用電子束進(jìn)行輻照的電子束來自電子加速器。電子束從電子槍發(fā)射出來后,在加速管內(nèi)受到高微波電場(或直流電場)的加速作用,將電子能量提高到額定值(例如10MeV),然后經(jīng)磁鐵偏轉(zhuǎn)掃描通過鈦窗射出。
因?yàn)殡娮邮菃蜗虬l(fā)射,能量相對集中,總能量利用率高于60%,對發(fā)射功率15kW的加速器,產(chǎn)品的產(chǎn)量9kGy•kg/s,由此處理一個(gè)典型的10kGy的輻照,產(chǎn)品的產(chǎn)量為0.9kg/s或約3.2t/h。
與電子加速器有關(guān)的主要參數(shù):
電子能量E:電子能量一般指加速器輸出電子束的最高能量,習(xí)慣以MeV(兆電子伏)為單位來表示。
在工業(yè)輻照領(lǐng)域,根據(jù)輻射加工產(chǎn)品的不同要求,電子能量設(shè)計(jì)在0.15MeV到10MeV之間(1MeV=106eV)。通常如下表所示,分為3類:
電子束流強(qiáng)度I:指被加速電子的數(shù)量,即電流,常以mA(毫安)為單位。低能或中能加速器的束流,通常為恒定束流(直流),高能直線加速器輸出為脈沖束流,它由脈沖頻率,脈沖寬度,脈沖流強(qiáng)等參數(shù)描述。
電子加速器的輸出功率P:表示其加工能力,它由加速器的高壓和電子束流強(qiáng)度所確定。
P(kW)=E(MeV)×I(mA)
與鈷-60源相比,電子加速器的功率大,一般為幾kW到幾百kW,能量和束流強(qiáng)度根據(jù)需要選擇確定。
加速器作為電子束輻射源,產(chǎn)生的劑量率要比鈷-60γ輻射源高出3~4個(gè)數(shù)量級,方向集中,能量利用率高,照射時(shí)間短,生產(chǎn)效率高。適合于大批量的輻照加工,可形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。但電子束的穿透能力低,應(yīng)用亦有一定的局限性。
任何輻射源都必需采取防護(hù)措施。相對而言,加速器源的輻射防護(hù)比較容易,開機(jī)時(shí)有輻射,停機(jī)就沒有輻射了,這使輻射安全事故的概率大大降低。能量低于10MeV的電子,不會(huì)產(chǎn)生感生放射性。