专利名称:一种电子加速器辐照用的高温辐照箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子加速器辐照用的高温辐照箱，具体涉及一种电 子加速器辐照高分子材料用的可控温的高温辐照箱。
背景技术：
电子加速器辐射工艺已经广泛应用于生产交联电线电缆、热收縮材料、 聚四氟乙烯超细粉体等加工过程中。电子加速器辐射工艺流程包括电子加速 器和束下装置。电子加速器是产生高能电子束的设备，体积庞大，在工艺流 程中位置固定，它产生的高能电子束用于辐射加工。束下装置是利用高能电 子束进行生产的设备。通常，束下装置与辐射加工对象相匹配，辐射过程在 常温常压下进行，显然这种束下装置不能满足对于辐照气氛和辐照温度有特 定要求辐照工艺。
新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电子加速器辐照用的高温 辐照箱，可以按照不同要求改变辐照气氛，并控制辐照温度。
为解决上述技术问题，本实用新型的电子加速器辐照用的高温辐照箱， 包括
内箱体和位于其外部的外箱体；
所述的内、外箱体分别具有一体的四个表面及两个侧面，所述内、外箱 体的上表面分别有密封的内箱体钛箔窗和外箱体钛箔窗，两箱体均在同一侧
面开启，外箱体设有可开启炉门，内箱体设有取样口密封门；
可拆卸炉门，设置在外箱体的可开启炉门的相对侧，所述可拆卸炉门上
设有循环水路、循环气路及热电偶的出入口；
所述循环气路，包括进气管和出气管，从可拆卸炉门外部穿设，且均贯穿内、外箱体；
所述循环水路，包括冷却水进水管和出水管，所述的冷却水进水管和出
水管在内箱体内连接，从可拆卸炉门外部穿设，且均贯穿内、外箱体；
热电偶，从可拆卸炉门外部穿设，均贯穿内、外箱体，并可抽插活动； 以及样品托盘，设于内箱体中，与所述的外箱体钛箔窗平行。 通过上述结构，本实用新型的电子加速器辐照用的高温辐照箱可以达到
如下目的
1、 本装置箱体上表面有电子束可以穿透的钛箔窗，样品置于内层箱体内 的样品托盘上接受电子束辐照；
2、 本装置具有加热恒温功能，可以控制辐照箱内温度范围从室温至500 摄氏度，并且样品区域的温度差别小于10摄氏度；
3、 本装置内箱设计使得密封性良好，压力范围从真空至O. 13 MPa;
4、 本装置设计有进出气口，通过惰性气体置换操作后，内箱可以充满指 定气体，以满足不同的辐射气氛要求；
5、 本装置设有循环水路和循环气路，可以根据辐照箱内温度高低选择适 当的冷却方法，及时的转移辐射产生的热量，控制辐射升温现象。
下面结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一歩详细说明。 图1为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的整体结构侧视图； 图2为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的整体结构俯视图； 图3为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的内箱体结构示意
图；
图4为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的内箱体后部结构示 意图；
图5为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的内箱体内的增强件 结构示意图及增强件的放大图。 图中附图标记为
1、内箱体；2、出气管；3、热电偶；4a、冷却水进水管；4b、冷却水出水管；5、进气管；6、可拆卸炉门；7、外箱钛箔窗法兰；8、内箱体钛箔 窗；9、样品托盘；10、可开启炉门；11、外箱体钛箔窗；12、增强件；13、 辐照窗口法兰垫圈；14、取样口法兰；15、取样口法兰垫圈；16、取样口密 封门；17、法兰螺丝；18、辐照窗口法兰；19、外箱体加热丝；20、外箱体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的电子加速器辐照用的高温辐照箱的使用作 进一步的详细描述。
图1和图2分别为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的整体结 构的侧视图跟俯视图。如图所示，本实用新型的电子加速器辐照用的高温辐
照箱，包括
内箱体1和位于其外部的外箱体20。所述的内、外箱体l、 20分别具有 一体的前后上下四个表面及两个侧面，内、外箱体的上表面分别设有采用外 箱钛箔窗法兰7和辐照窗口法兰18 (如图3所示)密封的外箱体钛箔窗11 和内箱体钛箔窗8，该两层钛箔窗均为长方形，且内箱体钛箔窗8的长度在 600 — 1000毫米，宽度在5 — 200毫米，且外箱体钛箔窗尺寸不小于内箱体钛 箔窗尺寸。且钛箔窗材料为钛箔(厚度10 — 1000微米)，钛箔分别用外箱钛 箔窗法兰7和辐照窗口法兰18固定构成外箱体钛箔窗11和内箱体钛箔窗8， 法兰7、 18为不锈钢材质，法兰垫圈13为柔性石墨材质。两箱体均在如图所 示的右侧开启，其中外箱体20设有可开启炉门10通过铰链结构与外箱体20 连接，内箱体l设有取样口密封门16，通过取样口法兰14安装在内箱体上， 法兰14和取样口密封门16之间垫一层取样口法兰垫圈15，且法兰垫圈15 为柔性石墨材质。
另外，在外箱体20的可开启炉门10的相对侧设有可拆卸炉门6，可拆 卸炉门6上设有循环水路、循环气路及热电偶3的出入口。该循环气路，包 括进气管5和出气管2，从可拆卸炉门6外部穿设，且均贯穿两层箱体；该 循环水路，包括冷却水进水管4a和出水管4b，在样品托盘9下方，该冷却 水进水管4a和出水管4b在内箱体1内相互连接，从可拆卸炉门6外部穿设， 且均贯穿两层箱体；该热电偶3从可拆卸炉门6外部穿设，贯穿两层箱体，并可抽插活动，且位于托盘9的沿箱体纵向延伸的中心线的正上方，与托盘 9平行，其测温点位于样品托盘9上方，根据热电偶3插入深度不同，测量 箱内不同位置的温度。
以及样品托盘9设于内箱体1中，与所述的钛箔窗ll平行，样品托盘9 底部为金属板或金属网。
进一步，如图3所示，为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的 内箱体结构示意图，可以看出内箱体的钛箔窗8 (参考图1)的结构，通过多 根法兰螺丝17将辐照窗口法兰18固定在钛箔窗8上，法兰18的开口形状 同钛箔窗8—致，且法兰18下方垫一层辐照窗口法兰垫圈13，该法兰垫圈 13为柔性石墨材质。
取样口密封门16通过取样口法兰14安装在内箱体1上，取样口法兰14 安装在内箱体l开口末端，且与开口平齐，法兰14同取样口密封门16通过 法兰螺栓密封。
图4为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的内箱体后部结构示 意图，可以看出，循环气路的进气管5和出气管2分别位于内箱体1对角的 位置，进气管5较长且出气管2较短，且均贯穿两层箱体，这样可以使气体 在箱内的分布更均匀且使气体行程最长，且排气更加充分。冷却水进水管4a 和出水管4b并列位于样品托盘9下方，与托盘9平行，且长度一致，循环水 路呈M形且连续不间断地从冷却水进水管4a连通到出水管4b，可以使冷却 水的行程最长且冷却更充分。另外，测温热电偶3在托盘9的沿箱体纵向延 伸的中心线的正上方(结合图l)，与托盘9平行，测温热电偶3可以抽插活 动，根据插入深度不同，可以准确测量样品托盘9中轴线上方不同位置的温 度。所述循环水路的冷却水进水管4a和出水管4b以及循环气路的进气管5 和出气管2均为金属材质，且与内箱体l结合紧密，保证良好的气密性。
图5为本实用新型电子加速器辐照用的高温辐照箱的内箱体内的增强件 结构示意图及增强件的放大图，内箱体l中设有起支撑作用的与取样口密封 门16平行的数片"回"字型增强件12，本实施例中的增强件12采用不锈钢 材质，可以防止箱体在抽真空和加压时变形损坏，增强件12沿内箱体1的纵 向间隔均匀排列，厚度2-30毫米，且四周都与壁焊接。优选地，外箱体20除钛箔窗11外都用保温材料衬里，除上表面外其它
各表面及侧面保温材料中置可分别控制加热的加热丝19。且加热丝19由控 制器控制加热温度，所述的保温材料为最高使用温度大于500摄氏度的通用 保温材料。另外，优选所述的外箱体20材质为金属材料，内箱体l为耐腐蚀 不锈钢材料。
下面对本实用新型的电子加速器辐照用的高温辐照箱的操作方法作进一 步的说明。
装样将可开启炉门IO和取样口密封门16打开，将样品按一定厚度平 铺到样品托盘9上，装上取样口法兰垫圈15及取样口密封门16，旋紧法兰 螺丝17，关闭可开启炉门IO。取样操作同装样。
内箱的抽真空和换气关闭进气管5，用真空泵连接气体出管2，进行抽 空操作，待真空度达到要求，关闭出气管2，打开进气管5，通入指定气体， 重复上述操作，可将内箱内气体置换为所需气体。
加热操作辐照箱经装样、抽空、换气后，用加热控温装置直接控制外 箱体加热丝19，加热炉体至所要求温度，炉体加热温度和内箱内温度存在差 异小于10摄氏度。
冷却操作因为辐射加工过程中，样品吸收的辐射能量瞬间转化为热能，
造成样品剧烈升温，根据辐射样品要求辐射的温度不同，可以选用不同的冷
却方式。若辐照箱内温度要求低于95摄氏度，开启冷却水循环进口4a和出 口4b，利用循环水携带出辐照箱体内因辐照产生的大量热量；若辐照箱内温 度要求高于95摄氏度，开启气体循环进出管2和5，利用循环气流携带出辐 照箱体内因辐照产生的大量热量。
权利要求
1、一种电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征在于，包括
内箱体和位于其外部的外箱体；
所述的内、外箱体分别具有一体的四个表面及两个侧面，所述内、外箱体的上表面分别有密封的内箱体钛箔窗和外箱体钛箔窗，两箱体均在同一侧面开启，外箱体设有可开启炉门，内箱体设有取样口密封门；
可拆卸炉门，设置在外箱体的可开启炉门的相对侧，所述可拆卸炉门上设有循环水路、循环气路及热电偶的出入口；
所述循环气路，包括进气管和出气管，从可拆卸炉门外部穿设，且均贯穿内、外箱体；
所述循环水路，包括冷却水进水管和出水管，所述的冷却水进水管和出水管在内箱体内连接，从可拆卸炉门外部穿设，且均贯穿内、外箱体；
热电偶，从可拆卸炉门外部穿设，均贯穿内、外箱体，并可抽插活动；
以及样品托盘，设于内箱体中，与所述的外箱体钛箔窗平行。
2、 如权利要求
1所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征在于， 所述的冷却水进水管和出水管位于同一水平面且位于样品托盘下方，与托盘 平行，且长度一致，所述的测温热电偶在所述托盘的沿箱体纵向延伸的中心 线的正上方，与所述托盘平行。
3、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述的取样口密封门通过取样口法兰安装在内箱体上，所述取样口法 兰和取样口密封门之间垫一层取样口法兰垫圈，所述的取样口法兰垫圈为柔 性石墨材质。
4、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述内箱体钛箔窗和外箱体钛箔窗均为长方形，且内箱体钛箔窗长度 范围为600 — 1000毫米，宽度范围为5 — 200毫米，且外箱体钛箔窗尺寸不小于内箱体钛箔窗尺寸。
5、 如权利要求
4所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征在于， 所述的内箱体钛箔窗和外箱体钛箔窗的材料为厚度为IO—IOOO微米的钛箔，所述钛箔用辐照窗口法兰固定，所述辐照窗口法兰下垫一层辐照窗口法兰垫 圈，所述的辐照射窗口法兰垫圈为柔性石墨材质。
6、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述内箱体中设有起支撑作用的与所述取样口密封门平行的数片"回" 字型增强件，所述增强件沿所述内箱体的纵向间隔均匀排列，厚度为2-30
7、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述外箱体除外箱体钛箔窗外都用保温材料衬里，除上表面外其它各 表面及侧面保温材料中置可分别控制加热的加热丝。
8、 如权利要求
7所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征在于， 所述的加热丝由控制器控制加热温度，所述的保温材料为最高使用温度大于 500摄氏度的保温材料。
9、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述的外箱体为金属材料，所述内箱体为耐腐蚀不锈钢材料。
10、 如权利要求
1或2所述的电子加速器辐照用的高温辐照箱，其特征 在于，所述循环水路的冷却水进水管和出水管以及循环气路的进气管和出气 管均为金属材质，且与内箱体紧密结合。
专利摘要
本实用新型公开了一种电子加速器辐照用的高温辐照箱，包括内箱体和位于其外部的外箱体，该内、外箱体的上表面分别有密封的内箱体钛箔窗和外箱体钛箔窗，外箱体设有可开启炉门，内箱体设有取样口密封门；可开启炉门的相对侧设有可拆卸炉门，该可拆卸炉门上设有循环水路、循环气路及热电偶的出入口；热电偶，从可拆卸炉门外部穿设，均贯穿内、外两层箱体，并可抽插活动；以及设于内箱体中的样品托盘。本实用新型高温辐照箱具有加热恒温功能，密封性良好，并设有进出气口，以满足不同的辐射气氛要求，并设有循环水路和循环气路，可以根据辐照箱内温度高低选择适当的冷却方法，及时的转移辐射产生的热量，控制辐射升温现象。
文档编号G21K5/00GKCN201397691SQ200920068205
公开日2010年2月3日 申请日期2009年2月27日
发明者吴国忠, 唐忠锋, 王谋华, 赵艳凝, 磊 钟 申请人:中国科学院上海应用物理研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan