10MeV、10kW电子辐照加速器
KD-LINAC-10
可
行
性
研
究
报
告
合肥中科大爱克科技有限公司
自然人：
自然人：
2010年05月30日
目录
目录 ...................................................................................................................................... 一第1章项目总论............................................................................................................................. 四§1.1 项目背景 ............................................................................................................................ 四§1.1.1 项目名称.................................................................................................................... 四§1.1.2 项目承办单位............................................................................................................ 四§1.1.3 项目主管部门............................................................................................................ 五§1.1.4 项目拟建地区、地点................................................................................................ 五§1.1.5 承担可行性研究工作的单位和法人代表................................................................ 五§1.1.6 研究工作依据............................................................................................................ 八§1.1.7 研究工作概况............................................................................................................ 十§1.2 可行性研究结论 ............................................................................................................ 十二§1.2.1 市场预测和项目规模............................................................................................ 十二§1.2.2 原材料、燃料和动力供应.................................................................................... 十二§1.2.3 厂址........................................................................................................................ 十二§1.2.4 项目工程技术方案................................................................................................ 十二§1.2.5 环境保护................................................................................................................ 十二§1.2.6 工厂组织及劳动定员............................................................................................ 十三§1.2.7 项目建设进度........................................................................................................ 十三§1.2.8 投资估算和资金筹措............................................................................................ 十三§1.3 存在问题及建议 ............................................................................................................ 十四第2章项目背景和发展概况..................................................................................................... 十六§2.1 项目提出的背景 ............................................................................................................ 十六§2.1.1 国家或行业发展规划............................................................................................ 十六§2.1.2 项目发起人和发起缘由.................................................................................... 二十二第3章市场分析与建设规模................................................................................................. 二十三§3.1 市场调查 .................................................................................................................... 二十三§3.1.1 现有辐照需求调查............................................................................................ 二十三§3.1.2 辐照能力调查.................................................................................................... 二十三§3.1.3 替代品调查........................................................................................................ 二十三§3.1.4 辐照价格调查.................................................................................................... 二十四§3.2 市场需求预测 ............................................................................................................ 二十四§3.3 建设规模 .................................................................................................................... 二十五§3.4 产品销售收入预测 .................................................................................................... 二十五第4章建设条件与厂址选择................................................................................................. 二十七§4.1 资源 ............................................................................................................................ 二十七§4.1.1 资源评述............................................................................................................ 二十七§4.1.2 原材料及主要辅助材料供应............................................................................ 二十七§4.2 建设地区的选择 ........................................................................................................ 二十七§4.2.1 基础设施............................................................................................................ 二十七§4.2.2 其它应考虑的因素............................................................................................ 二十八§4.3 厂址选择 .................................................................................................................... 二十八第5章工厂技术方案................................................................................................................. 三十
§5.1 辐照加速器装置总体工艺布局 .................................................................................... 三十§5.2 KD-LINAC-10电子辐照加速器技术参数.................................................................... 三十§5.3 主要设备组成 ............................................................................................................ 三十一§5.4 关键技术 .................................................................................................................... 三十二第6章环境保护与劳动安全................................................................................................. 三十三§6.1 项目主要污染源和污染物 ........................................................................................ 三十三§6.2 项目拟采用的环境保护标准 .................................................................................... 三十三§6.3 环境监测制度的建议 ................................................................................................ 三十四§6.4 环境影响评论结论 .................................................................................................... 三十五§6.5 劳动保护与安全卫生 ................................................................................................ 三十五§6.5.1 生产过程中职业危害因素的分析.................................................................... 三十五§6.5.2 职业安全卫生主要设施.................................................................................... 三十五§6.5.3 劳动安全与职业卫生机构................................................................................ 三十六§6.5.4 消防措施和设施方案建议................................................................................ 三十六第7章企业组织和劳动定员................................................................................................. 三十七§7.1 企业组织 .................................................................................................................... 三十七§7.1.1 企业组织形式.................................................................................................... 三十七§7.1.2 企业工作制度.................................................................................................... 三十七§7.2 劳动定员和人员培训 ................................................................................................ 三十七§7.2.1 劳动定员............................................................................................................ 三十七§7.2.2 年总工资和职工年平均工资估算.................................................................... 三十八§7.2.3 人员培训及费用估算........................................................................................ 三十八第8章项目实施进度安排..................................................................................................... 三十九§8.1 项目实施的各阶段 .................................................................................................... 三十九§8.1.1 建立项目实施管理机构.................................................................................... 三十九§8.1.2 资金筹集安排.................................................................................................... 三十九§8.1.3 技术获得与转让................................................................................................ 三十九§8.1.4 施工和生产准备.................................................................................................... 四十§8.1.5 竣工验收................................................................................................................ 四十§8.2 项目实施进度表 ............................................................................................................ 四十§8.2.1 计划进度表............................................................................................................ 四十第9章投资估算与资金筹措................................................................................................. 四十三§9.1 项目总投资估算 ........................................................................................................ 四十三§9.1.1 编制依据............................................................................................................ 四十三§9.1.2 编制方法............................................................................................................ 四十三§9.1.3 估算结果............................................................................................................ 四十三§9.2 资金筹措 .................................................................................................................... 四十四§9.2.1 资金来源............................................................................................................ 四十四§9.3 资金使用计划 ............................................................................................................ 四十四§9.4 还款计划: ................................................................................................................... 四十五第10章财务分析................................................................................................................... 四十六§10.1 经济评价依据及范围 .............................................................................................. 四十六§10.2 基础数据及参数选取 .............................................................................................. 四十六§10.3 财务效益与费用估算 .............................................................................................. 四十六
§10.3.1 年辐照收入估算.............................................................................................. 四十六§10.3.2 辐照总成本及费用估算.................................................................................. 四十七§10.3.3 利润及利润分配.............................................................................................. 四十七§10.4 财务分析 .................................................................................................................. 四十八§10.4.1 财务盈利能力分析.......................................................................................... 四十八§10.4.2 财务清偿能力分析.......................................................................................... 四十九§10.4.3 财务生存能力分析.............................................................................................. 五十§10.5 不确定性分析 .............................................................................................................. 五十§10.5.1 盈亏平衡分析...................................................................................................... 五十§10.5.2 敏感性分析.......................................................................................................... 五十§10.6 经济评价结论 .............................................................................................................. 五十第11章可行性研究结论与建议........................................................................................... 五十一§11.1 结论与建议 .............................................................................................................. 五十一§11.1.1 结论.................................................................................................................. 五十一§11.1.2 建议.................................................................................................................. 五十一第12章附件 .......................................................................................................................... 五十三§12.1 粮食辐照杀菌，食品、塑料辐照改性图 .............................................................. 五十三§12.2 世界辐照装置一览表 .............................................................................................. 五十四§12.3 美国辐照食品一览表 .............................................................................................. 五十六§12.4加纳辐照食品一览表 ............................................................................................. 五十八§12.5 南非辐照食品一览表 .............................................................................................. 六十二§12.6 2MeV加速器杀炭疽菌等实验结果参数表 ............................................................ 六十五§12.7 研制的8-10MeV、3-5kW电子直线加速器辐照装置.......................................... 六十六§12.8 研制的10MeV、10kW辐照加速器 ...................................................................... 六十八§12.9 研制的10MeV,20kW辐照加工用加速管.................................................................. 七十
第1章项目总论
§1.1项目背景
随着我国加入WTO，以及人民生活水平的提高，对食品的卫生要求必定要遵循国际规范。为达到国际卫生组织制定的食品卫生标准，即便严格控制食品生产环境及工艺也不易达标，如家禽产品，在欧洲市场上有75％，在美国有60％已被沙门氏杆菌感染,在美国每年约有200万沙门氏病病例，其治疗费用约25.4亿美元，而用于弓形浆虫病的治疗费约44亿美元。原因在于这些食品的原料在饲养或栽培、运输等过程中很难控制微生物等，因此联合国世界卫生组织（WHO）、食品和农业组织（FAO）批准并推荐食品辐照等后处理加工，以减少食源性疾病。据不完全统计，目前世界上已有30多个国家建立了食品辐照中心（详见附件二），对食物（水果、肉类、蔬菜、药材等）等进行辐照处理，以达到杀菌、灭虫、消毒、抑制发芽、延缓衰老、延长保存期等目的（附件一）。如附件一所示，美国已建立了20个辐照装置，并用于35种食品辐照（见附件三），非洲加纳就有171种食品经辐照处理上市出口（附件四），南非有89种食品辐照产品（附表五）。“9.11”事件后，炭疽菌因危害人的生命安全也成为重要的杀菌对象，附着在邮件等纸制物品上的这类菌采用常规消毒法已无能为力，只有电子束或γ－射线才能到达杀菌的目的（附件六）。
2004年在我国及世界上30多个国家出现的SARS病毒对我国的国民经济发展和广大人民生产生活带来了很大影响, 电子束或γ－射线由于具有一定的穿透能力,可以用来对价值较高,难以一次性使用的医疗用品和防护用品进行有效的杀菌灭菌。
近年来欧盟、日本、美国等国的农副产品出口大国由于农药残留及含菌的问题,相继部分禁止进口我国虾仁、鳗鱼、鸡肉、蜂蜜等食品，每年给我国造成经济损失高达几十亿美元。很多国家要求我国的出口食品进行辐照处理,例如日本已明确表示，不允许未经辐照处理的中草约、豆制品等进口，另据有关报道，目前我国水果蔬菜因腐烂变质每年损失数十亿元。为解决事关人们身体健康和国家经贸发展的这一问题，以电子加速器产生的高功率电子束及其产生的γ－射线作为辐照源，可以对各种物品（食品、饮料、药材、医用器械等）进行辐照处理，意义重大、经济效益前景良好。
§1.1.1项目名称
10MeV、10kW电子辐照加速器KD-LINAC-10辐照杀菌消毒。
§1.1.2项目承办单位
合肥中科大爱克科技有限公司
合肥中科大爱克科技有限公司是由中国科学技术大学科技实业总公司控股的科技型公
司，公司依托中国科学技术大学国家同步辐射实验室，是国家同步辐射实验室科技成果转化的平台。本公司的主要科技人员均来自中国科学技术大学国家同步辐射实验室，技术上居国内领先水平。公司的技术创新能力不断提高，不断开发出新产品，如研制的2MeV邮件消毒用加速管,10MeV、20kW辐照加速管，16MeV医疗用电子加速管，X射线探伤加速管等均为国内首次研制成功，包括该公司已购入的“电子直线加速管研制和调试技术”均代表了国内先进水平，部分成果为国际首创。我们掌握了辐照加速器研制的核心技术——物理设计、工程设计、辐射防护设计、加速管制造、部件测试和整机调试技术。
已获得“安徽省高新技术企业”和“安徽省科研型企业”国际ISO9001质量体系认定，先后参加国家“863”、“973”、“211”工程、“大科学工程”及重点攻关项目多项，为国家大科学工程及重大项目的完成做出了积极贡献。
经过几年发展，已在国内辐照加速器行业树立了领先地位，积累了一定的经营管理经验和对市场行情的把握能力，在当地政府和社会各界的大力支持下，公司进入了快速发展的轨道。
公司开展的业务主要有：电子直线加速器的研制及相关技术服务；电子直线加速管的研制及相关技术，并提供相关技术服务。
§1.1.3项目主管部门
河南省科技厅（或漯河市科技局）
通讯地址：
§1.1.4项目拟建地区、地点
河南省漯河市召陵工业园区
§1.1.5承担可行性研究工作的单位和法人代表
合肥中科大爱克科技有限公司
总经理：付绍军
项目负责人：裴元吉研究员、教授、博士生导师。
项目负责人简介：裴元吉
1964年7月毕业于中国科学技术大学，毕业至今一直在中国科学技术大学从事教学和科研工作。先后参加“696”电子工业会战，研制微米束掺杂机；用于飞机上的激光测距仪的研制，完成了激光测距仪的电源的研制。主持完成了用于合肥TOKAMAK装置的中性粒子加热用的500mA强流离子源的研制。
1977年－1991年12月，参加合肥同步辐射加速器的立项调研、预研究、物理设计、工程建设。期间曾任筹备组副组长兼任注入组组长和真空组组长，工程副总工程师兼直线加速器部主任。
92－96年任国家同步辐射实验室副主任，主持合肥同步辐射加速器的运行和性能改进，束流不稳定的课题研究，等离子体加速器原理的探索研究。组织国家同步辐射实验室二期工程加速器部分的项目建议书的起草并参与二期工程的建设。
97－99年主持完成国家攀登项目123I药物的研究。
2003－2004年主持完成了5kW、8-10MeV 辐照加速器研制（2005年通过安徽省科技厅主持等全国专家审定会）；
2002年首次在国内开展二次电子发射微波电子枪的研究（中国科学院创新课题）；
2002－至今开发研制10MeV、10-25kW辐照加速器；
2007－至今承担国家863项目和国家自然科学基金项目等。
曾历任中国粒子加速器学会理事、常务理事、加速器技术委员会副主任、主任，《真空科学与技术》杂志编委，安徽省核学会理事、常务理事。中国物理学会、真空技术学会会员。美国先进科学协会成员。
上述有关研究曾获以下奖励：
“合肥同步辐射装置预研制和物理设计” 1983年获中国科学院重大科技成果一等奖。集体奖，未排名。
“合肥同步辐射加速器及光束线实验站” 1992年获中国科学院科技进步特等奖。排名第三。
“合肥同步辐射加速器及光束线实验站” 1995年获国家科技进步一等奖。排名第三。
“康普顿型自由电子激光理论与实验” 1995年获中科院自然科学奖三等奖。排名第四。
《加速器物理基础》一书1995年获部级优秀教材一等奖（在第三届普通高校原子能类教材评比中）。主要编写者之一。未排名。
在发展中华民族科学技术事业中取得优异成绩。获1996年度“光华科技基金奖” 二等奖。
目前承担的项目有：
参与介质波导加速结构的研究（国家自然科学基金项目，2003—2006）。
主持负责10MeV，10KW辐照加速器的研制。（合作开发项目，2006—2009年）。
主持6MeV驻波医用加速器本体结构的研制（合作开发项目，2006.3—2008.10）。
THz辐射源研究（2007－）
同轴吸收负载研究（国家自然科学基金项目，2008－2010）
发表论文160余篇，学术论文代表作如下：
Y.J.Pei, 200 MeV LINAC-Injector for Storage Ring of HESYRL, 《Rev. of Sic. Inst.》V ol.60, No.7, 1701, (1989)
Y.J.Pei, et al., “A New Magnetic Material with Low outgassing Rate for the Electron Storage Ring of HESYRL”《Vacuum》V ol.41, No.7-9, 1870 (1990)。
Yuan Ji Pei; W.M.Li; D.M.Jiang; X.Q.Wang, A pulse septum magnet with low outgassing rate，Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: 398 pp. 368-372,,1997 Y.J.Pei, Y.X.Wang, Y.X.Li et al., "Feasibility study on 123I produced by photonuclear reaction on Xenon at electron LINAC of 200 MeV" ? Proc. of 3rd international Conference on Isotopes?Vancouver, Canada Sept.6-10,1999
裴元吉，刘清亮，李裕熊，“用)n.( 反应生产放射性药物I
123
的研究”?核技术? 2000
Vol.23,No.8 PP: 562-566
Y.J. Pei, Ge Li, Xiang Qi Wang,et.al., “A LOW COST AND HIGH EFFICIENCT FACILITY FOR REMOV AL OF SO2 AND NOx IN THE FLUE GAS FROM COAL FIRE POWER PLANT”2001 PAC, Chicago (2001)
Yuan Ji Pei, Wencan He , Kai Jin, “The simulation and analysis of secondary emission microwave electron gun”, APAC2001, Beijing (2001)
Jin, K.; Pei, Y.J.; Jiang, D.M.; Liu, Y.Z. Collinear load study for X-band linear accelerator structure，Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Volume: 488, Issue: 3,, pp 473-477，August 11, 2002
刘建宏，王筠华，裴元吉等“合肥光源逐束团测量系统研制”《强激光与粒子束》2005 Vol.17, No.5
谢爱根，裴元吉，孙红兵等，金属的有效真二次电子发射系数的关系与原高能电子入射角的关系《高能物理和核物理》V ol.29,No.5，婆婆：530－532 2005
孙红兵，裴元吉等，二次发射微波电子枪的倍增特性《强激光与粒子束》2004 V ol.16 ,
No.11
孙红兵，裴元吉等，二次发射微波电子枪数字计算方法《高能物理和核物理》V ol.29,No.1 2005
裴元吉“漯河食品辐照加速器研制报告”（见8-10Me、V3-5kW电子直线加速器辐照装置科技成果鉴定文件）2005.5
H.Zhang,Y.J.Pei, “Adsorption Study of Al2O3 Coatingf on the Pulse Septum Magnet Surface” PAC’03 P.818, Stanford (2003)
冯光耀，裴元吉等，消毒灭菌用电子直线加速器物理设计高能物理与核物理，Vol.30，Supp.I，2006
冯光耀，裴元吉，蒋道满等，辐照食品直线加速器电子枪设计核技术，Vol.29，No.9，2006
Wang Rong，PEI Yuan-Ji ，“A Calculation Method for RF Couplers Design Based on Numerical Simulation by Microwave Studio”HEP&NP，V ol 30, No 6, Jun.,2006 裴元吉，“基于自由电子激光等高功率THz波辐射源”，《国防科技前沿论坛‘2008论文集》p.43-53, 2008
专利：
集装箱中卷烟探测成像装置，发明人：李广寅、裴元吉、许志宗、胡素华、张学普、张庆华
专利申请号：CN99120681。9
专利公开号：CN1301960
专利公开日期：2001年7月4日
外置阴极独立调谐微波电子枪，发明人：裴元吉、庞键、冯光耀等
专利申请号：2010101052772。2
此专利申请已于2010年2月5日受理。
§1.1.6研究工作依据
本项目是一项多学科综合性的高技术产业化项目，它涉及到加速器物理及技术、化学、辐射化学、辐射生物学、医学、微波技术、高压技术、等离子体物理及诊断等学科。本项目依托中国科学技术大学国家同步辐射实验室，国家同步辐射实验室为完成国家大科学工程合
肥同步辐射光源建设，先后研制了30MeV、200MeV电子直线加速器各一套，其中200MeV 电子直线加速器已经稳定运行了十五年。
中国科学技术大学国家同步辐射实验室拥有我国第一台专用同步辐射装置，该装置是我国“七．五”期间的国家重点大型科研工程项目。“八．五”期间建成并正式投入运行向国内外100多用户单位开放。该项目是该校的专家教授、工程技术人员，立足国内，自行设计，在国内加工制造、调试成功的具有国际先进水平的大型科研工程装置。该项目于1992年获中科院科技进步特等奖，1995年获国家科技进步一等奖。她的建成和良好运行不但反应了该实验室拥有一批高于水平的专家教授，而见还成长了一批优秀的年青科学工作者。在“九.五”期间国家又投资1.18亿人民币，对该装置进行新建光束线的建设和加速器性能进一步提高的二期工程建设。
在“2ll”工程中，加速器物理及同步辐射应用属于重点学科建设，其中脉冲磁场技术、微型场致发射点阵式冷阴极研究、新加速结构研究、深度光刻LIGA研究均是其中研究课题，这些课题为本项目研究奠定了坚实的基础。在“八五”、“九五”期间，该实验室还承担攀登(B)项目、国家自然科学基金重大项目以及科学院重点项目、国家“九、五”人才教育基地建设等项目，加上二期工程项目建设，每年有不少于3000万的经费支持。这些项目研究，有的已完成，有的正在进行。己取得的研究成果将为完成此项目铺平道路，如最近完成的时间间隔可调，时间抖动＜o.1ns的时序研究取得成功，这为产生任意时间结构的电子束、栅控技术奠定了可靠基础等。
同步辐射光源的主体设备是电子加速器，该加速器的物理设计、工程设计以及安装调试全是该实验室的专家教授、工程技术人员，在攻克一个又一个科学技术难题后建成的。在建设、调试以及进行改进的过程中积累了丰富的经验，建立了各种实验设备，这些理论基础、技术基础，如带电子粒子动力学研究，各种电场形态的理论计算和测试技术，电子枪，高压技术，束流控制及诊断技术，越高真空技术，各种形态磁场(直流、脉冲磁铁、永久磁铁以及超导磁铁等)的设计及测试技术，剂量防护设计和监控技术，以及相应的实验室及其测试设备等。
在设计、建造、运行、维护和改进200 MeV电子直线加速器的过程中以及“211工程”的建设过程中已形成了一支高水平的技术队伍和建立了相关的实验室和设备。近几年，特别是在“211工程”的支持下，开展了不同波段加速结构的研究，拥有完备的设计软件：MAFIA(用于加速腔体设计等)、OPERA-3D(电磁场、电子枪、束流动力学模拟计算等)、I-DEAS(用于结构冷却、热变形等模拟计算)、EGS4（模拟束流同物质的相互作用等）以及自编的束流动力学计算程序等。这些程序已用于数十根加速管的设计和数台低能加速器的设计（1.6MeV X-波段加速器的设计、2MeV,1kW辐照加速器的设计等），其设计参数同调试参数吻合很好。其他设备如调制器、微波功率管（磁控管、速调管等）等可从有关单位和公司签订合同购置。
总之，该项目依托中国科学技术大学国家同步辐射实验室等单位，已具备走出实验室，迈向市场进行商业运作的一切条件。
§1.1.7研究工作概况
预研制阶段（1977～1981）
20世纪70年代末，中国科学技术大学在国内率先提出建设电子同步辐射加速器。1977年同步辐射装置的建造列入全国科学技术发展规划。1978年春中科院决定成立以中国科学技术大学为主的同步辐射加速器筹备组，并于当年三月在合肥召开了第一次筹备工作会议，讨论了我国建造电子同步辐射加速器的初步方案，象征着我国同步辐射事业的正式启动。
在随后几年的预研制过程中，工程人员制成了一段30MeV的电子直线加速器、一块弯转磁铁、一块四极磁铁及一个储存环的超高真空系统，以及物理设计，取得了良好的结果和第一手的经验，为后面的工程打下了坚实的基础。1981年10月，中科院在合肥召开了“合肥同步辐射装置预研制及物理设计审定会”，会议认为“合肥同步辐射装置已基本进入工程的条件”。
国家同步辐射实验立项建设（1983～1991）
1983年，国家计委以计科【1983】470号文《关于建设国家同步辐射实验室的复函》批准了在中国科学技术大学筹备国家同步辐射实验室，国家同步辐射实验室正式立项。这是国家计委批准建设的我国第一个国家级实验室。1984年，国家计委以计科（外）【1984】2033号文《关于合肥同步辐射实验室扩初设计的批复》批准了该工程的主体工程建设规模为建造一台能量为8亿电子伏的同步辐射光源及相应的实验设施，总投资5990万元（含350万美元），并列入按合理工期组织施工的国家重点项目。
国家计委批准的国家同步辐射实验室扩初设计中确定了电子储存环的能量为800MeV、平均流强为100～300mA，用一台能量为200MeV、脉冲流强为50mA的电子直线加速器作为注入器。并明确与加速器建设的同时，建造5条光束线及5个实验站，它们分别是：光电子能谱光束线实验站、分时光谱光束线实验站、软X射线显微术光束线实验站、X射线光刻光束线实验站。
1988年，国家同步辐射实验室的土建工程基本完工；1989年3月加速器的所有部件都已安装就位并经过局部和分系统的调试，同年4月开始联调，25日开始注入储存环，仅经过23小时便得到第一个储存束流；1989年光束线实验站开始安装，1991年8月完成所有光束线实验站的安装调试工作，同年9月开始用同步光进行调试，并开展实验研究工作。
1991年12月22日至23日，由国家科委组织，王淦昌任主任的鉴定委员会对合肥同步辐射加速器及光束线实验站进行技术鉴定。鉴定委员会认为“由我国自行设计、研制建成的合
肥同步辐射加速器的主要性能指标已达到国际上同类加速器的先进水平，已建成的五条同步辐射光束线和五个实验站的主要性能指标已基本达到国际水平”。
1991年12月26日，国家同步辐射实验室工程顺利通过了国家计委组织的国家验收。“国家验收委员会高度评价国家同步辐射实验室工程的建设者们在全国有关工厂、研究所及院校的大力协同和支持下，团结一致、坚忍不拔，发扬了艰苦奋斗、自力更生、少花钱多办事的精神，圆满地完成了工程建设任务。”
二期工程建设（1998年～2004年）
1994年2月由钱临照、唐孝威两位院士发起，王淦昌、谢希德、谢家麟、冯端、卢嘉锡等34位院士联合向有关部门提出《关于集中力量全面建设、充分利用合肥国家同步辐射光源的建议》，中国科技大学也正式向国家有关部门提出建造国家同步辐射实验室二期工程(以下简称二期工程)的申请。
1996年，国家科技领导小组批准二期工程作为“九五”的首批国家重大科学工程项目之一启动。国家计委分别以计科技[1997]557号文和1503号文对二期工程项目建议书和可行性研究报告批复中国科学院，同意以中国科技大学为依托建设“国家同步辐射实验室二期工程”国家重大科学工程项目，总投资11,800万元人民币。1999年4月15日，国家发展计划委员会以计投资〔1999〕416号文《国家计委关于国家同步辐射实验室二期工程开工建设的批复》同意二期工程开工建设。
二期工程的技术目标是：在充分保证机器主体长期、可靠、稳定运行，大幅度提高光源积分流强、亮度和稳定性的基础上，新建1台波荡器插入元件，增建8条新光束线和相应8个实验站。竣工后，合肥光源的潜力得到更充分的发挥，将作为性能优秀、稳定可靠、部分指标相当先进的中低能区同步辐射光源，长期处于国际上同类装置的一流水平。
2003年11月，合肥光源首次满能量储存300mA束流；2004年3月～5月，中科院组织专家组对加速器、光束线的大多数项目进行测试。同年5月，中科院组织对工程进行工艺鉴定。
2004年12月14日，国家发展和改革委员会委托中国科学院对二期工程进行国家验收。国家验收委员会认为：“国家同步辐射实验室通过二期工程建设，提高了装置技术水平，扩大了实验应用领域，基本完成了国家发展和改革委员会（原国家计委）批准的建设目标。国家验收委员会一致同意二期工程通过国家验收。
§1.2可行性研究结论
§1.2.1市场预测和项目规模
高功率电子束辐照加速器广泛应用于食品保鲜、药品和医疗卫生材料的消毒灭菌，它也广泛用于材料改性、高性能材料制备等领域。
漯河市属于食品名城，漯河市及其周边可提供的资源是非常广阔的：
1.调味品：漯河市及周边区域有规模以上调味品企业40余家，年辐照量3万吨；年辐
照收入可达3600万元；
2.卫生材料：一次性注射器、妇女儿童卫生用品，年辐照量1万吨；年辐照收入可达
1000万元；
3.农副产品：大蒜及农副产品深加工，年加工量约1万吨；年辐照收入可达750万元；
4.生鲜肉产品：生鲜猪肉、生鲜鸡肉，年辐照量10万吨。年辐照收入可达750万元。
根据以上数据，漯河周边每年的辐照需求在15万吨，辐照费用6100万元。
本项目拟建辐照加工生产线三条，每条生产线年辐照时间按7000小时计算，每小时辐照产品品均按3吨计算，年辐照能力为6.3万吨。
§1.2.2原材料、燃料和动力供应
项目启动运行后无原材料、燃料的采购使用。
动力采用工业用电已经满足设备运行的需要。
§1.2.3厂址
本项目选址意向：漯河市召陵工业园区，占地面积：2万平方米
水源及取水条件：自来水，循环冷却使用。
废弃物排放堆置条件：无废水废渣等废弃物排放。
§1.2.4项目工程技术方案
项目范围：专用厂房，仓库（未辐照仓库、已辐照仓库），办公楼，停车场，厂区绿化。
本项目主要采用电子直线加速器对客户来料进行辐照消毒杀菌。
主要设备的来源，向中国科技大学国家同步实验室定制。
§1.2.5环境保护
根据国家辐射安全标准，本项目按比国家标准严格十倍的计量要求进行辐射屏蔽计算，
并利用EGS4软件进行模拟计算，辐照加工场所的四侧采用等效2.3m厚水泥的防护墙，顶盖选一米厚的钢筋水泥，对环境非常安全。在设备运行、检修时安全连锁系统将确保人身安全和环境安全。由于电子能量低于10MeV，因此该装置在运行时除自身的电子束和γ-射线外不产生任何放射性物质，即在运行后或关机后不存在残余放射性物质。
§1.2.6工厂组织及劳动定员
公司采用全员聘用制。签订全员劳动合同。
各岗位人员需要量：管理人员3人、设备运行6人（单机）、保安4人、搬运工6人(单机)，化验员1人
§1.2.7项目建设进度
2010年5月底提交项目可行性报告（立项报告）给科技局；
2010年6月初立项报告审批过后立即申请注册成立公司，购置土地；中科大艾克科技有限公司按照合同要求设计、生产加速器
2010年6月上旬开始到省环保局做环评报告；
2010年7月，环评批复后，做土建设计，土建招标，招聘建筑监理；
2010年8月开始土建工作；
2011年4月采购进口部件（主要是束下装置）
2011年6月土建完成，设备开始安装调试；
2011年9月，设备试运行；
2011年11月，公司正式营业。
§1.2.8投资估算和资金筹措
项目所需总投资额约4500万元人民币。
其中固定资产投资为土地30亩约240万元人民币，电子直线加速器3台+附属装置约3400万元人民币，土建（厂房、仓库、办公楼、厂区绿化）750万元人民币，化验室设备及办公设施约110万元人民币。
资金来源：中科大爱克科技有限公司投资：1200万元人民币；
自然人：夏阳投资：800万元人民币；
自然人：XXX投资：1000万元人民币；
政府引导资金：500万元；
政府担保贴息贷款：1000万元。
§1.3存在问题及建议
电子束辐照杀菌和杀虫、医疗器械及用品消毒、材料改性等技术已在国外广泛应用，但长期以来由于微波功率源所致，电子束的功率较低，辐照处理能力不能适应需求，因此钴60放射源被广泛采用。近几年由于大功率的速调管已批量生产，高功率电子束（10MeV, 10kW 以上）的电子直线加速器已在国外开始小规模生产，因此电子加速器取代钴源必将是辐照行业的趋势。这是因为加速器产生的电子束进行辐照加工同钴源相比具有以下优势：
1、一台能量为10MeV，束流功率为10kW的加速器的辐照能力等效于一台60万居里钴源的辐照能力，但其造价仅是钴源的~60％；
2、电子加速器的产生的射线的能量可以调节，射线种类可根据需要选择为电子束或γ－射线，而钴源只能产生固定能量的γ－射线，且能量约为10MeV电子加速器产生的γ－射线的平均能量的40％；
3、电子加速器产生的射线不对环境带来任何污染，使用、运行安全，只要一停电放射性就消失。但钴源是一种天然放射性物质，它不断释放放射性射线，如若在使用时，突然停电，那将是一件灾难性事件。2009年6月河南杞县的钴源卡源和2009年12月广东番禹钴源卡源，都上升成公众安全事件，特别是河南杞县，民众大量外逃，造成了极其恶劣的社会影响。而且由于它存在有半衰期特性其半衰期为5.3年，即每5.3年源的射线强度减少一半，因此过一定时间该源就不好用了，或进行源的补充或处理掉，这不但其处理价格昂贵且对环境会带来严重的污染。
具有以下劣势：
1、电子线的穿透深度小于钴60的伽玛射线；
2、机器运行维护比钴源复杂。
本项目的实施不仅能取得很好的经济效益,也能获得很好的社会效益,通过实施该项目可以带来以下社会效益:
提供就业机会,形成新的产业,带动相关加工业。
提高食品的安全性和产品档次，促进出口，提高收益。
用辐照法代替化学法对食品和医疗用品，卫生用品的消毒，有利与环保，对含菌废弃物
的处理有利于环境安全。
可以为科研和国防建设做出贡献。
本项目的风险初步分析
本项目的竞争对手还是很强大的，其中有两家上市公司，尽管实验室在核心部件加速管的生产上占有一定的优势，但是，并没有绝对优势，随着大家的投入不断加大，竞争会越来越激烈，彼此之间的分工和传统市场也会打破，竞争的加剧将导致价格大战，最终造成效益下降。另外，大功率速调管换依赖进口，进口的周期也很长，国际上只有少数几家生产，出品的时间不长，质量也没有经过长时期的考验。在功率较小时面临已有钴源的竞争。对于生产单位来说，技术掌握上比钴源困难，故障率也会高于钴源。
第2章项目背景和发展概况
§2.1项目提出的背景
§2.1.1国家或行业发展规划
在上世纪六十年代,美国西欧等发达国家的辐射加工产业就进入了快速发展期,但是由于对食品和农副产品在辐照后的安全性积累的数据较少,时间也较短,加之公众对核的畏惧心理,所以对食品和农副产品的辐照加工一度减少并受到限制,但是七十年代末期,尤其是进入八十年代后,经过长期的研究和数据积累, 食品和农副产品的辐照加工的安全性得到了科学的确认, “辐照食品安全性联合专家委员会”，于1980年正式向全世界提出：“任何食物受到10kGY以下照射量的辐照，都不会因辐照引起毒性危害。因此，用辐照方法处理的食物是卫生安全的，不再需要进行毒理学方面的检验，同时在营养学和微生物学上也是安全的”。1997年，该委员会高剂量研究小组宣告超过10kGY高剂量辐射也是安全的。这些结论极大地推动了世界各国辐照产业的发展，现已为国际上接受。中国也早在1958年就进行了辐照土豆的人体实验，后在国家科委和卫生部的组织领导下，“五五”期间进行了多项动物实验，包括终生和传代实验；“六五”期间进行了四百余人的人体试食实验，并制定了七项辐照食品卫生标准；“八五”期间，又在前者工作基础上进行了：（1）辐照食品类别标准的制定（粮食类、果蔬类、熟肉类、冷冻畜禽类、干果果脯、调味品味）；（2）辐照食品鉴别方法的研究。1997年6月正式颁布了六大类七大项辐照食品的国家标准。即：
《辐照熟畜禽肉类卫生标准》GB14891.1-1997
《辐照干果、果脯类卫生标准》GB14891.3-1997
《辐照香辛料类卫生标准》GB14891.4-1997
《辐照新鲜水果、蔬菜类卫生标准》GB14891.5-1997
《辐照冷冻包装畜禽肉类卫生标准》GB14891.7-1997
《辐照豆类、谷类及其制品卫生标准》GB14891.8-1997
北美、欧洲的辐照加工产品应用已十分广泛，亚洲、南美洲甚至比较落后的非洲，都相继有不少装置投入使用，年产值高达数千亿美元。如美国九十年代中期产值已超过两千亿美元，为核电（730亿美元）的3.5倍，占美国GDP的3.9%，并创造约370万个就业岗位，是核电的9.3倍。近几年来，辐射加工技术在配方、抗氧剂、交联机理、性能检测等方面的研究正向更深、更宽的方向发展，在材料科学、生命科学、生物工程、环境保护、营养学、医疗科学、电子工程、航空航天、地质、石油化工等方面已取得重要成果。因此辐射加工技术正在突破传统的应用格局，向科技前沿和生产广度渗透，形成许多新的应用领域。
我国辐射加工产业具有较好的技术基础。近十几年来，在改革开放大环境影响下，产业化进程发展较快，年均以20%的速度增长。目前投入使用的电子加速器生产线49条，束功率达2830kW，加上钴源装置，年加工物品超过70亿元产值，在国民经济中占有一席之地。然而，与发达国家相比较，我国的辐射加工产业差距明显，主要是产品品种少，产业规模小，许多重要产业领域尚属空白，不适应市场需求。
改革开放以来，核技术在工业、农业、医学等各领域的应用都有较大的发展。目前，中国从事核应用技术开发和生产的企事业单位有300多家，产业规模达到年总产值150多亿元。进入90年代以来，工业用电子加速器、工业钴源的实际装源量的年均增长速度维持在20%以上，是世界上发展最快的国家之一。核技术的应用开发取得一批重要成果，核技术应用的产业化进程明显加快。海关集装箱电子束监测系统、信件电子束灭菌装置等一批装置研制成功，为打击走私和反恐活动提供了新型有效的技术手段。核技术在我国农业的各领域得到了广泛应用，并取得了卓越成就，创造了巨大的经济、社会与生态效益。中国有近400家医院拥有电子直线加速器，核医学得到普及和推广，为提高人民健康水平做出了积极贡献。
电子直线加速器的使用已经深入到国民经济的各个领域,其中目前最多使用的领域是医
院的癌症治疗,其次是工业应用领域的辐照加工,辐照改性和工业探伤,最近几年发展起来的射线的无损检查,如海关集装箱检查等也可以归到工业应用领域,直线加速器的应用在以上两个领域已得到了普遍认同和普及,已进入了稳定的发展应用阶段,目前主要是扩大规模和更新换代以便更多更好地满足日益增长的需求。食品的辐照保鲜和杀虫灭菌,卫生用品和材料的消毒灭菌,邮政信件,文件纸张的消毒灭菌,医疗,生化废弃物,含菌废水等的安全处理等目前在发达
国家有些已经得到应用,如食品的辐照保鲜和杀虫灭菌,但是在我国,很多的应用不但落后于发达国家,甚至落后于部分欠发达国家如一些非洲国家, 有些正在开始使用,如信件消毒灭菌,值得一提的是我国科学家在美国“9.11”事件后，恐怖分子通过邮件恶意传播炭疽菌毒,危害人的生命安全事件发生后几个月内即研制成功专用邮件消毒灭菌加速器装置,我们承担了核心
部件加速管的研制。此装置已在我国的重要部门和大型会议、活动的安全保卫工作中发挥作用,美国则通过紧急征用食品辐照装置对疑似邮件进行处理,以确保安全。表一给出了电子直线加速器在食品、医药、卫生材料等领域的使用情况。
表一、电子直线加速器在食品领域的使用情况简表
中成药辐照
中成药辐照灭菌研究，我国上一世纪六十年代已经开始。1978年原国家科委组织，由中国医药工业公司和中国药材公司负责，进行了“钴60γ射线辐照中药灭菌工艺和质量评价研究”，此项研究1985年结束，结论是辐照灭菌效果显著，对中药质量基本上无影响，辐照后中药不产生射线残留和有毒有害物质。
中成药辐照灭菌的商业化，我国上世纪70年代末已经开始，其辐照量占辐照中心首位。1988年春节上海甲肝流行，引起一次性医疗器械辐照灭菌的“大革命”，中成药辐照灭菌的辐照量降为第二；1995年快餐食品调味料的辐照灭菌，保健食品和即食食品小包装辐照灭菌，以及加入WTO后的水产品，出口食品辐照灭菌数量迅速上升，便使其又降为第三位；近年来出口宠物饲料的大量发展和辐照辐射化工产品的数量大大增加，在沿海工业发达地区中成
药辐照灭菌的数量已降为第五位，其份额占辐照加工服务费的10%左右。但是在我国边缘地区如海南、云南、贵州、内蒙、黑龙江以及中成药产区湖南、湖北、四川、广西等地区，中成药辐照量仍占总辐照量的30%，甚至50%。可见中成药辐照灭菌在我国辐照加工行业中至今还占十分重要地位。
我国药典附录XⅦ：灭菌法，第四条辐照灭菌法规定：。。。。。不受辐射破坏的药品均可应用.
卫生部根据上述研究于1997年5月21日发出“关于发布《钴60辐照中成药灭菌剂量标准》的通知，第5.1条规定中药辐照灭菌的最大吸收量：散剂、片剂为3kGy;丸剂为5kGy；中药原料6kGy；”。
农产品辐照
农副产品辐照储存时利用核技术开发出来的一种新型的储存保鲜方法。其原理是：利用放射性核素（如钴60）放射出γ射线，或利用电子加速器产出的电子束在一定剂量范围内辐照农产品，杀其中害虫，消除其中病原微生物，或抑制农副产品中的某些生物活性或生理过程，从而达到农副产品安全储存或保险之目的。
1、辐照储存的优点
（1）、γ射线或电子束穿透力强，可以再不损坏原包装情况下对包装物进行辐照，并可通过控制辐照的剂量和工艺达到对物品辐照剂量的均匀度。
（2）、辐照加工通常是在常温下，可以保持商品的新鲜状态，并使其在感官性状、质地及色、香、味等方面同原商品相差无几，尤其对不适于加热、熏、蒸、湿煮的农产品，也能用射线处理。
（3）、逐副产品辐照是物理加工过程，不需要添加任何化学药物，没有化学残留和放射性污染。
（4）、可以改进某些食品的工艺质量，如面粉经过辐照处理可提高烘烤质量等
（5）、比传统的加工方法（如热加工和冷加工）节省能源。
（6）、由于辐照能彻底杀虫灭菌。可作为一种特殊检疫措施。如美国加州柑橘、南非芒果、法国的香料等都考虑用辐照作为病虫害的检疫措施。
2、农副产品辐照技术的使用范围
（1）、粮食：我国粮食年虫蛀损耗约为总产值的10%，因此，消灭害虫是保存粮食的关键。采用化学药物杀虫，存在熏蒸不均匀，杀虫不彻底缺点并易造成残留污染。利用辐照法
电子辐照加速器技术工程中心章程2007年9月13日 第一章总则 第一条电子辐照加速器技术工程中心(本章程中简称工程中心)是中国科学院高能物理研究所和无锡爱邦辐射技术有限公司联合创建的致力于 发展加速器技术及其应用的工程中心。第二条工程中心将集中双方优势，建立工业辐照加速器研发及应用的战略合 作伙伴关系，共同推动我国电子辐照技术及其产业的发展。 第三条本章程为工程中心双方单位共同制定、修订并遵守的工作规范。 第二章目标和任务第四条工程中心以推动我国辐照加速器技术及应用的发展为目的，逐步打造 成为江苏省及国家相关部委的省部级工程中心，中科院等相关科研单 位的辐照技术应用服务平台，最终成为国家级工程中心。 第五条双方单位以工程中心为依托，分别或共同申请承担国家及地方科研项目，共建全方位的研发环境，提供互相支持，协调安排，整合共享资 源，共享研发成果。 第六条工程中心将互为对方技术人员进修、研究生实践的基地并提供学习和实践的有利条件。 第七条工程中心将逐步开展现有加速器改进，新型加速器研发，辐照工艺研究，材料辐照改性研究等工作。 第八条工程中心应向社会及有关领域推广研发技术和成果。 第三章组织机构第九条工程中心实行领导小组下的管理委员会负责制。工程中心领导小组由
双方单位相关人员组成，各自推荐三名成员，任期三年。领导小组推 荐产生工程中心管理委员会并委任主任和副主任各一名。 第十条工程中心管理委员会负责组建工程中心科学技术顾问委员会、发展与咨询委员会。科学技术顾问委员会、发展与咨询顾问委员会成员不局 限于双方单位。 第十一条工程中心管理委员会主任和副主任负责主持工程中心的日常工作。召 集领导小组会议，建议召开科学技术顾问委员会或发展与咨询顾问委 员会议，或联席会议。组织对工程中心的重大事项进行讨论，审议并 形成决议。 第十二条工程中心总部设立在江苏无锡爱邦公司，在北京设立高能所办公室， 由依托单位各自负责行政管理。 第四章工程中心规则第十三条以工程中心为依托的项目，双方可利用各自渠道申请各级政府、部委、 单位的技术和产业发展基金，积极寻求社会资源的支持。所获支持的 资金和设备保证全部用在项目上。由管理委员会协商后根据所承担的 任务分配使用，委托双方单位业务及财务部门负责。 第十四条以工程中心为依托，双方共同完成的成果双方共享;技术成果在市场推广和产业化过程中产生的经济效益双方共享。 第十五条以工程中心名义对外宣传的材料，或工程中心研发成果对外宣传材料，必须得到双方认可才能对外宣传。 第五章监督 第十六条工程中心遵守双方单位的相关规章制度;接受双方单位的监督和检
辐照加速器项目 实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
辐照加速器项目实施方案 辐照加速器的应用范围非常广阔，可广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。然而由于辐照加速器行业属于高科技行业，专业性非常强，绝大多数研究开发人员都具有硕士以上学位。目前国内辐照加速器的生产和技术研究仅局限在各大院校、研究所和几家技术实力雄厚的企业，使得辐照加速器并未得到大规模推广应用。 该辐照加速器项目计划总投资9791.96万元，其中：固定资产投资8265.91万元，占项目总投资的84.42%；流动资金1526.05万元，占项目总投资的15.58%。 达产年营业收入12319.00万元，总成本费用9385.48万元，税金及附加181.77万元，利润总额2933.52万元，利税总额3519.91万元，税后净利润2200.14万元，达产年纳税总额1319.77万元；达产年投资利润率29.96%，投资利税率35.95%，投资回报率22.47%，全部投资回收期5.95年，提供就业职位219个。 报告根据项目产品市场分析并结合项目承办单位资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。
...... 在辐照加工领域，按照射线能量强度的不同，电子加速器可分为高能 （5Mev以上）、中能（0.8Mev-5Mev）、低能（0.1Mev-0.8Mev）三大系列，高能电子加速器技术最为复杂，射线穿透能力最强，在食品灭菌保质、药 品和医疗器械灭菌等要求较高的领域，均需使用高能电子加速器。中、低 能电子加速器适合应用于材料改性。
电子加速器辐照加工简介 1 辐照加工技术简介 辐照加工是一项通过高能射线对物质作用所产生的生物效应、化学效应及物理效应，对物品进行杀毒、灭菌、降解有毒有害物质、改善材料性能等的高科技绿色加工技术，具有能耗低、无残留、无环境污染、加工流程简单、易于控制以及加工处理后的产品附加值高等优势，被称为人类加工技术的第三次革命，已广泛应用于农业、医疗、化工、环保、矿产等诸多领域，且正向现代科学技术前沿和新领域渗透，产生了巨大的经济效益和社会效益。 用于辐照加工的高能射线主要有两种：一种是放射性同位素（如钴-60）释放的γ射线，另一种是电子加速器产生的高能电子束。由于放射性同位素钴-60存在残留核废料处理等诸多弊端，逐渐由电子加速器技术所替代已成为世界公认的发展方向和主流。 无论在国内还是全世界范围，辐照加工技术已经获得了广泛的应用，辐照加工产业已经颇具规模。目前世界辐照加工产品产值每年正以20%的速度递增，如美国九十年代中期辐照加工产品产值就已超过2000亿美元，占到了美国GDP的3.9%。辐照加工产业在提高世界科技水平，促进经济发展，推动高新技术产业化进程中发挥了突出作用。 辐照加工技术涉及高新技术、民用非动力核技术、环境保护、新材料、农林业新技术、新能源等六个国家重点发展的技术领域，一直是国家重点扶持与鼓励发展的行业。2006年4月，该技术列入国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》中的重点鼓励项目；2007年1月，列入国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》中优先发展的高技术产业化重点项目。根据国家发改委的计划，我国以辐照加工作为关键技术的产业规模将保持年均15%以上的增长速度、到2015年预计达到3000亿元，并将有力带动相关领域产业的发展。 目前，辐照加工主要采用钴60作为放射源，效率低、空闲能源浪费大，特别是放射源后续处理（即核废料处理）更是世界性的严重问题。
第十五章 同步辐射原理与应用简介§ 周映雪 张新夷 目 录 1. 前言 2．同步辐射原理 2.1 同步辐射基本原理 2.2 同步辐射装置：电子储存环 2.3 同步辐射装置：光束线、实验站 2.4 第四代同步辐射光源 2.4.1自由电子激光（FEL） 2.4.2能量回收直线加速器（ERL）同步光源 3. 同步辐射应用研究 3.1 概述 3.2 真空紫外（VUV）光谱 3.3 X射线吸收精细结构（XAFS） 3.4 在生命科学中的应用 3.5 同步辐射的工业应用 3.6 第四代同步辐射光源的应用 4．结束语 参考文献 §《发光学与发光材料》（主编：徐叙瑢、苏勉曾）中的第15章：”同步辐射原理与应用 简介”，作者：周映雪、张新夷，出版社：化学工业出版社 材料科学与工程出版中心；出版日期：2004年10月。
1. 前言 同步辐射因具有高亮度、光谱连续、频谱范围宽、高度偏振性、准直性好、有时间结构等一系列优异特性，已成为自X光和激光诞生以来的又一种对科学技术发展和人类社会进步带来革命性影响的重要光源，它的应用可追溯到上世纪六十年代。1947年，美国通用电器公司的一个研究小组在70MeV的同步加速器上做实验时，在环形加速管的管壁，首次迎着电流方向，用一片镜子观测到在电子束轨道面上的亮点，而且发现，随加速管中电子能量的变化，该亮点的发光颜色也不同。后来知道这就是高能电子以接近光速在作弯曲轨道运动时，在电子运动轨道的切线方向产生的一种电磁辐射。图1是当时看到亮点的电子同步加速器的照片，图中的箭头指出亮点所在位置。那时，科学家还没有意识到这种同步辐射其实是一种性能无比优越的光源，高能物理学家抱怨，因为存在电磁辐射，同步加速器中电子能量的增加受到了限制。大约过了二十年的漫长时间，科学家（非高能物理学家）才真正认识到它的用处，但当时还只是少数科学家利用同步辐射光子能量在很大范围内可调，且亮度极高等特性，对固体材料的表面开展光电子能谱的研究。随着同步辐射光源和实验技术的不断发展，越来越多的科学家加入到同步辐射应用研究的行列中来，同步辐射的优异特性得到了充分的展示，尤其是在红外、真空紫外和X射线波段的性能，非其他光源可比，很多以往用普通X光、激光、红外光源等常规光源不能开展的研究工作，有了同步辐射光源后才得以实现。到上世纪九十年代,同步辐射已经在物理学、化学、生命科学、医学、药学、材料科学、信息科学和环境科学等领域，当然也包括发光学的基础和应用基础研究，得到了极为广泛的应用。目前，无论在世界各国的哪一个同步辐射装置上，对生命科学和材料科学的研究都具
同步辐射光源及其应用 沈元华 (复旦大学物理教学实验中心上海200433) 摘 要:介绍了同步辐射光源的产生、特点及其应用. 关键词:同步辐射;光源;加速器 Synchrotron radiation source and its applications SHEN Yuan-hua (Central Labo rato ry fo r Phy sics Educatio n,Fudan University,Shang hai,200433) Abstract:The forma tio n,characteristics and applicatio ns of synchro tro n radiatio n so urce are introduced. Key words:synchrotron radiatio n;ligh t source;accelerato r 在著名科学家谢希德、杨福家等院士的倡议下,一座投资十亿的宏伟建筑即将耸立在上海浦东高科技园区,它就是世界瞩目的第三代同步辐射光源——上海光源. 什么是同步辐射光源?它与普通光源有什么区别?它有什么重大的科学意义和应用价值?本文将做一简要介绍. 1 同步辐射光源的产生 同步辐射光源是由同步加速器的发展而产生的.著名原子物理学家尼·玻尔说过,高速粒子与物质相互作用时发生的各种效应,是获取原子结构信息最主要的来源之一.事实上,科学家们往往要用高速运动的粒子去轰击原子核,观察撞击时发生的种种变化,才能了解原子的结构和原子内部的各种秘密.各种加速器正是为获得这种高速运动的粒子而建造的.早期的加速器是直线型的,要获得的粒子速度越快,其长度也要越长.为了缩短加速器的长度,可用磁场使带电粒子发生偏转而作回旋运动,这就是回旋加速器.这种加速器利用强大的磁场,使带电粒子作回旋运动而不断加速.由于在一定的磁场作用下,粒子的回旋轨道半径随其速度的增加而增加,故磁场空间必须很大.因此,这种高能回旋加速器的磁铁是极其笨重的. 为了减轻磁铁的重力,并进一步提高粒子的速度,人们设计出采用环形电磁铁并不断改变磁场强度,使粒子的轨道半径保持恒定的加速器.这种固定轨道、用调变磁场的方法实现电场对粒子的同步加速的加速器,就称为同步加速器.带电粒子在同步加速器中按同一轨道作圆周运动,可以大大提高粒子的能量和速度.然而,当粒子的能量越来越大时,人们发现要进一步加速却越来越困难了.其根本原因之一就是带电粒子改变运动方向(转弯)时,必然伴随着电磁波的辐射,即光波的发射;粒子的能量越大,辐射就越强.虽然早在1898年理论物理学家Lienard就预言带电粒子作圆周运动时会产生辐射而发光,但是直到本世纪四十年代末,才由Pollack等人在美国通用电气公司的一台同
现代工业生产场所中存在多种职业病危害因素，并可对作业人员健康产生有害复合作用。因此，在进行放射建设项目的评价和审查中，不仅要对建设项目放射防护进行评价．而且还应考虑其他职业病危害因素的影响。《中华人民共和国职业病防治法》颁布实施后，国家制定了一系列职业卫生法律法规、规范和标准。依照有关法规和规范，可能产生放射性职业病危害因素的建设项目被定性为严重职业病危害建设项目，在项目可行性论证阶段必须进行职业病危害预评价，井作为卫生行政部门进行审批用的独立技术文件。 在目前国家尚无放射建设项目职业病危害评价规范的情况下．笔者试图通过对某企业电子辐照加速器辐射加工建设项目，系统分析放射建设项目职业病危害特点，初步探讨放射建设项目职业病危害预评价项目与内容。 1 内容与方法 1.1内容 选择某企业技改的3.0 Mev、40mA高频高压电子辐照加速器辐射交联聚乙烯系列产品的建设项目。主要评价内容包括：选址及其总体布局、生产工艺、工程分析、职业病危害因素识别与评价、职业卫生防护措施分析与评价等。 1.2方法 根据建设项目技术资料，参照《建设项目职业病危害评价规范》和《建设项目放射防护评价报告书格式和内容》，在分析工程有害因素的基础上，对辐射加工的详细工艺生产流程及其操作方式、生产过程中的职业病危害因素及其职业卫生防护和管理措施等进行分析与评价。 2 结果 2.1选址及其总体布局 辐照加工装置位于该厂厂区内，周围100m内无居民区。建设场址场区内之饱和层为细沙层，经地震液化判断，地震对本层不会发生液化，也未见有结构断裂通过，因此．适宜进行本工程建设。 辐照加工装置主要由首层为辐照厅、第二层为加速器厅，以及传送系统、控制室、物品储存室和辅助设备组成。加速器厅和辐照厅是该建设项目的主体部分，建筑物长37.9 m，宽29.8m，建筑面积1562m2。 2.2电子辐照加速器辐射加工工艺流程 辐照室、预辐照大厅(辐照产品装卸大厅)、控制室、办公用房、库房与其配套的辅助用房、生产车间，形成一体化格式安排。 热收缩材料生产工艺：①原料混合→熔融挤出→冷却定型→收卷；②放卷→辐射交联→收卷；③放卷→加热→扩管→冷却定型→成品。 2.3工程分析 2.3.1辐射源装置和屏蔽设计 2.3.1.1辐射源装置 辐射源装置为高频高压电子辐照加速器，技术参数为3.0MeV、40 mA，最大束功率120 kW，加速粒子的种类是电子，属中低能加速器。 在电子辐照物品过程中，由于电子与物质的相互作用，产生出x射线。这种x射线是辐射处理工作中不需要的，对操作人员和工作场所有害而需要对其防护，就防护而言主要是针对x线。 在电子辐照加速器中，当电子能量较高时，有可能由于(γ，n)反应产生光致衰变中子。
10MeV系列电子直线辐照加速器 一、项目介绍 用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。这一技术已被广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。它同钴源辐照一样，具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等特点。与钴源相比，其最大优点是辐照束流集中定向，能源利用充分，辐照效率高，不产生放射性废物。随着钴源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价格和经济优势。用能量为l0MeV的高功率电子加速器建设高能电子辐照中心，在发展辐照加工产业的同时，开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在国内外都是一项极具挑战和开拓性的工作，具有明显的社会经济效益和不可估量的潜在价值，是目前国际上倍受关注的高科技领域之一。 主要涉及领域有： 1）医疗卫生用品的辐射灭菌 适用的医疗卫生用品灭菌消毒的种类很多，包括金属制品、塑料制品、棉织品、一次性使用的高分子材料医疗用品等上千种，中西药和化妆品也都可以采用辐射消毒灭菌。辐射消毒灭菌要比常规的ETO等化学消毒法具有更多优点：辐射消毒灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品和药物。辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长货架寿命和储存期。能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业，适合于大规模加工。加工易于控制，一旦加工参数（剂量）确定，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素。 2）食品辐照加工------保鲜和储存
加速器辐射防护 OCPA2010 王庆斌/IHEP 2010年8月
加速器辐射防护 射线与物质的相作 射线与物质的相互作用 加速器的辐射源 加速器的辐射屏蔽与防护 加速器的辐射监测 加速器的非辐射危害和防护 加速器的安全
一射线与物质的相互作用 射线与物质的相互作用分为 射线与物质的相互作用分为： ?带电粒子与物质的相互作用； ?不带电粒子与物质的相互作用； 带电粒子可以引起物质的电离和激发 ?电离是高速带电粒子在某一壳层电子旁掠过时，由于库仑引力的作用，使电子获得能量而脱离原子核束缚成为自由电子的过程。 ?激发是获得能量的电子，从较低能级跃迁到较高能级的过程。 不带电粒子可以引起物质的电离和激发 ?不带电粒子，中子和光子不能引起物质电离，但它们在与物质作用时会产生次级带电粒子，近而再引起物质的电离，X射线和γ射线 都是光子。
一射线与物质的相互作用（续1） 光子与物质的相互作用有三种机制 光子与物质的相互作用有三种机制： ?光电效应（photoelectric effect）：一个光子由于从原子中打出一个轨道电子而损耗掉其全部能量的过程； ?康普顿散射（Compton scattering）：光子在自由电子上散射，并给与自由电子以一定的动能。光电效应和康普顿散射二者之间本质上的不同，在由电子以定的动能光电效应和康普顿散射二者之间本质上的不同在 于光电效应中光子完全消失了；而在康普顿散射中光子被保留下来，不过 其能量要比入射光子的能量低。 ?电子对效应（Pair production）：光子被核场吸收产生出一对正负电子对。
一射线与物质的相互作用（续2） 中子与物质作用的对象是原子核而不是核外电子 中子与物质作用的对象是原子核，而不是核外电子。 中子与原子核作用的形式有三种： 散 ?弹性散射； ?非弹性散射； ?中子俘获。 快中子在轻介质中主要通过弹性散射损失能量； 损失能量 在重介质中通过非弹性散射损失能量； 中子俘获是中子的能量被原子核吸收后放出一个或几个光子的过程。 中子能量损失的过程称为中子的慢化，在轻介质材料中（如聚乙烯和石蜡）中子的慢化进程被加快，所以用聚乙烯和石蜡屏蔽中子的效果比较好。 比较好
电子辐照加速器在食品辐照中的应用 一、什么是食品辐照？ 食品辐照就是用可控电子束、γ或x射线对食品进行辐照加工，用以 ·灭菌防腐，确保食品食用安全，减少化学熏染及添加剂，延长货架寿命； ·可用于减少谷物，调料，干果，新鲜水果和蔬菜的虫害和侵袭； ·抑制根茎薯类发芽； ·延迟收割期后水果的成熟； ·停止肉和鱼中的寄生虫传染病的活动； ·延长家禽，肉，鱼，贝类等的货架寿命； ·净化禽类和牛肉； 是怎样减少或消灭食源性微生物和病虫的？ 辐射加工是用γ射线、电子束或X射线，将食品中的细菌和害虫的分子键打断，使它们死亡或使它们失去繁殖能力，以达到保鲜、长期储存和安全食用的目的。 经过辐照处理的食品，是否安全？ 一系列专家委员会包括：JFAO（联合食品及农业组织），IAEA，WHO，ICGFI （国际食品辐照顾问团）及FDA，得出的结论是：在特定条件下食品的辐照是安全的。
1979年FDA的顾问委员会结论说：任何受到小于1 kGy的辐照食品，或包含0.01%的受到50kGy的日常食品，对人类消耗来说，都是安全的，没有任何毒性。 1980年WHO联合委员会结论：任何日常食品的辐照，总平均剂量不超过10kGy 是没有毒性危害的，不需要再进行毒性试验。目前，WHO推荐，不需要剂量上限的限制。 实验研究表明，辐射可以更有效地降低任何存活病菌的毒性。例如，经过辐照的细菌在较低的温度下就能杀死。 辐照过的食品需要冷藏吗？ 在批准的剂量下，辐射并不排除冷藏，也不排除小心处理，储存或清洗食品的需要。例如，辐照过的禽类，可以大量减少致病菌并杀死细菌，但是并没有完全灭菌，它仍需要适当的冷藏和加工处理。 辐照食品会受到射线污染或改变原有风味吗？ 在安全剂量下辐照食品不存在射线污染问题，绝对是安全的。由于食品辐照加工是在常温下进行的，与传统的巴式加热消毒法相比，更能保持食品的原有风味和新鲜度。 食品辐照是法律允许的吗？ 食品辐照是一种绿色加工，到目前为止国家卫生部已先后批准了18个品种辐照食品的卫生标准，并于1996年正式颁布了《辐照食品卫生管理办法》和六大类辐照食品的卫生标准。
辐照电子加速器的用途 一：用射线来辐照代表着国际加工业的发展方向。电子加速器技术对工业产品或农产品进行辐照加工，主要应用领域如下： 1) 利用电子束辐照快速晶闸管、芯片，可改变优化产品的性能。 2) 降解水产品、蜂制品中残留氯霉素，达到出口国的农药残留卫生标准。 3) 农副产品、食品、海、水产品的保鲜。达到杀菌、杀虫、抑制发芽、延长货架期的目的。 4) 一次性医疗卫生用品的消毒灭菌（医用敷料、纱布、手套、手术用医疗器械等） 5) 中成药、保健品的杀菌利用电子束，能有效杀死中成药、保健品中的各种有害病菌，达到实用卫生要求。 6) 黄玉、珍珠、水晶致色，提高产品品质，增加产品附加值。 7) 高分子材料的降解。利用电子束降解PTFE，获取微米级和纳米级超细粉。 8) 可用于酒类的辐照陈化等。 9) 宠物饲料的杀菌。利用电子束能有效杀死宠物饲料中各种细菌，特别是沙门氏菌。从而达到宠物食用的卫生标准。 10) 各种玩具的杀菌。为了保证各种玩具在生产过程中产生的细菌污染会直接影响到儿童的身体健康，要对它进行电子束杀菌，从而达到卫生要求。 11) 化妆品原料中的有害菌和化妆品在生产中因污染产生的细菌将对皮肤带来潜在危险，而高温灭菌又会破坏化妆品自身的特性，影响其质量，利用电子束灭菌是在常温下进行的，对于不耐高温的化妆品是一种理想的灭菌方法。 12) 商品养护（防霉）。各种商品经电子束辐照后可起到防霉作用，从而达到对商品的养护。 二：和一般的用伽玛射线来进行辐照加工不同，利用加速器进行辐照的优点与特点是： 1) 快速辐照。辐照加工时间短，例如对一箱产品杀菌，耗时仅1分钟；而用伽玛源辐照可能要数十分钟。 2) 吸收剂量均匀。采用动态的传送装置，产品吸收剂量的不均匀度<5%。一次性大批量加工也可以小批量加工，加工方式灵活而且加工速度快。 3) 无任何毒性和残留，不添加任何化学试剂，不影响产品原有成分和品质。 4) 可事先对产品密封包装，在辐照时不拆产品包装箱。能快速、安全通过。无二次污染。 5) 无环境污染。关机后无射线。安全可靠！而用伽玛源存在源的浪费和费源的处理问题。 6) 降解水产品、蜂产品中残留氯霉素，是目前国内外唯一的方法。 7) 投资低，产出高。钴源的国际价格是2美元/居里，100万居里的钴源是200万美元合计人民币1600万元，而同等发射功率的15KW的加速器其价格在1000万人民币左右。 应用电子束直线加速器建立以处理食品、饮料、药材、医用器械等的辐照中心，对于提高食品质量，保证食品安全，扩大出口，具有重大意义，将会对我国特别是辐照中心周边地区带来良好的经济和社会效益，电子束直线加速器将会在一定领域逐渐替代以钴源为放射源的辐照装置。 国内外市场需求预测加速器产品当前市场量预测可年产3~5台，产值1500万元~2500万元，随着市场开发，数年后可年产10台以上；作为幅照加工中心，4KW加速器用于100kGy剂量的高分子材料加工，其加工能力约100kg/ h；用于10kGy消毒灭菌加工，加工能力约1吨/h；用于214Gy食品保鲜，加工能力约5吨/h。市场竞争力很强。投资规模及设备需求 ; 生产加速器形成产业规模的生产能力需投资1000万元~1500万元。 建立加速器辐照中心约需投资800~1000万元，其加工能力超过100万居里的钴－60源。所需主要原材料普通材料生产工艺流程：生产加速器的工艺流程主要是整机总装、总调。加速器部件主要由外协加工解决。辐照中心生产工艺流程：把产品置于全自动流水线上,连续辐照即可。
7卷第11期第1 005年11月 2强激光与粒子束HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSVol.17,No.11 ,Nov.2005 文章编 号:()001-4322200511-1630-05 1 激光同步辐射作为阿秒X射线辐射源的特性研究 田友伟1, 余玮1, 陆培祥2, 何峰1, 马法君1, 徐涵1, 钱列加3 (1.中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,上海201800; 2.华中科技大学激光技术国家重点实验室,湖北武汉430070;00433) 3.复旦大学光科学与工程系,上海2* 微分散射截面等特摘要: 研究了逆流相对论电子与激光脉冲相互作用获得激光同步辐射的频率上移、 性。发现逆流相对论电子与短脉冲激光相互作用,可以获得阿秒X射线辐射脉冲。短脉冲激光条件下得到的 后向散射光的频率上移与长脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移是完全一致的,同时发现随着入射 电子初始能量的增加,散射光的准直性越来越好,后向散射光脉冲的脉宽越来越短。 关键词: 阿秒脉冲; X射线; 激光同步辐射; 频率上移; 后向散射 434.1 文献标识码: 中图分类号: O A 这些领域包括医学成像、X射线诊台式可调谐的单色X射线光源在许多领域有着非常广阔的应用前景, 断学、核共振吸收、显微术、固体物理和材料科学等。逆流相对论电子与激光脉冲相互作用的线性汤姆逊散射被认为可以获取可调谐、近单色和准直性好的X射线光源,这一方案被称作激光同步辐射(,最初是由LSS) [],,第三代同步辐射加速器的磁振荡器SranleTinEsareisher1等人提出的。在激光同步辐射方案中,pggy和F 被激光脉冲所替代,激光脉冲的波长比普通磁振荡器的波长小4个数量级,因此产生同样能量的光子,激光同步辐射所需的入射电子的能量远小于普通同步辐射源所需的能量,即用低能电子代替普通加速器中的高能电子意味着试验装置费用的大大降低。近几年来随着台式短脉冲高强度激光技术和高亮度电子加速器技术的迅2]速发展,使得激光同步辐射方案重新进入人们获取X射线光源的视野,而随着单个阿秒X射线脉冲的产生[, 已经揭开了阿秒现实应用的序幕。为了研究阿秒时间量级的超快过程中所发生的瞬态现象,就需要探索可能产生阿秒X射线脉冲的方法,我们发现逆流相对论自由
辐照加速器生产制造项目 实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
辐照加速器生产制造项目实施方案 辐照加速器的应用范围非常广阔，可广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。然而由于辐照加速器行业属于高科技行业，专业性非常强，绝大多数研究开发人员都具有硕士以上学位。目前国内辐照加速器的生产和技术研究仅局限在各大院校、研究所和几家技术实力雄厚的企业，使得辐照加速器并未得到大规模推广应用。 该辐照加速器项目计划总投资6723.39万元，其中：固定资产投资5455.54万元，占项目总投资的81.14%；流动资金1267.85万元，占项目总投资的18.86%。 达产年营业收入9281.00万元，总成本费用7298.53万元，税金及附加109.17万元，利润总额1982.47万元，利税总额2365.08万元，税后净利润1486.85万元，达产年纳税总额878.23万元；达产年投资利润率29.49%，投资利税率35.18%，投资回报率22.11%，全部投资回收期6.02年，提供就业职位180个。 报告根据项目产品市场分析并结合项目承办单位资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。
...... 据估计，我国目前对外从事辐照加工的单位约有300家左右，钴源占比较高，约170家，加速器（中低能为主）略小，约110家，从事灭菌的高能加速器所占的比例更小，大约20家，而且区域非常集中，主要集中在长三角、珠三角、京津唐和山东半岛地区。
电子辐照加速器装置 电子辐照加速器装置是多学科综合性工业生产设备涉及高电压、高真空、高气压、电子学、计算机、微波技术、自动控制技术、机械设计与加工、束流测量、剂量学、辐射防护等。任何一部分出现问题都将影响加速器的正常运行影响生产因此加速器质量必须过硬。应用加速器装置种类繁多 适用于辐射加工的加速器装置只有高压型电子辐照加速器和谐振型电子辐照加速器两种。这两种加速器装置和其它应用加速器一样各有自己的结构组成、性能特点和不同的适用范围。但是它们都具有： 1、电子枪 2、加速器主机 包括加速电场系统、控制磁场系统、真空系统 3、束流引出应用装置 包括扫描装置、束流引出装置或靶装置 4、控制系统。 在现代规模化生产条件下加速器结构紧凑、操作简便、安全可靠、工作状态稳定、运行周期长、能量和束流可调、维修容易、可在任何需要的时候开机和停机 还有加速器要适应厂房要求 要和生产线其它设备相匹配等。由于现代电子辐照加速器装置具备了这些功能条件能实现自动化规模生产使得辐射加工行业获得了广泛的应用与发展。 通常我们按能量将电子辐照加速器分为低能、中能、高能三档。 1、低能电子辐照加速器能量范围100KeV-300 KeV束流功率几Kw-250Kw特点是没有加速管和扫描装置 自屏蔽 机型为电子帘加速器。主要用于涂层固化、薄膜和片材的辐射加工、烟气净化等。 2、中能电子辐照加速器能量范围0.3MeV-5 MeV束流功率几Kw-500Kw特点是主机为圆柱形扫描加速器。主要机型有地那米高频高压型、绝缘芯变压器型、高气压高压变压器型、谐振变压器型、高频单腔脉冲型等加速器。中能电子辐照加速器得到了广泛实际应用 主要用于电线电缆、发泡材料、热缩材料、建筑材料、橡胶等的辐射加工。 3、高能电子辐照加速器能量范围5MeV-10 MeV束流功率几Kw≥300Kw特点是扫描型加速器电子束流可以转换为x射线。主要机型有辐照用电子直线加速器、梅花瓣Rhodotron型电子加速器及5 MeV以上地那米加速器。主要用于医疗用辐射消毒、食品保鲜、原材杀虫、航空航天用复合材料辐射固化等
新型无辐射矩形同步回旋加速器设计原理 梅晓春 俞 平 （福州原创物理研究所） 内容摘要 按照经典电磁理论，带电粒子做加速运动时会辐射电磁波，然而实际情况并非总是如此。实验表明，带电粒子做直线加速运动是几乎不辐射的。目前为研究希格斯粒子准备建造的国际大型直线加速器，就基于这个结果。在电子感应加速器中，当电磁和磁场同时存在时，也没有观察到电子辐射电磁波（布鲁埃特实验）。本文严格讨论带电粒子在电磁场中的相对论运动，与经典电磁辐射公式相结合，从理论上证明带电粒子做直线加速运动和在电子感应加速器中做加速运动时的辐射极小，可以认为几乎是不辐射的。由此就可以将同步回旋加速器设计成矩形的形状，并在弯角处采用电子感应加速器的运动轨道。在这种矩形同步回旋加速器中，带电粒子可以被加速到无限接近光速的高能状态，但几乎不产生辐射损耗。 关键词：狭义相对论，同步辐射，电子感应加速器，同步回旋加速器，矩形同步回旋加速器 一. 无辐射矩形同步回旋加速器的设计 作者于2012年2月曾在加拿大《Applied Physics Research 》上发表一篇文章，题为“带电粒子在电磁场中相对论运动稳定性分析与建造无辐射损耗同步回旋加速器的可能性”()1。文中提出一种无辐射损耗同步回旋加速器的设计原理，这种加速器是圆环型的，对辐射损耗的计算略显粗糙。本文提出一种更简单、更高效的无辐射损耗同步回旋加速器设计原理。这种加速器是矩形的，在弯角处改用螺线型轨道。本文同时对带电粒子在直线和螺线加速运动过程的辐射做严格的计算，证明矩形无辐射损耗同步回旋加速器是完全可能的。 按照经典电磁理论，带电粒子做加速运动时会产生电磁波辐射。这种辐射与推迟电磁场有关，与加速度有关的辐射可以传播到远处，与加速度无关的电磁场在近处就严重衰减。如果粒子的加速度与运动速度平行，比如粒子做直线运动，辐射功率为()2： 322302 211)/1(6c V c a q P **-=πε （1） 如果加速度与速度垂直，比如电子在磁场中运动， 辐射功率为： 2223022)/1(6c V c a q p **⊥-= πε （2） 式中*V 是推迟速度，*a 是推迟加速度。 然而实验证明情况并非如此，带电粒子做加速运动在某些情况下会辐射电磁波，在某些情况下却是几乎不辐射的。比如电子做直线加速运动时，就是几乎不辐射。2013年欧洲核子研究中的LHC 上发现拟似希格斯粒子的粒子后，世界各国开始考虑建造的国际直线加速器，就是基于这个结果。 发现带电粒子辐射电磁波的历史是很有趣的。早在1944年，美国通用电器公司在纽约州申纳塔底有一台能量为100MeV 的电子感应加速器。物理学家布鲁埃特负责调试这台设备时，希望能发现电子的辐射。布鲁埃特用一个非常灵敏的，频率从Hz Hz 810~50的的探测器，相当于无线电从超长波到超短波的波段。
lOMeV系列电子直线辐照加速器 一、项目介绍 用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效 应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。这一技术己被广泛应用于工业生产中的 材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭 菌保鲜等。它同钻源辐照一样，具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运 行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等特点。与钻源相比，其 最大优点是辐照束流集中定向，能源利用充分，辐照效率高，不产生放射性废物。随着钻源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价 格和经济优势。用能量为lOMeV的高功率电子加速器建设高能电子辐照中心，在发展辐照加工产业的同时，开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在国内外都是一 项极具挑战和开拓性的工作，具有明显的社会经济效益和不可估量的潜在价值， 是目前国际上倍受关注的高科技领域之一。 主耍涉及领域有: 1) 医疗卫生用品的辐射灭菌 适用的医疗卫生用品灭菌消毒的种类很多，包括金属制品、塑料制品、棉织品、一次性使用的高分子材料医疗用品等上千种，中西药和化妆品也都可以采用辐射消毒灭菌。辐射消毒灭菌要比常规的ETO等化学消毒法具有更多优点：辐射消毒灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品利药物。辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长货架寿命和储存期。能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业, 适合于大规模加工。加工易于控制，一旦加工参数（剂量）确定，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素。 2）食品辐照加工……保鲜和储存 食品辐照的保藏方法与其他方法相比有许多优点：可以杀菌消毒，降低食品病原
上海高鹰科技有限公司电子加速器及辐照灭菌方案提供商 Shanghai Eagle High Technology Co., Ltd
目录 01应用范围 03 设备介绍 02 公司简介 高效效 环保
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高鹰科技公司简介 高鹰科技——成立于2012年， 专注于工业电子加速器及其应用 技术研究，拥有加速器完整的自 主知识产权体系，具备电子加速 器核心部件及控制软件研发生产 能力，全方位为客户提供工业电 子加速器设备及其相关应用技术 解决方案。我司坐落于上海市提供高科技绿色辐照加工解决方案 金山区，近G15和S4高速路出口， 交通便利，运输快捷。
团队介绍 高鹰科技 技术团队是由具有20+年高能物理和辐照领域经验的专家团组成 中科院百人计划 技术覆盖领域全面 中国首台我们的技术团队由老中青三代专家组成：其中包括领导 国家加速器工程建设的总工程师，中科院百人计划引进 人才，加速器等各子领域教授，以及具有十几年经验的 专业技术人才。 技术团队涵盖领域包括：电子加速器和其他灭菌方案整 体设计和开发、核心部件的高精部件的设计生产，灭菌 和材料改性加工技术等关键领域。 我们的技术团队设计并制造了中国首台电子加速器设备， 并不断研发新型产品，保持设备生产技术和辐照服务技 团队数量 教授16 博士硕士25 国外专家3
高鹰科技团队介绍 产学研合作 高鹰科技已与中国科学技术大学签署《产 学研全面战略合作协议》，共同推动电子加速器 技术及应用的发展 中国同位素与辐射行业协会组织了来自中国 科学院等单位的专家对公司的加速器辐照装置 （DZ-10/20）进行鉴定，测试指标达到设计要 求并优于国家标准，处于国内领先、国际先进 水平。
同步辐射 百科名片 同步辐射 synchrotron radiation ，相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射。至今同步辐射装置的建造及在其上的研究、应用，经历了三代的发展。 目录 编辑本段同步辐射简介 synchrotron radiation 相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射。 同步辐射是速度接近光速（v≈c）的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射，由于它最初是在同步加速器上观察到的，便又被称为“同步辐射”或“同步加速器辐射[1]”。长期以来，同步辐射是不受高能物理学家欢迎的东西，因为它消耗了加速器的能量，阻碍粒子能量的提高。但是，人们很快便了解到同步辐射是具有从远红外到X光范围内的连续光谱、高强度、高度准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能的脉冲光源，可以用以开展其它光源无法实现的许多前沿科学技术研究。于是在几乎所有的高能电子加速器上，都建造了“寄生运行”的同步辐射光束线及各种应用同步光的实验装置。至今，同步辐射装置的建造及在其上的研究、应用，经历了三代的发展。 编辑本段第一代同步辐射光源 是在世界各国为高能物理研究建造的储存环和加速器上“寄生地”运行的。很快地，不仅物理学家，而且化学家、生物学家、冶金学家、材料科学家、医学家和几乎所有学科的基础研究及应用研究的专家，都从这个新出现的光源看到巨大的机会。然而，在对储存环性能的要求上，同步辐
射的用户与高能物理学家的观点是矛盾的，表现在主要是由电子束的发射度所决定的同步辐射的亮度上。它使同步辐射的用户们要求建造专门为同步辐射的应用而设计的第二代同步光源。发射度由第一代装置的几百nm.rad降低到第二代同步光源的50－150nm.rad。 编辑本段第二代同步辐射光源 第二代同步辐射装置对科学技术研究的巨大推动，促使世界各国政府支持建造新一代具有更高亮度的第三代同步辐射光源。第三代同步辐射光源的储存环的发射度一般为10nm.rad量级，并籍助于安装大量的插入件(波荡器和扭摆器)，产生准相干的同步辐射光，这不但使光谱的耀度再提高了几个数量级，而且可以灵活地选择光子的能量和偏振性。 编辑本段第三代同步辐射光源 亮度比最亮的第二代光源至少高100倍，比通常实验室用的最好的X 光源要亮一亿倍以上。它使得同步辐射应用从过去静态的、在较大范围内平均的手段扩展为空间分辨的和时间分辨的手段，这就为众多的学科和广泛的技术应用领域带来前所未有的新机遇。日本的SPring-8是目前世界上能量最高的同步辐射光源，达到8GeV。我国台湾的国家同步辐射中心所拥有的大型粒子加速器及同步辐射装置是亚洲第一座第三代同步辐射光源。 编辑本段同步辐射光源特点 ①光谱连续且范围宽，由于同步辐射是非束缚态电子的辐射，所以它的光谱是连续的，从远红外、可见光、紫外直到硬X射线（104～10-1埃)。 ②辐射强度高，在真空紫外和X射线波段，能提供比常规 X射线管强度高103～106倍的光源，相当于几平方毫米面积上有100千瓦的能流。③高度偏振，同步辐射在电子轨道平面内是完全偏振的光，偏振度达 100％；在轨道平面上下是椭圆偏振；在全部辐射中，水平偏振占75％。④具有脉冲时间结构，同步辐射是一种脉冲光，脉冲宽度为0.1～1纳秒，脉冲间隔为微秒量级（单束团工作）或几纳秒到几百纳秒范围内可调（多束团工作）。 ⑤高度准直，能量大于10亿电子伏的电子储存环的辐射光锥张角小于1毫弧度,接近平行光束，小于普通激光束的发射角。⑥洁净的高真空环境,由于同步辐射是在超高真空(储存环中的真空度为10-7～10-9帕)或高真空（10-4～10-6帕）的条件下产生的，不存在普通光源中的电极溅射等干扰，是非常洁净的光源。⑦波谱可准确计算，其强度、角分布和能量分布都可以精确计算。 编辑本段应用
第35卷第1期原子能科学技术Vol.35,No.1 2001年1月Atomic Energy Science and Technology Jan.2001 文章编号:100026931(2001)0120079204 一台215Me V电子辐照加速器系统的屏蔽 宋文杰,陈思富 (中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州 730000) 摘要:介绍了一台能量215MeV、流强40mA、功率100kW的电子辐照加速器系统的屏蔽设计。 实际测量结果表明:屏蔽外的辐射水平低于国家标准规定的限值,设计是合理的。 关键词:电子辐照;加速器;屏蔽 中图分类号:TL75+2 文献标识码:A 电子加速器大部分是低能的(小于100MeV),它们的突出优点是束流功率强,束流和能量在较宽范围内可调,在工农业生产、医疗卫生和科学研究等领域得到广泛应用。电子束辐照交联已广泛应用到电线电缆工业,它具有低成本、低能耗、无污染、省场地、性能好等优点,现已有几十个国家的一百多台电子辐照加速器投入使用。 215MeV电子在物质中的最大射程为1220mg?cm-2,且呈束状,范围小,易屏蔽,但在运动中受到加速器部件、作为辐照对象的电缆及阻档板和地板等材料的阻挡后,产生很强的韧致辐射。韧致辐射的最大能量为215MeV,不会产生光致中子[1,2];韧致辐射发散的范围大,成为该加速器的主要辐射防护对象。 1 设计依据 中国科学院近代物理研究所与一家电缆厂合作建造的辐照交联电线电缆生产线采用电子加速器作为辐射源,对聚氯乙烯或聚乙烯护套电缆进行辐照,生产性能优越的交联电缆并降低原材料的用量,同时也考虑用以生产热收缩材料和其它辐照工艺产品。采用引进的ELV型电子辐照加速器,能量为215MeV、流强为40mA、最大功率为100kW。 该生产线布置在一座三层建筑物的一、二层中。一层为辐照和传输设备等工艺间。二层布置辐照电子加速器、控制室和其它工艺设备。加速器室和辐照室的墙和楼板为钢筋混凝土结构,同时也是屏蔽体。电子束自上而下照射到移动中的电缆上。辐照室和加速器室屏蔽结构示于图1。 收稿日期:1999209218;修回日期:1999210220 作者简介:宋文杰(1939—),男,河北行唐人,副研究员,辐射防护与剂量学专业