用于輻照加工的電子加速器主要有兩大類(lèi),即電子直線加速器和高壓型電子加速器,過(guò)去大多數(shù)的輻照加速器屬于高頻高壓型加速器,能量多在5MeV以下。目前,直接用于輻照食品、藥品及醫(yī)療器械的高能加速器主要為微波直線加速器和花瓣型加速器,直線加速器的最大輸出功率已達(dá)到15-25KW,輸出/輸入比約為10%-20%。我國(guó)生產(chǎn)的高能加速器多為直線加速器。花瓣型電子加速器是IBA獨(dú)家專(zhuān)利技術(shù)、獨(dú)家生產(chǎn)銷(xiāo)售的加速器,其輸出/輸入比高達(dá)30%以上、IBA目前最大的型號(hào)是TT1000,輸出功率最高可達(dá)700KW。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)上可用于食品輻射加工的高能微波直線加速器分為行波、駐波和返波加速器,它們?cè)诖蠼Y(jié)構(gòu)上是基本相似的。主要區(qū)別在于使用微波電場(chǎng)形態(tài)不同,加速管不同,從而使得體積、效率、輔助的部件等不一樣。因此該三種加速器各有優(yōu)劣,結(jié)構(gòu)上駐波加速器最簡(jiǎn)單,體積最小,返波加速器次之;行波與返波加速器的最大束流功率比較大,駐波加速器小一些;效率上,返波加速器的綜合效率最高,體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是發(fā)展時(shí)間短,應(yīng)用剛起步。因此可根據(jù)其特點(diǎn),選擇適合的類(lèi)型。
俄羅斯、日本、比利時(shí)、法國(guó)等國(guó)家都能生產(chǎn)高能電子加速器。其中以比利時(shí)IBA公司實(shí)力最強(qiáng),其生產(chǎn)的RHODOTRON型加速器能量高(10MeV),功率大,技術(shù)先進(jìn),在加速器用于輻照食品、輻射消毒方面處于世界領(lǐng)先。
近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)加速器的研發(fā)工作進(jìn)展迅速,2007年12月18日由中國(guó)原子能科學(xué)研究院自主設(shè)計(jì)研制的高能量、大功率的電子輻照加速器10MeV/15KW電子加速器輻照示范工程正式通過(guò)驗(yàn)收。這是中國(guó)目前能量最高、功率最大,具備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用條件的電子輻照加速器裝置,可應(yīng)用于食品保鮮、醫(yī)療用品消毒、海關(guān)檢疫等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)10MeV電子加速器的科研生產(chǎn)單位還有如下幾家:
清華大學(xué)工程物理系,是國(guó)內(nèi)主要的加速器研究生產(chǎn)單位之一。近年與威視股份公司合作生產(chǎn)了高能微波直線加速器,包括行波加速器,駐波加速器以及返波加速器,束流功率最大的產(chǎn)品是10MeV/20kW返波輻照加速器。
中科院高能物理研究所,研發(fā)成功高能微波直線加速器,先后研制出10MeV/15kW駐波輻照加速器和10MeV/15kW行波加速器。無(wú)錫愛(ài)邦公司和高能所合作,研發(fā)了10MeV/22kW微波直線行波輻照加速器。
南京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)都生產(chǎn)行波加速器或駐波加速器。寧波超能公司生產(chǎn)10MeV/3-10kW行波輻照加速器。
上海農(nóng)科院選用的ESS-010-03電子直線加速器,由日本IHI公司制造,額定能量為10MeV、功率10KW。