專利名稱:一種電子加速器輻照用的高溫輻照箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子加速器輻照用的高溫輻照箱，具體涉及一種電 子加速器輻照高分子材料用的可控溫的高溫輻照箱。
背景技術(shù)：
電子加速器輻射工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)交聯(lián)電線電纜、熱收縮材料、 聚四氟乙烯超細(xì)粉體等加工過(guò)程中。電子加速器輻射工藝流程包括電子加速 器和束下裝置。電子加速器是產(chǎn)生高能電子束的設(shè)備，體積龐大，在工藝流 程中位置固定，它產(chǎn)生的高能電子束用于輻射加工。束下裝置是利用高能電 子束進(jìn)行生產(chǎn)的設(shè)備。通常，束下裝置與輻射加工對(duì)象相匹配，輻射過(guò)程在 常溫常壓下進(jìn)行，顯然這種束下裝置不能滿足對(duì)于輻照氣氛和輻照溫度有特 定要求輻照工藝。
新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電子加速器輻照用的高溫 輻照箱，可以按照不同要求改變輻照氣氛，并控制輻照溫度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的電子加速器輻照用的高溫輻照箱， 包括
內(nèi)箱體和位于其外部的外箱體；
所述的內(nèi)、外箱體分別具有一體的四個(gè)表面及兩個(gè)側(cè)面，所述內(nèi)、外箱 體的上表面分別有密封的內(nèi)箱體鈦箔窗和外箱體鈦箔窗，兩箱體均在同一側(cè)
面開(kāi)啟，外箱體設(shè)有可開(kāi)啟爐門(mén)，內(nèi)箱體設(shè)有取樣口密封門(mén)；
可拆卸爐門(mén)，設(shè)置在外箱體的可開(kāi)啟爐門(mén)的相對(duì)側(cè)，所述可拆卸爐門(mén)上
設(shè)有循環(huán)水路、循環(huán)氣路及熱電偶的出入口；
所述循環(huán)氣路，包括進(jìn)氣管和出氣管，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，且均貫穿內(nèi)、外箱體；
所述循環(huán)水路，包括冷卻水進(jìn)水管和出水管，所述的冷卻水進(jìn)水管和出
水管在內(nèi)箱體內(nèi)連接，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，且均貫穿內(nèi)、外箱體；
熱電偶，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，均貫穿內(nèi)、外箱體，并可抽插活動(dòng)； 以及樣品托盤(pán)，設(shè)于內(nèi)箱體中，與所述的外箱體鈦箔窗平行。 通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的電子加速器輻照用的高溫輻照箱可以達(dá)到
如下目的
1、 本裝置箱體上表面有電子束可以穿透的鈦箔窗，樣品置于內(nèi)層箱體內(nèi) 的樣品托盤(pán)上接受電子束輻照；
2、 本裝置具有加熱恒溫功能，可以控制輻照箱內(nèi)溫度范圍從室溫至500 攝氏度，并且樣品區(qū)域的溫度差別小于10攝氏度；
3、 本裝置內(nèi)箱設(shè)計(jì)使得密封性良好，壓力范圍從真空至O. 13 MPa;
4、 本裝置設(shè)計(jì)有進(jìn)出氣口，通過(guò)惰性氣體置換操作后，內(nèi)箱可以充滿指 定氣體，以滿足不同的輻射氣氛要求；
5、 本裝置設(shè)有循環(huán)水路和循環(huán)氣路，可以根據(jù)輻照箱內(nèi)溫度高低選擇適 當(dāng)?shù)睦鋮s方法，及時(shí)的轉(zhuǎn)移輻射產(chǎn)生的熱量，控制輻射升溫現(xiàn)象。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。 圖1為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖； 圖2為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的整體結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖3為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的內(nèi)箱體結(jié)構(gòu)示意
圖；
圖4為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的內(nèi)箱體后部結(jié)構(gòu)示 意圖；
圖5為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的內(nèi)箱體內(nèi)的增強(qiáng)件 結(jié)構(gòu)示意圖及增強(qiáng)件的放大圖。 圖中附圖標(biāo)記為
1、內(nèi)箱體；2、出氣管；3、熱電偶；4a、冷卻水進(jìn)水管；4b、冷卻水出水管；5、進(jìn)氣管；6、可拆卸爐門(mén)；7、外箱鈦箔窗法蘭；8、內(nèi)箱體鈦箔 窗；9、樣品托盤(pán)；10、可開(kāi)啟爐門(mén)；11、外箱體鈦箔窗；12、增強(qiáng)件；13、 輻照窗口法蘭墊圈；14、取樣口法蘭；15、取樣口法蘭墊圈；16、取樣口密 封門(mén)；17、法蘭螺絲；18、輻照窗口法蘭；19、外箱體加熱絲；20、外箱體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的電子加速器輻照用的高溫輻照箱的使用作 進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1和圖2分別為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的整體結(jié) 構(gòu)的側(cè)視圖跟俯視圖。如圖所示，本實(shí)用新型的電子加速器輻照用的高溫輻
照箱，包括
內(nèi)箱體1和位于其外部的外箱體20。所述的內(nèi)、外箱體l、 20分別具有 一體的前后上下四個(gè)表面及兩個(gè)側(cè)面，內(nèi)、外箱體的上表面分別設(shè)有采用外 箱鈦箔窗法蘭7和輻照窗口法蘭18 (如圖3所示)密封的外箱體鈦箔窗11 和內(nèi)箱體鈦箔窗8，該兩層鈦箔窗均為長(zhǎng)方形，且內(nèi)箱體鈦箔窗8的長(zhǎng)度在 600 — 1000毫米，寬度在5 — 200毫米，且外箱體鈦箔窗尺寸不小于內(nèi)箱體鈦 箔窗尺寸。且鈦箔窗材料為鈦箔(厚度10 — 1000微米)，鈦箔分別用外箱鈦 箔窗法蘭7和輻照窗口法蘭18固定構(gòu)成外箱體鈦箔窗11和內(nèi)箱體鈦箔窗8， 法蘭7、 18為不銹鋼材質(zhì)，法蘭墊圈13為柔性石墨材質(zhì)。兩箱體均在如圖所 示的右側(cè)開(kāi)啟，其中外箱體20設(shè)有可開(kāi)啟爐門(mén)10通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與外箱體20 連接，內(nèi)箱體l設(shè)有取樣口密封門(mén)16，通過(guò)取樣口法蘭14安裝在內(nèi)箱體上， 法蘭14和取樣口密封門(mén)16之間墊一層取樣口法蘭墊圈15，且法蘭墊圈15 為柔性石墨材質(zhì)。
另外，在外箱體20的可開(kāi)啟爐門(mén)10的相對(duì)側(cè)設(shè)有可拆卸爐門(mén)6，可拆 卸爐門(mén)6上設(shè)有循環(huán)水路、循環(huán)氣路及熱電偶3的出入口。該循環(huán)氣路，包 括進(jìn)氣管5和出氣管2，從可拆卸爐門(mén)6外部穿設(shè)，且均貫穿兩層箱體；該 循環(huán)水路，包括冷卻水進(jìn)水管4a和出水管4b，在樣品托盤(pán)9下方，該冷卻 水進(jìn)水管4a和出水管4b在內(nèi)箱體1內(nèi)相互連接，從可拆卸爐門(mén)6外部穿設(shè)， 且均貫穿兩層箱體；該熱電偶3從可拆卸爐門(mén)6外部穿設(shè)，貫穿兩層箱體，并可抽插活動(dòng)，且位于托盤(pán)9的沿箱體縱向延伸的中心線的正上方，與托盤(pán) 9平行，其測(cè)溫點(diǎn)位于樣品托盤(pán)9上方，根據(jù)熱電偶3插入深度不同，測(cè)量 箱內(nèi)不同位置的溫度。
以及樣品托盤(pán)9設(shè)于內(nèi)箱體1中，與所述的鈦箔窗l(fā)l平行，樣品托盤(pán)9 底部為金屬板或金屬網(wǎng)。
進(jìn)一步，如圖3所示，為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的 內(nèi)箱體結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出內(nèi)箱體的鈦箔窗8 (參考圖1)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)多 根法蘭螺絲17將輻照窗口法蘭18固定在鈦箔窗8上，法蘭18的開(kāi)口形狀 同鈦箔窗8—致，且法蘭18下方墊一層輻照窗口法蘭墊圈13，該法蘭墊圈 13為柔性石墨材質(zhì)。
取樣口密封門(mén)16通過(guò)取樣口法蘭14安裝在內(nèi)箱體1上，取樣口法蘭14 安裝在內(nèi)箱體l開(kāi)口末端，且與開(kāi)口平齊，法蘭14同取樣口密封門(mén)16通過(guò) 法蘭螺栓密封。
圖4為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的內(nèi)箱體后部結(jié)構(gòu)示 意圖，可以看出，循環(huán)氣路的進(jìn)氣管5和出氣管2分別位于內(nèi)箱體1對(duì)角的 位置，進(jìn)氣管5較長(zhǎng)且出氣管2較短，且均貫穿兩層箱體，這樣可以使氣體 在箱內(nèi)的分布更均勻且使氣體行程最長(zhǎng)，且排氣更加充分。冷卻水進(jìn)水管4a 和出水管4b并列位于樣品托盤(pán)9下方，與托盤(pán)9平行，且長(zhǎng)度一致，循環(huán)水 路呈M形且連續(xù)不間斷地從冷卻水進(jìn)水管4a連通到出水管4b，可以使冷卻 水的行程最長(zhǎng)且冷卻更充分。另外，測(cè)溫?zé)犭娕?在托盤(pán)9的沿箱體縱向延 伸的中心線的正上方(結(jié)合圖l)，與托盤(pán)9平行，測(cè)溫?zé)犭娕?可以抽插活 動(dòng)，根據(jù)插入深度不同，可以準(zhǔn)確測(cè)量樣品托盤(pán)9中軸線上方不同位置的溫 度。所述循環(huán)水路的冷卻水進(jìn)水管4a和出水管4b以及循環(huán)氣路的進(jìn)氣管5 和出氣管2均為金屬材質(zhì)，且與內(nèi)箱體l結(jié)合緊密，保證良好的氣密性。
圖5為本實(shí)用新型電子加速器輻照用的高溫輻照箱的內(nèi)箱體內(nèi)的增強(qiáng)件 結(jié)構(gòu)示意圖及增強(qiáng)件的放大圖，內(nèi)箱體l中設(shè)有起支撐作用的與取樣口密封 門(mén)16平行的數(shù)片"回"字型增強(qiáng)件12，本實(shí)施例中的增強(qiáng)件12采用不銹鋼 材質(zhì)，可以防止箱體在抽真空和加壓時(shí)變形損壞，增強(qiáng)件12沿內(nèi)箱體1的縱 向間隔均勻排列，厚度2-30毫米，且四周都與壁焊接。優(yōu)選地，外箱體20除鈦箔窗11外都用保溫材料襯里，除上表面外其它
各表面及側(cè)面保溫材料中置可分別控制加熱的加熱絲19。且加熱絲19由控 制器控制加熱溫度，所述的保溫材料為最高使用溫度大于500攝氏度的通用 保溫材料。另外，優(yōu)選所述的外箱體20材質(zhì)為金屬材料，內(nèi)箱體l為耐腐蝕 不銹鋼材料。
下面對(duì)本實(shí)用新型的電子加速器輻照用的高溫輻照箱的操作方法作進(jìn)一 步的說(shuō)明。
裝樣將可開(kāi)啟爐門(mén)IO和取樣口密封門(mén)16打開(kāi)，將樣品按一定厚度平 鋪到樣品托盤(pán)9上，裝上取樣口法蘭墊圈15及取樣口密封門(mén)16，旋緊法蘭 螺絲17，關(guān)閉可開(kāi)啟爐門(mén)IO。取樣操作同裝樣。
內(nèi)箱的抽真空和換氣關(guān)閉進(jìn)氣管5，用真空泵連接氣體出管2，進(jìn)行抽 空操作，待真空度達(dá)到要求，關(guān)閉出氣管2，打開(kāi)進(jìn)氣管5，通入指定氣體， 重復(fù)上述操作，可將內(nèi)箱內(nèi)氣體置換為所需氣體。
加熱操作輻照箱經(jīng)裝樣、抽空、換氣后，用加熱控溫裝置直接控制外 箱體加熱絲19，加熱爐體至所要求溫度，爐體加熱溫度和內(nèi)箱內(nèi)溫度存在差 異小于10攝氏度。
冷卻操作因?yàn)檩椛浼庸み^(guò)程中，樣品吸收的輻射能量瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，
造成樣品劇烈升溫，根據(jù)輻射樣品要求輻射的溫度不同，可以選用不同的冷
卻方式。若輻照箱內(nèi)溫度要求低于95攝氏度，開(kāi)啟冷卻水循環(huán)進(jìn)口4a和出 口4b，利用循環(huán)水?dāng)y帶出輻照箱體內(nèi)因輻照產(chǎn)生的大量熱量；若輻照箱內(nèi)溫 度要求高于95攝氏度，開(kāi)啟氣體循環(huán)進(jìn)出管2和5，利用循環(huán)氣流攜帶出輻 照箱體內(nèi)因輻照產(chǎn)生的大量熱量。
權(quán)利要求
1、一種電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征在于，包括
內(nèi)箱體和位于其外部的外箱體；
所述的內(nèi)、外箱體分別具有一體的四個(gè)表面及兩個(gè)側(cè)面，所述內(nèi)、外箱體的上表面分別有密封的內(nèi)箱體鈦箔窗和外箱體鈦箔窗，兩箱體均在同一側(cè)面開(kāi)啟，外箱體設(shè)有可開(kāi)啟爐門(mén)，內(nèi)箱體設(shè)有取樣口密封門(mén)；
可拆卸爐門(mén)，設(shè)置在外箱體的可開(kāi)啟爐門(mén)的相對(duì)側(cè)，所述可拆卸爐門(mén)上設(shè)有循環(huán)水路、循環(huán)氣路及熱電偶的出入口；
所述循環(huán)氣路，包括進(jìn)氣管和出氣管，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，且均貫穿內(nèi)、外箱體；
所述循環(huán)水路，包括冷卻水進(jìn)水管和出水管，所述的冷卻水進(jìn)水管和出水管在內(nèi)箱體內(nèi)連接，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，且均貫穿內(nèi)、外箱體；
熱電偶，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，均貫穿內(nèi)、外箱體，并可抽插活動(dòng)；
以及樣品托盤(pán)，設(shè)于內(nèi)箱體中，與所述的外箱體鈦箔窗平行。
2、 如權(quán)利要求
1所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征在于， 所述的冷卻水進(jìn)水管和出水管位于同一水平面且位于樣品托盤(pán)下方，與托盤(pán) 平行，且長(zhǎng)度一致，所述的測(cè)溫?zé)犭娕荚谒鐾斜P(pán)的沿箱體縱向延伸的中心 線的正上方，與所述托盤(pán)平行。
3、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述的取樣口密封門(mén)通過(guò)取樣口法蘭安裝在內(nèi)箱體上，所述取樣口法 蘭和取樣口密封門(mén)之間墊一層取樣口法蘭墊圈，所述的取樣口法蘭墊圈為柔 性石墨材質(zhì)。
4、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述內(nèi)箱體鈦箔窗和外箱體鈦箔窗均為長(zhǎng)方形，且內(nèi)箱體鈦箔窗長(zhǎng)度 范圍為600 — 1000毫米，寬度范圍為5 — 200毫米，且外箱體鈦箔窗尺寸不小于內(nèi)箱體鈦箔窗尺寸。
5、 如權(quán)利要求
4所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征在于， 所述的內(nèi)箱體鈦箔窗和外箱體鈦箔窗的材料為厚度為IO—IOOO微米的鈦箔，所述鈦箔用輻照窗口法蘭固定，所述輻照窗口法蘭下墊一層輻照窗口法蘭墊 圈，所述的輻照射窗口法蘭墊圈為柔性石墨材質(zhì)。
6、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述內(nèi)箱體中設(shè)有起支撐作用的與所述取樣口密封門(mén)平行的數(shù)片"回" 字型增強(qiáng)件，所述增強(qiáng)件沿所述內(nèi)箱體的縱向間隔均勻排列，厚度為2-30
7、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述外箱體除外箱體鈦箔窗外都用保溫材料襯里，除上表面外其它各 表面及側(cè)面保溫材料中置可分別控制加熱的加熱絲。
8、 如權(quán)利要求
7所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征在于， 所述的加熱絲由控制器控制加熱溫度，所述的保溫材料為最高使用溫度大于 500攝氏度的保溫材料。
9、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述的外箱體為金屬材料，所述內(nèi)箱體為耐腐蝕不銹鋼材料。
10、 如權(quán)利要求
1或2所述的電子加速器輻照用的高溫輻照箱，其特征 在于，所述循環(huán)水路的冷卻水進(jìn)水管和出水管以及循環(huán)氣路的進(jìn)氣管和出氣 管均為金屬材質(zhì)，且與內(nèi)箱體緊密結(jié)合。
專利摘要
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電子加速器輻照用的高溫輻照箱，包括內(nèi)箱體和位于其外部的外箱體，該內(nèi)、外箱體的上表面分別有密封的內(nèi)箱體鈦箔窗和外箱體鈦箔窗，外箱體設(shè)有可開(kāi)啟爐門(mén)，內(nèi)箱體設(shè)有取樣口密封門(mén)；可開(kāi)啟爐門(mén)的相對(duì)側(cè)設(shè)有可拆卸爐門(mén)，該可拆卸爐門(mén)上設(shè)有循環(huán)水路、循環(huán)氣路及熱電偶的出入口；熱電偶，從可拆卸爐門(mén)外部穿設(shè)，均貫穿內(nèi)、外兩層箱體，并可抽插活動(dòng)；以及設(shè)于內(nèi)箱體中的樣品托盤(pán)。本實(shí)用新型高溫輻照箱具有加熱恒溫功能，密封性良好，并設(shè)有進(jìn)出氣口，以滿足不同的輻射氣氛要求，并設(shè)有循環(huán)水路和循環(huán)氣路，可以根據(jù)輻照箱內(nèi)溫度高低選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法，及時(shí)的轉(zhuǎn)移輻射產(chǎn)生的熱量，控制輻射升溫現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G21K5/00GKCN201397691SQ200920068205
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年2月27日
發(fā)明者吳國(guó)忠, 唐忠鋒, 王謀華, 趙艷凝, 磊 鐘 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan