شتابدهنده ILU
شتابدهندههای ILU، سیستمهای خطی و پالسی فرکانس بالا هستند که به منظور تحقیقات و کاربردهای گسترده در فرایندهای گوناگون صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. اولین شتابدهندههای ILU ابتدای دهه هفتاد میلادی در موسسه فیزیک هستهای Budker واقع در روسیه رشد و توسعه پیدا کرد.
این نوع شتابدهنده عمدتاً دارای یک محفظه شتاب بزرگ میباشد. بنابراین میتواند در ابعاد کوچکتری نسبت به شتابدهنده خطی که دارای چندین محفظه شتاب است، ساخته شود. اولین تأسیسات استریلیزاسیون با این نوع شتابدهنده در سال 1996 در روسیه مورد بهرهبرداری قرار گرفته است. ساختار شماتیک یک شتابدهنده ILU به صورت شکل زیر است.
تا اواخر سال 2009 میلادی بیش از 50 شتابدهنده ILU در دنیا مورد استفاده قرار گرفته که حدود 30 عدد از آن خارج از روسیه نصب و راهاندازی شده است. شتابدهندههای ILU برای کاربردهای متفاوتی همچون استریلیزاسیون، بالا بردن ماندگاری مواد غذایی، تولید محصولات لاستیکی و پلاستیکی، پاکسازی پسماندهای بیمارستانی و صنعتی و ... مورد استفاده قرار میگیرند.
پراکندگی انواع شتابدهنده ILU در مناطق مختلف جهان
شتابدهندههای ILU در انواع مختلف با انرژیها و توان متفاوت در کاربردهای متنوعی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
ILU6 :
این شتابدهنده استفاده گستردهتری نسبت به سایر شتابدهندههای ILU دارد. برای سالیان طولانی عمدتاً به منظور عایقبندی کابل و در اواخر دهه 80 به طور خاص برای استریلیزاسیون تجهیزات یک بار مصرف پزشکی از قبیل سرنگ، سیستمهای تعویض خون و ... نیز مورد استفاده قرارگرفته است. محدوده انرژی در این نوع شتابدهنده از
1/7 تا 2/5 مگا الکترونولت میباشد و دارای جریانی حدود 8 میلیآمپر برای باریکه است، توان باریکه در این نوع شتابدهنده میتواند تا 20 کیلووات باشد.
در سال 1989 شتابدهنده ILU-6 در کیاف اکراین برای تحقیقات و همچنین استریلیزاسیون سرنگ مورد استفاده قرار گرفت ولی اولین تاسیسات استریلیزاسیون با این
نوع شتابدهنده در سال 1996 در ایژوسک روسیه شروع به کار کرد.
ILU-8 :
شکل پیشرفته تری از نوع ILU-6 است که نیاز به حفاظ بیولوژیکی خاصی ندارد و قابل استفاده در یک فروشگاه صنعتی معمولی هم میباشد. گستره شتابدهی این شتابدهنده از 0/8 تا 1 مگا الکترونولت میباشد و به طور کلی برای بهبود فرایندهای تولید کابل و تیوب به کار میرود. از شتابدهنده ILU-8 در پرتودهی برای بهبود تولید کابل ، تیوب و نوارهای قابل انقباض حرارتی در کشورهای روسیه، چین، ژاپن و کره استفاده میشود.
ILU-10 :
این شتابدهنده برای دستیابی به انرژیهایی تا حدود 5 مگا الکترونولت طراحی شده است. ابعاد دستگاه خیلی بزرگتر از ابعاد ILU-6 نیست. در این حالت برای افزایش شتاب باریکه الکترونی دو تولید کننده RF فرکانس بالا به سیستم تزریق میشود. محفظه دستگاه در این حالت بر خلاف ILU-6 که دارای دو قسمت مجزا میباشد، به صورت یک قسمت واحد عمل میکند. حوزه کاربرد اصلی این مدل از خانواده ILUها استریلیزاسیون صنعتی میباشد. به دلیل اینکه انرژی به دست آمده از طریق این دستگاه تقریبا دو برابر ILU-6 است ، ضخامت ماده ای که در معرض پرتودهی قرار میگیرد هم حدودا دو برابر خواهد شد. استریلیزاسیون محصولات پزشکی مانند لباسها و وسایل جراحی (مد الکترون) و وسایل حجیم پزشکی مانند دستگاه دیالیز کننده و ... (مد پرتو ایکس) با استفاده از ILU-10 انجام میشود . همچنین این دستگاه برای پرتودهی لولههای پلیاتیلن که قطرهایی حدود 140 میلیمتر دارند و به منظور عبور آب گرم در شبکههای گرمایشی مورد استفاده قرار میگیرند، مناسب است.
:ILU-14
شتابدهندهای با انرژی بالا است که میتواند تا انرژی 10 مگا الکترون ولت را برای باریکه الکترونی فراهم آورد در حالیکه توان به وجود آورنده برای باریکه اش حدود KW100 باشد. طراحی این شتابدهنده به گونه ای است که دارای 7 کویتی داخل محفظه میباشد و همچنین در چندین مرحله تزریق RF به آن صورت میگیرد.این شتابدهنده اغلب برای استریلیزاسیون محصولات و پاکسازی پسماندهای صنعتی و بیمارستانی به کار میرود.
ویژگیهایی که این شتابدهنده را از شتابدهندههای خطی موجود متمایز میکند عبارت است از:
*فرکانس کاری کم این امکان را به وجود میآورد تا از تفنگ الکترونی RF به عنوان منبع تولید الکترون استفاده شود که این تفنگ الکترونی روبروی اولین محفظه شتاب قرار میگیرد. طیف باریک انرژی و توان بالای الکترون به وجود آمده سبب اتلاف کمتری در انتقال باریکه الکترون خواهد شد.
*به دلیل تزریق توانی که در دو مرحله صورت میگیرد و همچنین ساختار فیدبک به وجود آمده برای آن، نیاز به ثابت نگه داشتن دما با استفاده از سیستمهای خنککننده از بین خواهد رفت.
*این شتابدهنده میتواند در دو مد باریکه الکترونی (انرژی الکترون تا حدود 10 مگا الکترونولت) و پرتو ایکس (انرژی الکترون تا حدود 7/5 مگا الکترونولت) با توان خروجی یکسان که حدود KW100 میباشد، عمل کند.