专利名称：电子束辐射有效射程的测定方法及带状剂量指示计的制作方法
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Y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。降低产品辐照不均勻度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，对均勻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Im ；η}，其中m为长度方向剂量计基本单元的数量，m ^ 3 ；η为宽度方向剂量计基本单元的数量，η ^ 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(mXn)；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Din，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Dd，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Dd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Dd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Din与测量深度剂量的深度剂量指示计带Dd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Din与深度剂量指示计带Dd ；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Dtl ； 入射剂量指示计带Din及深度剂量指示计带Dd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；第三，将上述已安放有各类剂量指示计带的产品置于电子加速器传送装置上实施辐照；根据电子束能量、产品箱厚度及产品密度情况，确定是否进行换面辐照；全部辐照作业完成后，取出全部剂量指示计带进行以下观测并确定有效射程1.双面辐照情况从入射和本底参考剂量指示计带Din和Dtl各取一片剂量指示计叠加，记为A ；从深度剂量指示计带Ddlimxn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)末端m开始(假设 η= 1)，各取一片剂量计基本单元Ddlinbl)和IW1)叠加(记为Bm)，比较A与Bm色差，A-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddl0lixn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)各取一片剂量计基本
单元Ddl0l^1)和DdH1)叠加(记为Bnrl)，比较色差A-Blrt >0......直至色差A-Blrt = 0 ；
第i次从深度剂量指示计带Ddl0lixn)和深度剂量指示计带Dd20lixn)各取一片剂量计基本单元 Ddl0ll-Ha)和 Dd2im-Ha)叠加(记为 Bm^1)，比较色差 Α_Βω_Η < 0，且 Bm_i+1 < Bffl^i < Bm_H 则第 m-i片剂量指示计处约为电子束对试验产品的半入射值深度；测量第m-i片剂量计基本单元中点至产品箱上、下内表面距离Rdl和Rd2。双面辐照时，距离(Rdl+Rd2)即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度。2.单面辐照情况从入射参考剂量指示计带Din取一片剂量指示计，记为Ain ；从深度剂量指示计带 Ddl(mXn)(深度剂量指示计带Dd2imxn)同理)末端m开始(假设η = 1)取一片剂量计基本单兀 Ddl(Hia) ，记为Bm，比较Ain与Bm色差，Ain-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddl(mXn)取一
片剂量计基本单元Ddl0l^1),记为Bnri，比较色差Ain-Bnri > 0......直至色差Ain-Bnri = 0 ；
第i次从深度剂量指示计带Ddlimxn)取一片剂量计基本单元Ddlim^1,D，记为Bm^1,比较色差 Ain-Bm^1 < 0，且Bm_i+1 < Bnri < Bm^1，则第m-i片剂量指示计处为产品吸收剂量等于与电子束入射表面处的吸收剂量所对应的厚度；测量第m-i片剂量计基本单元下边缘远点至产品箱上内表面(或下内表面，根据深度剂量指示计带Dd(mXn)的安放位置)距离I dl。单面辐照时，距离Rdl即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度。所述的玻璃剂量指示计的长度为待辐照产品深度一半的1. 414倍。所述的深度剂量指示计带Dd 分别在入射面和入射对面方向斜插1条以上剂量指示计带于产品内，其剂量指示计面与电子束束流形成30度以上夹角；与入射参考剂量指示计带错开。产品箱在换面辐照工艺下的辐照最佳厚度Rdl+Rd2。为提高观测精确度和减少射程误差，剂量计基本单元的长度应大于其宽度的3倍以上。对于低剂量辐照产品，采用厚度在2毫米以下的剂量计基本单元制作的剂量指示计带进行辐照，多层叠加观测。对于密度不均勻的复杂产品，应将深度剂量指示计带分成几段放置辐照，对应点叠加观测，以得到产品各部位的电子束有效射程。一种电子束辐射有效射程测定用带状电子束辐照剂量指示计，其特征是它由作为剂量计基本单元的玻璃片1和柔性固定带2组成，每个柔性固定带2上至少固定有一列不少于三片的玻璃片1。所述的玻璃片1按列间隔或紧邻固定在柔性固定带2上，列与列之间应间隔布置。所述的玻璃片1为无色透明玻璃或浅底色透明普通玻璃。本发明的技术方案是之二 一种电子束辐射有效射程测定用带状电子束辐照剂量指示计，其特征是它由作为剂量计基本单元的玻璃片1和柔性固定带2组成，每个柔性固定带2上至少固定有一列不少于两片的玻璃片1。所述的玻璃片1按列间隔或紧邻固定在柔性固定带2上，列与列之间应间隔布置。所述的玻璃片1为无色透明玻璃或浅底色透明玻璃。本发明的有益效果1、取材方便。玻璃剂量计可直接从装潢市场购置。应用前只需预辐照试验选择变色效果显著的玻璃材料即可。2、价格低廉。普通有机玻璃剂量计至少2元以上，而本发明的剂量计仅几分钱。3、比色容易、较准确。变色标签非透明，不能进行叠加比色，肉眼判断困难。4、剂量可连续测定。因条带剂量计价格低廉，可进行连续布放，形状可随产品变动，因此可测定产品剂量死点。5、省时省力。剂量计直接插入产品内皆可，位置容易确定，节约布放时间。6、本发明方法简便易行，操作方便，定量准确，适应性广，可根据产品的密度和均勻度调整剂量计带的数量，从而确定有效射程位置。
图1是本发明的电子束辐射加工中，在一定的产品密度下，产品的吸收剂量分布与产品厚度(入射深度)、射线能量的关系图。图2是本发明的电子束辐射加工中，在一定束流能量下，产品的吸收剂量分布与扫描宽度的关系图。
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图3是本发明的剂量指示计放置在产品中进行电子加速器辐照示意图。图4是本发明的带状剂量指示计的结构示意图。图5是本发明的带状剂量指示计在辐照产品箱中不同放置方式示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。实施例一。如图3、4、5所示。—种电子束辐射有效射程的测定方法，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Im ；η}，其中m为长度方向剂量计基本单元的数量，m ^ 3 ；η为宽度方向剂量计基本单元的数量，η ^ 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(mXn)；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Din，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Dd，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Dd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Dd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Din与测量深度剂量的深度剂量指示计带Dd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Din与深度剂量指示计带Dd ；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Dtl ； 入射剂量指示计带Din及深度剂量指示计带Dd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；第三，将上述已安放有各类剂量指示计带的产品置于电子加速器传送装置上实施辐照，如图3所示；根据产品箱厚度及产品密度情况，确定是否进行换面辐照；全部辐照作业完成后，取出全部剂量指示计带进行以下观测并确定有效射程1.双面辐照情况从入射和本底参考剂量指示计带Din和Dtl各取一片剂量指示计叠加，记为A ；从深度剂量指示计带Ddlimxn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)末端m开始(假设 η= 1)，各取一片剂量计基本单元Ddlinbl)和IW1)叠加(记为Bm)，比较A与Bm色差，A-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddl0lixn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)各取一片剂量计基本
单元Ddl0l^1)和DdH1)叠加(记为Bnrl)，比较色差A-Blrt >0......直至色差A-Blrt = 0 ；
第i次从深度剂量指示计带Ddl0lixn)和深度剂量指示计带Dd20lixn)各取一片剂量计基本单元 Ddl0ll-Ha)和 Dd2im-Ha)叠加(记为 Bm^1)，比较色差 Α_Βω_Η < 0，且 Bm_i+1 < Bffl^i < Bm_H 则第 m-i片剂量指示计处约为电子束对试验产品的半入射值深度；测量第m-i片剂量计基本单元中点至产品箱上、下内表面距离Rdl和Rd2。双面辐照时，距离(Rdl+Rd2)即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度。2.单面辐照情况从入射参考剂量指示计带Din取一片剂量指示计，记为Ain ；从深度剂量指示计带Ddl(fflXn)(深度剂量指示计带Dd2imxn)同理)末端m开始(假设η = 1)取一片剂量计基本单兀 Ddl(Hia) ，记为Bm，比较Ain与Bm色差，Ain-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddl(mXn)取一
片剂量计基本单元Ddl0l^1),记为Bnri，比较色差Ain-Bnri > 0......直至色差Ain-Bnri = 0 ；
第i次从深度剂量指示计带Ddlimxn)取一片剂量计基本单元Ddlim^1,D，记为Bm^1,比较色差 Ain-Bm^1 < 0，且Bm_i+1 < Bnri < Bm^1，则第m-i片剂量指示计处为产品吸收剂量等于与电子束入射表面处的吸收剂量所对应的厚度；测量第m-i片剂量计基本单元下边缘远点至产品箱上内表面(或下内表面，根据深度剂量指示计带Dd(mXn)的安放位置)距离I dl。单面辐照时，距离Rdl即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度。本发明的原理是利用玻璃辐照后会变成茶褐色，可制成玻璃指示剂量计。鉴于此， 本发明采用玻璃材料制成一种条带型剂量计，如图4随着辐照深度的增加，颜色渐渐变淡。 颜色深浅可直观确定电子束辐射加工中的有效辐射射程。详述如下一、带状剂量指示计的制作方法(如图4)1、以平板玻璃、玻璃瓶罐、器皿等普通玻璃板材为基材。2、将上述玻璃板材裁成约IOOmm2长条块，制成玻璃剂量指示计D (即剂量计基本单元，以下简称剂量指示计)。将该剂量指示计排列于纸板、塑料、木板、布等可附着物表面并固定，可紧密连接也可间隔开来，构成剂量指示计矩阵排列Im ；n}(其中m为长度方向剂量指示计数量，m ^ 3 ；η为宽度方向剂量指示计数量，η ^ 1。其中每片剂量指示计记作D(m, )此剂量指示计矩阵排列称为“剂量指示计带”记作D(mXn)。3、该剂量指示计带的总长度应保证辐照处理后，其末端至少有一片剂量计为本底色。至少大于实际产品的半厚度。二、使用方法(如图3、5)1、将上述“剂量指示计带”置于待辐照产品内。为防止剂量指示计带对被辐照产品剂量分布的干扰，采用以下放置方法1)入射参考剂量指示计带Din 置于产品上内表面。2)深度剂量指示计带Dd 分别在入射面和入射对面方向斜插1条以上剂量指示计带于产品内，其剂量指示计面与电子束束流形成30度以上夹角；与入射参考剂量指示计带错开。3)本底参考剂量指示计Dtl 不辐照。4)入射参考剂量指示计带Din及深度剂量指示计带Dd在产品箱足够宽(间距>剂量指示计带宽)时可置于同一产品箱内，否则应分箱放置。5)入射参考剂量指示计带Din及深度剂量指示计带Dd中剂量指示计D数量尽可能少，满足观测要求即可。其俯视图面不得交叉。2、将已安放剂量指示计带的产品置于电子加速器传送装置上实施辐照(如图3所示)°3、根据产品箱厚度及产品密度情况，确定是否进行换面辐照。全部辐照作业完成后，取出剂量指示计带进行观测并确定最佳辐照深度。三、辐照深度的测定方法
1、从入射和本底参考剂量指示计带Din和Dtl各取一片剂量指示计叠加，记为A ；从深度剂量指示计带Ddl(mXn)和带Dd20lixn)末端m开始，各取一片剂量指示计Ddlim ,1)禾口 Dd2(Dia)置加(记为Bffl)，比较A与Bffl色差，A-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddl0lixn)和带Dd20lixn)
各取一片剂量指示计Ddlin^1)和Dd20^1)叠加(记为Bnrl)，比较色差A-Bnrl >0......直
至色差A-Bnrl = 0 ；第i次从深度剂量指示计带Ddlimxn)]和带Dd2imxn)各取一片剂量指示计 Ddl0ll-Ha)和 Dd2im-Ha)叠加(记为 Bm^1)，比较色差 Α_Βω_Η < 0，且 Bm_i+1 < Bffl^i < Bm_H 则第 m-i片剂量指示计处约为电子束对试验产品的半入射值深度。2、测量第m-i片剂量指示计中点至产品箱上、下内表面距离Rdl和Rd2，该距离为特定能量电子束对试验产品的有效射程。3、由此得到该产品箱在换面辐照工艺下的辐照最佳厚度Re = Rdl+Rd2。4、为提高观测精确度和减少射程误差，可使剂量指示计片子尽量做窄。5、对于低剂量辐照产品，可采用厚度较薄的剂量指示计片子辐照，多层叠加观测， 也可先用高剂量辐照得到电子束有效射程。6、对于密度不均勻的复杂产品，可将深度剂量指示计带分成几段放置辐照，对应点叠加观测，以得到产品各部位的电子束有效射程。应用例1。在能量为IOMev的电子加速器上辐照调味料，密度为0. 7g/cm3,试验产品箱厚度为 Hem。将3支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带Dini2xi) 置于产品箱内上表面、②一支长度10cm(长度14/2X 1. 414 = 9. 9cm)深度剂量指示计带 (塑料板为载体)Ddl (10X D从入射面约45 °方向斜插在产品内、③一支长度IOcm深度剂量指示计Dd2acixi)从入射对面约45°方向斜插在产品内。正反两面辐照，剂量约为IOkGy,取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和Dtl、深度剂量指示计Ddiatl ,ι)禾口 Dd2a0il)、深度齐Ll量指不计DtJ1(U)禾口 Dd2te,D、深度齐[J量指不计Dtiia^1)禾口 Dd2a^1) 进行叠加观测，得到颜色A、B10, B9, &。经比色，符合下列条件=A-B9 = 0且A-Bltl > 0、A-B8 < 0,B10 < B9 < B8,因此剂量指示计Ddmi)和Dd2i9il)中点处为该调味料的有效射程点，测量该点至产品箱上、下内表面距离分别为6. 3cm和6. 3cm，得到在换面辐照工艺下食品的辐照最佳厚度为Re = 6. 3+6. 3 = 12. 6cm。因此实际产品辐照时，产品箱厚度应控制在12. 6cm 以内才能符合最低剂量要求。应用例2在能量为IOMev的电子加速器上辐照医用手套，密度为0.2g/cm3，试验产品箱厚度为45cm。将3支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带Dini2xi) 置于产品箱内上表面、②二支长度32cm(长度45/2X 1. 414 = 31. 8cm)深度剂量指示计带 (纸板为载体)Ddl(32X1)和Dd2texi)分别从入射面左、右各约45°方向斜插在产品内。采用单面辐照，剂量约为20kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和D。、深度剂量指示计Ddli32 ，1)禾口 Dd2 (32，D、 深度剂量指示计Ddli31 ,1)禾口 Dd2(31,l)>^ 度剂量指示计DdlO和Dd2tehl)进行叠加观测，得到颜色Ajph^h。。经比色，符合下列条件=A-B31 = O 且 Al32 > O、A-B3tl < O、B32 < B31 < B30,因此剂量指示计 Ddl03ia)和 Dd2(3ia) 中点处为该医疗用品的有效射程点，测量该点至产品箱内上表面距离皆为20cm，得到在换面辐照工艺下医用手套的辐照最佳厚度为Re = 20X2 = 40cm。因此实际产品进行换面辐照时，产品箱厚度应控制在40cm以内才能符合最低剂量要求。应用例3应用例3在能量为IOMev的电子加速器上辐照小包装食品，密度为0. 4g/cm3,试验产品箱厚度为15cm。将2支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带 Din(lxl)置于产品箱内上表面、②一支长度Mcm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddl(24xa从入射面约30°方向斜插在产品内。采用单面辐照，剂量约为IOkGy,取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和Dtl、深度剂量指示计Ddli24^和 Ddl (24，2)、 深度剂量指示计Ddli23 ，1)禾口 Ddi (23,2) ^ 深度剂量指示计Ddli22 ，1)禾口 Ddi (22, 2) 和深度剂量指示计Ddl(21,D和Ddl(21』进行叠加观测，得到颜色A、B24、B23、B22J2115经比色，符合下列条件 A-B22 = 0 且 A-B24 > Oa-B23 > 0、A-B21 < O^B23 < B22 < B21，因此剂量指示计 Ddl(22X2)中点处为该小包装食品的有效射程点，测量该点至产品箱上内表面距离为10. 8cm，得到在换面辐照工艺下小包装食品的辐照最佳厚度为Re = 10.8X2 = 21. 6cm。因此实际产品辐照时， 产品箱厚度应控制在21. 6cm以内才能符合最低剂量要求。应用例4在能量为IMev的电子加速器上辐照药用辅料，密度为0. 053g/cm3，试验产品箱厚度为10cm。将2支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带 Din(lxl)置于产品箱内上表面、②一支长度12cm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddl(24xa从入射面约30°方向斜插在产品内。采用单面辐照，剂量约为15kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和Dtl、深度剂量指示计Ddli24^和 Ddl (24，2)、 深度剂量指示计Ddli23 ，1)禾口 Ddi (23,2) ^ 深度剂量指示计Ddli22 ，1)禾口 Ddi (22, 2) 和深度剂量指示计Ddl(21,D和Ddl(21』进行叠加观测，得到颜色A、B24、B23、B22J2115经比色，符合下列条件 A-B22 = 0 且 A-B24 > Oa-B23 > 0、A-B21 < O^B23 < B22 < B21，因此剂量指示计 Ddl(22X2)中点处为该药用辅料的有效射程点，测量该点至产品箱上内表面距离为5. km，得到在换面辐照工艺下药用辅料的辐照最佳厚度为R6 = 5. 4X2 = 10. Scm0因此实际产品辐照时，产品箱厚度应控制在10. 8cm以内才能符合最低剂量要求。应用例5在能量为5Mev的电子加速器上辐照宠物食品，密度为0. lg/cm3，试验产品箱厚度为42cm。将2支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带Din(1 x 置于产品箱内上表面、②一支长度44cm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddli44x2)从入射面约30°方向斜插在产品内。单面辐照，剂量约为8kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和Dtl、深度剂量指示计Ddli44il)和Ddli44,2)、深度齐U量指不计 Ddl (43,1)禾口 Dtiltt3,;^ 深度剂量指示计Ddu42 ，1)和 DdI (42,2) 和深度剂量指示计Ddltoa) 和Ddl(41,a进行叠加观测，得到颜色A、B44、B43J42、B41。经比色，符合下列条件=A-B42 = 0且 A-B44 > 0、A-B43 > 0、A-B41 < 0、B43 < B42 < B41，因此剂量指示计 Ddltex2)中点处为该宠物食品的有效射程点，测量该点至产品箱上内表面距离为21cm，得到在换面辐照工艺下宠物食品的辐照最佳厚度为民=21X2 = 42cm。因此实际产品辐照时，产品箱厚度应控制在 42cm以内才能符合最低剂量要求。应用例6
在能量为IOMev的电子加速器上辐照混装宠物食品，该产品密度分布不均勻，最高和最低密度分别为0. 3g/cm3和0. 2g/cm3，试验产品箱厚度为42cm，试验产品所取的两箱产品的密度分布及厚度一致。将6支剂量指示计带分别置于两产品箱内①两支长度2cm 入射参考剂量指示计带Din(lxl)置于产品箱1#和箱2#内上表面、②两支长度40cm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddl(4(lxl)和Dd2i4cixi)分别从入射面左、右各约30°方向斜插在产品箱1#内。③两支长度40cm深度剂量指示计带(布带为载体)Dd3i4cixi)和Dd4i4cixi)分别从另一入射面(相对于产品箱1#的入射面的对面)左、右各约30°方向斜插在产品箱2#内。产品箱1#正面辐照、产品箱2#反面辐照，剂量约为12kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对布放①中入射参考剂量指示计Din和本底参考剂量指示计Dtl、布放②和③中对应剂量指示计带的颜色相近点(颜色很浅点，已先比对并剔除)深度剂量指示计Ddli4tl, 1)禾口 Dd3(30,l)、 深度剂量指示计Ddli39 ，1)禾口 Dd3 (29,1) ^ 深度剂量指示计Ddu38 ，1)禾口 Dd3 (28,1) 以及深度剂量指示计Dd2i4thl)和Dd4i4th^深度剂量指示计Dd2te^1)和Dd4i29,2)、深度剂量指示计Dtm38il)和 Dd4(28,2)进行叠加观测，得到结果 ι =Ddl(4QX1)和 Dd3(4QX1)的叠加颜色，A1J14ch3q J139-^B1I28，经比色，符合下列条件=A1-B1I29 = 0 且 A1-B14ch3ci > (KA1-B1I28 < (KB14ch3ci < B139^29 < B138^28, 因此剂量指示计Ddli39xi)和Dd3i29xi)中点处分别为该混装宠物食品的有效射程点，测量该点至产品箱上内表面距离为19. 25cm和14. 25cm。同样得到结果2 :Dd2(40X1)和Dd4(4QX1)的叠加颜色，A2、B2
40-30、B 39-29Λ B 38—28，经 t匕色，
符合下列条件A2-B239_29 = 0 且 A2-B24ch3q > 0、A2-B238_28 < 0、B24Q_3Q < B239_29 < B238_28，因此剂量指示计Dd2(39X1)和Dd4i29xi)中点处分别为该混装宠物食品的有效射程点，测量该点至产品箱上内表面距离也为19. 25cm和14. 25cm。因此该产品在宽度方向上密度均勻，但在深度方向上密度不均勻。在换面辐照工艺下该混装宠物食品的辐照最佳厚度为Re = 19. 25+14. 25 = 33. 5cm。因此该产品沿深度方向上辐照时，产品箱厚度应控制在33. 5cm cm以内才能符合最低剂量要求。应用例7在能量为3Mev的电子加速器上辐照脱水蔬菜，密度为0. lg/cm3，试验产品箱厚度为15cm。将3支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带Dini2xi) 置于产品箱内上表面、②一支长度22cm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddl(22X1)和Dd2(22X1) 分别从入射面左、右各约30°方向斜插在产品内。单面辐照，剂量约为8kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射参考剂量指示计Din、深度剂量指示计Ddu22,D和Dd2i22, D、深度剂量指示计Ddli21 ，1)和 Dd2 (21,1)^ 深度剂量指示计Ddli2tl ，1)和 Dd2 (20,1) 进行直接观测(不需叠加观测)，得到颜色Α、B、、B222、B、、B221、B12t^B22tlt5经比色，符合下列条件=B122 = B222 < B121 = A = B221 < B120 = B220,因此剂量指示计Ddli21il)和Dd2⑵,D的边缘远点处为该脱水蔬菜的最佳射程点，测量该点至产品箱内上表面距离皆为10. 5cm，得到在单面辐照工艺下脱水蔬菜的辐照最佳厚度为Re= 10.5cm。因此实际产品进行单面辐照时，产品箱厚度应控制在10. 5cm以内才能符合最低剂量要求。应用例8在能量为3Mev的电子加速器上辐照脱水蔬菜，密度为0. lg/cm3，试验产品箱厚度为15cm。将3支剂量指示计带置于产品箱内①一支长度2cm入射参考剂量指示计带Dini2xi) 置于产品箱内上表面、②一支长度26cm深度剂量指示计带(布带为载体)Ddl(26X1)和Dd2(26X1)分别从入射面左、右各约30°方向斜插在产品内。单面辐照，剂量约为8kGy，取出剂量指示计，记下剂量指示计位置。分别对入射和本底参考剂量指示计Din和Dtl、深度剂量指示计 Ddl (26,1)和 Dd2(26,l)、 深度剂量指示计Ddu25 ，1)和 Dd2 (25,1)、 深度剂量指示计Ddu24 ,1)禾口 Dd2 (24,1)进行叠加观测，得到颜色A、B26, B25, B24 0经比色，符合下列条件A-Bm = 0且A-B26 > 0、A-Bm < O^B26 < B25 < B24,因此剂量指示计Ddli25 ，1)禾口 Dd2 (25,1) 中点处为该脱水蔬菜的有效射程点， 测量该点至产品箱内上表面距离皆为12. 25cm，得到在换面辐照工艺下脱水蔬菜的辐照最佳厚度为民=12. 25X2 = 24. 5cm。因此实际产品在进行换面辐照时，产品箱厚度应控制在24. 5cm以内才能符合最低剂量要求。实施例二。如图4所示。一种带状电子辐照剂量指示计，其特征是它由作为剂量计基本单元的玻璃片1和柔性固定带2组成，每个柔性固定带2上至少固定有一列不少于三片的玻璃片1。所述的玻璃片1可按列间隔或紧邻固定在柔性固定带2上，列与列之间可间隔布置或紧邻布置。所述的玻璃片1应采用无色透明玻璃或浅底色透明玻璃。玻璃片1可为平板玻璃、玻璃瓶罐、 器皿等普通玻璃板材。柔性固定带2可为纸板、塑料、木板、布等可附着物，如图4所示。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
1权利要求
1. 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 Im ；η}，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，η ^ 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(mXn)；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Din，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Dd，并保证玻璃剂量指示计矩阵排列的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Dd 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Dd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Din与测量深度剂量的深度剂量指示计带Dd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Din与深度剂量指示计带Dd ；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Dtl ；入射剂量指示计带Din及深度剂量指示计带Dd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；第三，将上述已安放有各类剂量指示计带的产品置于电子加速器传送装置上实施辐照；根据电子束能量、产品箱厚度及产品密度情况，确定是否进行换面辐照；全部辐照作业完成后，取出全部剂量指示计带进行以下观测并确定有效射程(1).双面辐照情况从入射和本底参考剂量指示计带Din和Dtl各取一片剂量指示计叠加， 记为A ；从深度剂量指示计带Ddlimxn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)末端m开始(假设η = 1)，各取一片剂量计基本单元Ddlinbl)和Dd2inbl)叠加(记为Bm)，比较A与Bm色差，A-Bm > 0 ； 第2次从深度剂量指示计带Ddlimxn)和深度剂量指示计带Dd20lixn)各取一片剂量计基本单元Ddlim-U)和Dd20l^1)叠加(记为Bnri)，比较色差A-Bnri >0......直至色差A-Bnri = 0 ；第i次从深度剂量指示计带Ddlimxn)和深度剂量指示计带Dd2imxn)各取一片剂量计基本单元Ddlim^1, 1)和 Dd2im-^1)叠加(记为 BnriJ，比较色差 A-Bm_H < 0，且 Bm_i+1 < Bnri < Bm_H 则第 m_i 片剂量指示计处约为电子束对试验产品的半入射值深度；测量第m-i片剂量计基本单元中点至产品箱上、下内表面距离Rdl和Rd2。双面辐照时， 距离(Rdl+Rd2)即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度；(2).单面辐照情况从入射参考剂量指示计带Din取一片剂量指示计，记为Ain;从深度剂量指示计带Ddl0lixn) (深度剂量指示计带Dd20lixn)同理)末端m开始(假设η = 1)取一片剂量计基本单元Ddl0ll, D，记为Bm，比较Ain与Bm色差，Ain-Bffl > 0 ；第2次从深度剂量指示计带Ddlimxn)取一片剂量计基本单元Ddl0l^1),记为Bnrl，比较色差Ain-Bnri > 0......直至色差Ain-Bnri = 0 ；第i次从深度剂量指示计带Ddl (mXn)取一片剂量计基本单元Ddl ^1,，记为Bm^1，比较色差Ain-Bm^1 < 0，且Bm_i+1 < Bffl^i < Bm^1，则第m-i片剂量指示计处为产品吸收剂量等于与电子束入射表面处的吸收剂量所对应的厚度；测量第m-i片剂量计基本单元下边缘远点至产品箱上内表面(或下内表面，根据深度剂量指示计带Ddimxn)的安放位置)距离Rdl ；单面辐照时，距离Rdl即为该能量下的电子束对试验产品辐照的最佳有效厚度；
2.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是所述的玻璃剂量指示计的长度为待辐照产品深度一半的1. 414倍。
3.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是所述的深度剂量指示计带Dd:分别在入射面和入射对面方向斜插1条以上剂量指示计带于产品内，其剂量指示计面与电子束束流形成30度以上夹角；与入射参考剂量指示计带错开。
4.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是产品箱在换面辐照工艺下的辐照最佳厚度Rdl+Rd2。
5.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是为提高观测精确度和减少射程误差，剂量计基本单元的长度应大于其宽度的3倍以上。
6.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是对于低剂量辐照产品，采用厚度在2毫米以下的剂量计基本单元制作的剂量指示计带进行辐照，多层叠加观测。
7.根据权利要求1所述的电子束辐射有效射程的测定方法，其特征是对于密度不均勻的复杂产品，应将深度剂量指示计带分成几段放置辐照，对应点叠加观测，以得到产品各部位的电子束有效射程。
8.—种权利要求1所述方法使用的带状电子束辐照剂量指示计，其特征是它由作为剂量计基本单元的玻璃片(1)和柔性固定带( 组成，每个柔性固定带( 上至少固定有一列不少于三片的玻璃片(1)。
9.根据权利要求8所述的带状电子束辐照剂量指示计，其特征是所述的玻璃片(1)按列间隔或紧邻固定在柔性固定带⑵上，列与列之间应间隔布置。
10.根据权利要求8所述的带状电子束辐照剂量指示计，其特征是所述的玻璃片(1)为无色透明玻璃或浅底色透明普通玻璃。
全文摘要
一种电子束辐射有效射程的测定方法及带状计量计，其特征是首先以普通平板玻璃为材料制成{m,n}矩阵排列的玻璃剂量指示计带，将其斜插入待辐照产品箱中实施辐照，然后取剂量指示计带中色差相近的邻近两行剂量计进行叠加，并与产品箱顶层面放置的同时进行辐照的参照剂量计进行比色，找到两者颜色相等的剂量计位置，该位置至辐照箱顶层面的距离为电子束辐射有效射程，其两倍距离为该产品的最佳辐照厚度。本发明具有通用性强，成本低，操作方便和快捷的优点。
文档编号G01T1/06GK102540233SQ20111040769
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者李俐俐, 李淑荣, 汪昌保, 王志东, 赵永富 申请人:江苏省农业科学院