睫的工作。傳統的原木檢
疫處理技術釆用溴甲烷熏蒸的方法，這種方法存在著以下缺點溴甲 烷能破壞大氣臭氧層，根據1992年蒙特利爾議定書，為了維護大氣 臭氧層，發達國家在2005年以前，發展中國家在2015年以前逐步禁 止使用溴甲烷進行化學熏蒸處理；溴甲烷的使用受環境溫度的限制， 溫度低于5 °C就不能使用溴甲烷進行熏蒸處理；溴甲烷是神經毒劑，
熏蒸后擴散到大氣，嚴重污染居民的生存環境；溴甲烷熏蒸處理速度 慢，完成一次熏蒸處理需要原木密封16小時以上。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種利用x射線進行原木檢疫輻 照的方法和裝置，采用多臺電子加速器產生的x射線進行原木檢疫輻
照處理，使原木內的吸收劑量盡可能均勻分布，且最小點的吸收劑量 達到一定值，從而使害蟲不育或死亡，達到對原木進行檢疫處理的目 的。
本發明利用X射線進行原木檢疫輻照的方法包括如下步驟 Sl:牽引裝置自動與防護門外的載木車輛掛接，打開防護門； S2:牽引裝置拖動載木車輛進入檢疫輻照通道，防護門關閉； S3:載木車輛到達輻照區域時，加速器出東，牽引裝置拖動載木 車輛通過輻照區域，實現整車原木檢疫輻照，然后關閉加速器；S4:檢疫輻照完成后，打開防護門，牽引裝置拖動載木車輛駛離 檢疫輻照通道；
S5:牽引裝置與載木車輛斷開連接。
其中在步驟S3中，牽引裝置拖動載木車輛往復通過輻照區域， 分兩次接受輻照，從而達到檢疫劑量標準。
優選的，加速器釆用五臺為一單元的方式呈對稱分布在通道輻照 區域的兩側及頂部，以使原木內的輻照劑量盡可能均勾分布。
本發明提供的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置，包括軌道、 屏蔽結構、加速器、牽引裝置和通道，其中加速器釆用五臺為一單元、 呈對稱的方式分布在通道的兩側及頂部。
其中，所述屏蔽結構包括防護門、屏蔽墻、迷宮、輻射源防護室 和設備室門；輻射源防護室位于通道的中段，設備室門為設備與維護 人員進入輻射源防護室提供通道；迷宮提供人員進入通道的通道；屏 蔽墻位于通道的兩側及一端，所述防護門位于通道的另一端。
優選的，防護門、設備室門和迷宮上均設置有安全聯鎖裝置，以 避免人員誤入造成事故；防護門、屏蔽墻、迷宮和輻射源防護室組成 一個封閉的區域，封閉區域以內是輻射防護區。
優選的，在屏蔽墻上沿通道方向還設置有一定數量的垛子，用于 減小射線在屏蔽墻上的散射對防護門外的影響。
牽引裝置包括牽引機車、桂鉤、受電器和滑導軌；其中滑導軌沿 軌道方向固定于地面；牽引裝置可以通過掛鉤實現與載木車輛的自動 掛接；受電器安裝在牽引機車側面，與滑導軌相接觸，用以保持通訊 和驅動電力的供給。
優選的，所述牽引裝置還包括固定在通道內的軌道末端的防撞裝 置，用于防止牽引裝置和通道封閉端的撞擊。
優選的，所述牽引機車為無人駕駛的自驅動機車。
優選的，每臺加速器掃描打靶的角度可以不同，以使原木盡可能均勻地接受輻照；所使用的加速器能量選擇在10-16MeV,以確保產 生的感生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。
本發明利用X射線的穿透能力強，對原木中的害蟲產生直接或 間接的生物效應，達到使原木害蟲不育或不能發育至下一個蟲態的檢 疫處理，同現有技術相比，檢疫處理效率高、使用安全、不破壞環境、 操作方便等優點。并且，載木車輛往復通過輻照區，分兩次接受輻照 既可以縮短通道長度、減少投資，還可以提高車速、使設計簡單化， 同時通道一段可以封閉、降低輻射防護成本，還減少了火車頭的調度 次數。
另外，本發明所釆用的加速器是一種電器設備，不會對大氣等周 圍環境造成污染；使用時不受環境溫度影響，只要供電滿足要求，隨 時都可以使用；加速器只有在工作時才產生x射線，在停機后不再
產生X射線，不存在使用放射性同位素源所必須解決的廢料處理等
問題。
圖i為本發明的總體結構原理示意圖2為1 OMeV、 16MeV能量電子打靶后X射線空間角分布示意圖； 圖3為加速器擺放位置示意圖4為五臺加速器輻照后貨車內劑量分布等高線示意圖5為屏蔽結構示意圖6為屏蔽墻上垛子作用示意圖7為牽引裝置結構原理示意圖8為本發明的方法流程示意圖。
圖中1、防護門；2、軌道；3、屏蔽結構；4、載木車輛；5、 加速器；6、牽引裝置；7、通道；8、屏蔽墻；9、垛子；10、迷宮； 11、輻射源防護室；12、設備室門；13、牽引機車；14、掛鉤；15、 受電器；16、滑導軌；17、防撞裝置。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
本發明的總體結構原理如圖1所示，該利用x射線進行原木檢疫 輻照的裝置包括軌道2、屏蔽結構3、加速器5、牽引裝置6和通道7。 其中通道7沿軌道2方向設置，軌道2設置在通道7內部并延伸到通道7 外部。加速器5分布在通道7中部的兩側及頂部。加速器5可根據檢疫 處理量設置若干組單元。屏蔽結構3—個具有X射線防護功能的輻射 區。牽引裝置6可拖動載木車輛4在軌道2上行走。
高能X射線具有很強的穿透能力，非常適合用來對整車原木輻 照，但X射線在物質中是按指數規律衰減，同時，電子直線加速器中 電子打靶產生的X射線在空間各方向的分布是極不均勻的，如圖2所 示，因此要合理地利用能量，提高經濟效益，就必須對加速器的數量 及擺放位置作適當的優化。經過大量的計算，同時考慮到可操作性， 本實施例中選擇了5臺加速器為一個單元，按照一定的位置擺放，可 以達到較好的處理效果。
如圖3所示，本發明中加速器5安裝在通道7的中部，工作時形成 檢疫輻照區域。其中釆用五臺加速器為 一單元的方式分別呈對稱的分 布在通道7的兩側及頂部，在輻照區兩側加速器的靶點位置交錯排列 (如圖l所示)。每臺加速器按照一定的角度掃描打靶產生X射線，以 使原木內的劑量盡可能均勻分布。可根據處理量的要求合理增減加速 器的單元數。
圖4為經過五臺加速器輻照后貨車內射線劑量分布等高線示意 圖，可以看出，釆用圖3所示的5臺加速器擺放方法進行輻照處理，可 以使射線劑量基本均勻分布，能夠達到較好的輻照處理效果。
值得注意的是，本發明所釆用的加速器是一種電器設備，使用時 不受環境溫度影響，只要供電滿足要求，隨時都可以使用；并且加速 器只有在工作時才產生X射線，在停機后不再產生X射線，不存在 使用放射性同位素源所必須解決的廢料處理等問題。此外，高能x射線在照射物質時會與其中的元素發生光核反應， 生成一些放射性同位素，此外x射線還可能與物質發應產生中子活
化。這些反應都會形成感生放射性，能量越高，感生放射性的影響越 大。而選擇能量過低的加速器則會影響系統的處理效率。為了保證社 會安全、人身安全、設備安全，同時又兼顧處理效率，我們對不同能 量X射線的感生放射性影響作了較為精確地估算，認為選擇能量在
10 16MeV之間的加速器是比較合適的。因此，本發明一個優選的實 施方式是將所使用的加速器能量選擇在10-16MeV,以確保產生的感 生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。
參見圖5，本發明中輻射屏蔽結構3包括防護門1、屏蔽墻8、迷宮 10、輻射源防護室11和設備室門12。防護門1設置在通道7的入口處， 軌道2從防護門1延伸到通道7外部。輻射源防護室11位于通道7的中 段，工作時輻射源就位于通道7的中段位置。設備室門12為設備、維 護人員進入輻射源防護室ll提供通道，設備室門12上設置安全聯鎖裝 置以避免人員誤入。屏蔽墻8設置在通道7的兩側及一端，防護門l位 于通道7的另一端。
為了安全考慮，防護門l在正常狀態下處于關閉狀態，僅在載木 車輛通過時自動開啟，且門上設置有安全聯鎖裝置以避免人員誤入造 成事故。
屏蔽墻8上沿通道方向設置還有一定數量的垛子9，垛子9能減小 射線在屏蔽墻3上的散射對防護門外的影響。迷宮10提供人員進入通 道7的通道，迷宮10上設置安全聯鎖裝置以避免人員誤入。防護門l、 屏蔽墻8、迷宮10和輻射源防護室11組成一個封閉的區域，封閉區域 以內是輻射防護區。
屏蔽墻8上垛子的作用如圖6所示，由于垛子9的存在，輻射源射 到屏蔽墻8上的射線經過散射后，其射線的大部分不能到達防護門l 處。由于本發明涉及的是整車原木的直接輻照，需要截面很大的輻照 通道讓火車進出，傳統的迷宮結構在通道部分不可行，因此本發明釆 用的帶垛的通道墻和防護門的防護結構來滿足通道出入口處的防護 要求，使得加速器工作時，通道外的泄露劑量等級達到國際中"粒子 加速器輻射防護規定"的相關要求，從而保證公眾安全。
本發明中牽引裝置的結構原理如圖7所示，牽引裝置6包括牽引機
車13、掛鉤14、受電器15、滑導軌16和防撞裝置17。滑導軌16沿軌道 方向固定于地面。牽引機車13側面安裝有受電器15與滑導軌16相接 觸，以保持通訊和驅動電力的供給。防撞裝置17作為本系統的機械保 護之一固定在通道內的軌道末端，是牽引系統的一部分。牽引機車13 可以通過掛鉤14實現與載木車輛4的自動掛接。
在本實施例中，牽引機車為無人駕駛的自驅動機車，在工作過程 中，牽引機車既可以較低速率勻速牽引載木車輛通過輻照區，使原木 盡可能均勻地接受輻射；也可以較快的速度將載木車輛拉進或送出通 道，提高工作效率。并且能夠牽引載木車輛往復通過輻照區，分兩次 接受輻照，達到檢疫劑量標準，從而達到簡化設計、降低成本的目的。
本發明工作流程如圖8所示
Sl:載木車輛4被火車頭推至防護門1外，斷開火車頭，牽引裝置 6自動與載木車輛4掛接，防護門l打開；
S2:牽引裝置6拖動載木車輛4進入檢疫輻照通道7，防護門l關閉；
S3:載木車輛4到達加速器5處時，加速器5出東，牽引裝置6拖動 載木車輛4通過加速器5區域進行往復行走，實現整車原木檢疫輻照， 整車原木檢疫輻照完成后，加速器5關閉；
S4:檢疫輻照完成后，防護門l打開，載木車輛4由牽引裝置6拖 動離開通道7;
S5:載木車輛4與牽引裝置6斷開連接，完成一個檢疫輻照流程。 雖然本實施例表述的是利用X射線進行原木檢疫輻照處理的方法和裝置，但本領域技術人員可以將其應用到其它領域以解決物品的 輻照、檢疫問題，因此本領域技術人員在本實施例的基礎上進行的所 有相關的擴展和應用都應落入本申請的保護范圍。
權利要求
1、一種利用X射線進行原木檢疫輻照的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟S1牽引裝置自動與防護門外的載木車輛掛接，打開防護門；S2牽引裝置拖動載木車輛進入檢疫輻照通道，防護門關閉；S3載木車輛到達輻照區域時，加速器出束，牽引裝置拖動載木車輛通過輻照區域，實現整車原木檢疫輻照，然后關閉加速器；S4檢疫輻照完成后，打開防護門，牽引裝置拖動載木車輛駛離檢疫輻照通道；S5牽引裝置與載木車輛斷開連接。
2、 如權利要求1所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的方法， 其特征在于在步驟S3中，牽引裝置拖動載木車輛往復通過輻照區域， 分兩次接受輻照，從而達到檢疫劑量標準。
3、 如權利要求1所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的方法， 其特征在于所述加速器釆用五臺為 一單元的方式對稱分布在通道輻 照區域的兩側及頂部，以使原木內的輻照劑量盡可能均句分布。
4、 如權利要求3所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的方法， 其特征在于每臺加速器掃描打靶的角度可以不同，以使原木盡可能均 勻地接受輻照。
5、 一種利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置，包括軌道(2)、 屏蔽結構(3)、加速器(5)、牽引裝置(6)和通道(7)，其特征在 于所述加速器采用五臺為一單元、呈對稱的方式分布在通道(7)的 兩側及頂部。
6、 如權利要求5所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述屏蔽結構(3)包括防護門(1)、屏蔽墻(8)、迷宮(10)、 輻射源防護室(11)和設備室門(12);其中所述輻射源防護室Ul)位于通道(7)的中段，設備室門(12)為設備與維護人員進入輻射源防護室(ll)提供通道； 所述迷宮(10)提供人員進入通道(7)的通道； 所述屏蔽墻(8)位于通道(7)的兩側及一端，所述防護門(1) 位于通道(7)的另一端。
7、 如權利要求6所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述防護門(1)、設備室門(12)和迷宮(10)上均設置 有安全聯鎖裝置，以避免人員誤入造成事故。
8、 如權利要求6所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述防護門(1)、屏蔽墻(8)、迷宮(IO)和輻射源防護 室(11)組成一個封閉的區域，封閉區域以內是輻射防護區。
9、 如權利要求6所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述屏蔽墻(8)上沿通道方向還設置有一定數量的垛子(9)，用于減小射線在屏蔽墻(8)上的散射對防護門外的影響。
10、 如權利要求5所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述牽引裝置(6)包括牽引機車(13)、掛鉤(14)、受電器(15) 和滑導軌(16);所述滑導軌(16)沿軌道(2)方向固定于地面；牽引裝置(6) 可以通過掛鉤(14)實現與載木車輛(4)的自動掛接；所述受電器(15)安裝在牽引機車(13)側面，與滑導軌(16) 相接觸，用以保持通訊和驅動電力的供給。
11、 如權利要求IO所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述牽引裝置(6)還包括固定于通道(7)內的軌道末端 的防撞裝置(17),用于防止牽引裝置和通道封閉端的撞擊。
12、 如權利要求IO所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置， 其特征在于所述牽引機車為無人駕駛的自驅動機車。
13、 如權利要求5 12中任一項所述的利用X射線進行原木檢疫輻照的裝置，其特征在于每臺加速器掃描打靶的角度可以不同，以使 原木盡可能均勻地接受輻照。
14、 如權利要求5 12中任一項所述的利用X射線進行原木檢疫 輻照的裝置，其特征在于所使用的加速器能量選擇在10-16MeV,以 確保產生的感生放射性不會對工作人員及公眾造成危害。
全文摘要
本發明涉及農林業產品檢疫輻照處理領域，本發明提供一種利用X射線進行原木檢疫輻照處理的方法與裝置。該方法的步驟如下牽引裝置自動與防護門外的載木車輛掛接，打開防護門；牽引裝置拖動載木車輛進入檢疫輻照通道，防護門關閉；載木車輛到達輻照區域時，加速器出束，牽引裝置拖動載木車輛通過輻照區域，實現整車原木檢疫輻照，然后關閉加速器；檢疫輻照完成后，打開防護門，牽引裝置拖動載木車輛駛離檢疫輻照通道；牽引裝置與載木車輛斷開連接。所述裝置包括加速器、屏蔽結構、牽引裝置、軌道和通道，其中加速器呈軸對稱的方式分布在通道的兩側及頂部。本發明對輻照處理無環境溫度限制，處理速度快，安全可靠，對環境無污染。
文檔編號B27K5/00GK101284388SQ20071006538
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月12日 優先權日2007年4月12日
發明者劉耀紅, 吳萬龍, 唐傳祥, 康克軍, 輝 張, 張化一, 明申金, 李元景, 李君利, 明 胡, 胡海峰, 苗齊田, 陳志強, 銘 黃 申請人:清華大學;同方威視技術股份有限公司