ELV加速器簡介知識講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ELV加速器簡介-ELV加速器簡介ELV中國維修銷售代表：張昌有聯(lián)系電話：1393510709218903512710俄羅斯科學(xué)院新西伯利亞核物理研究院是當(dāng)今世界最大的粒子加速器科研、生產(chǎn)基地，世界上第一座正負(fù)電子對撞機(jī)即誕生于此。ELV系列工業(yè)電子加速器是該院生產(chǎn)的大功率工業(yè)級電子加速器，具有如下優(yōu)、特點(diǎn)：原理簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，24小時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定可靠電能-束功率轉(zhuǎn)換效率高出束迅速，引出束流品質(zhì)好能量、束流連續(xù)可調(diào)真空準(zhǔn)免維護(hù)冷卻水用量少，且無特別要求全微機(jī)控制，該領(lǐng)域內(nèi)最好的與束下工藝、附屬工裝設(shè)

2、備的接口可提供雙面、環(huán)形及獨(dú)特的四面輻照裝置操作、運(yùn)行簡單價(jià)格合理交貨及時(shí)優(yōu)質(zhì)售后服務(wù),出現(xiàn)故障時(shí)一般情況24小時(shí)內(nèi)到達(dá)，或更短時(shí)間備品、備件使用少，購買方便建設(shè)期間提供全程免費(fèi)咨詢ELV工業(yè)電子加速器可廣泛應(yīng)用于熱收縮管、熱收縮帶（片）、管道防腐包覆片、交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯、電纜附件、母排管、色標(biāo)管、架空電纜、特種電纜、交聯(lián)聚乙烯管、高級“O”型圈、木塑復(fù)合材料、聚四氟乙烯降解等的生產(chǎn)，也可用于橡膠輻射硫化、橡膠再生、涂層固化、糧食輻照、廢水廢氣處理以及輻照加工服務(wù)等。目前，國內(nèi)50%以上的大功率工業(yè)電子加速器為ELV型。如果您對ELV系列工業(yè)電子加速器及電子束輻射加工感興趣，歡迎垂詢：垂詢電話：

318903512710E-MAIL：zcy04243HYPERLINKmailto:Zcy04243Zcy04243ELV電子加速器與Dynamotron加速器之性價(jià)比較一、Dynamotron比較ELV之優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格與ELV相比較便宜，ELV加速器（2.5Mev,50mA,100kW）據(jù)配置不同，折合人民幣價(jià)格不同；ELV的能量最高為2.5Mev,而Dynamotron能量可上到3Mev。Dynamotron的陰極使用壽命稍長。二、ELV比較Dynamotron之優(yōu)點(diǎn)ELV加速器原理簡單，附屬設(shè)備簡潔且費(fèi)用低，長時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定可靠；ELV加速器電能-束功率轉(zhuǎn)換效率高,同樣

4、100kW的束功率,ELV加速器需要小于130kW的供電功率即可運(yùn)行,而Dynamitron需要約260-280kW的供電功率才能保證運(yùn)行。依據(jù)黃石電纜廠和廣州凱恒ELV加速器（2.5Mev,100kW）的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)（同等業(yè)務(wù)量下），黃石電纜廠每月的電費(fèi)支出約為6.5萬元，每年電費(fèi)約80萬元，Dynamitron加速器實(shí)際運(yùn)行一年就多交約40萬元電費(fèi)；而廣州凱恒在2007年18月份四臺100KW的ELV加速器電費(fèi)支出為108萬元.ELV加速器最大束流為50mA，而Dynamitron最大束流為30或40mA(國產(chǎn)),從加工效率看，ELV加速器比Dynamitron至少可提高25%-65%；如選擇

5、ELV-6，束流可達(dá)100mA,對小線、小管具有極其強(qiáng)大的加工能力，相當(dāng)于2.53臺Dynamitron加速器。ELV加速器建筑費(fèi)用低，一般可節(jié)約3050萬元；ELV加速器自動(dòng)控制做的要好，可以實(shí)現(xiàn)無人控制室，自動(dòng)化程度對輻照加工產(chǎn)品的合格率有很大影響，ELV加速器可更有效的保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量。ELV加速器有更豐富的故障、安全連鎖功能、更完善的故障診斷體系，保證加速器的正常安全運(yùn)行；ELV加速器維修、維護(hù)時(shí)間短，可最大限度保證加工客戶的交貨期。如更換電子槍，ELV從開始動(dòng)作到機(jī)器正常出束工作一般僅需24小時(shí)；而Dynamitron可能得4天左右。并且ELV加速器不需要打束斑；ELV加速器使用S

6、F6氣體系統(tǒng)，有的Dynamitron加速器采用N2+CO2做絕緣氣體，沒有氣體回收系統(tǒng)，開罐時(shí)間相對較長。ELV加速器的運(yùn)行、維修、維護(hù)人員要求相對低一些，通俗的講，這種加速器好伺候，相應(yīng)的人員薪金要求不很高；ELV加速器可滿指標(biāo)長時(shí)間運(yùn)行；并有雙面和四面輻照系統(tǒng)可供選擇，以解決大截面電線電纜和母排管的圓周輻照均勻性問題。ELV加速器的保修及售后更方便快捷，備品、備件使用少，日常維修、維護(hù)費(fèi)用低。ELV系列加速器從上世紀(jì)70年代初開始商業(yè)運(yùn)行，具有約40年的技術(shù)積淀，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。12從市場占有來看，ELV加速器在建及運(yùn)行的總量為56臺，并且還在快速增加。其中廣東地區(qū)ELV加速器在建

7、及運(yùn)行的總量為30臺。在廣東地區(qū)，約60%以上的輻照交聯(lián)產(chǎn)品由ELV加速器加工。單從加速器的價(jià)格看，ELV加速器要高，但從總投資上看，價(jià)格的差距被土地、建筑物、氣體、水冷系統(tǒng)、電力增容、電線電纜及其它輔助系統(tǒng)的差別彌補(bǔ)，可補(bǔ)回約70萬元，即，總投資相差并沒有價(jià)格的差別大。而一臺100kW的ELV加速器每年可節(jié)約電費(fèi)約35-40萬元（以約0.6元/度計(jì)算）從投資絕對值看好像ELV-8加速器要高，即使這樣，不考慮ELV加速器50mA或100mA的強(qiáng)大加工效率,正常運(yùn)行2-3年，單從用電費(fèi)用考慮,即比Dynamitron價(jià)格低;如考慮加工量,每單位產(chǎn)量的生產(chǎn)成本實(shí)際上是ELV加速器的少，即ELV加速

8、器更便宜。業(yè)內(nèi)人士都清楚,加速器束流的大小決定可輻照加工的日產(chǎn)量,一臺ELV-6加速器可實(shí)際運(yùn)行于100mA,據(jù)廣州凱恒的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，單臺ELV-6日產(chǎn)量可超過1500Km。綜上所述，從長期運(yùn)行及項(xiàng)目總投資角度看，ELV加速器確是一款性價(jià)比較高的工業(yè)電子輻照加速器。ELV加速器簡介ELV加速器是由俄羅斯新西伯利亞核物理研究院于七十年代開發(fā)并生產(chǎn)的一種高壓變壓器型加速器，這種加速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，束功率大，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，啟動(dòng)出束迅速，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。到目前為止，全世界有一百多臺ELV加速器在運(yùn)行，國內(nèi)有35臺ELV正在運(yùn)行，正在建設(shè)中有21臺，到2010年年底，預(yù)計(jì)有41臺ELV加速器在國內(nèi)

9、運(yùn)行。目前，國內(nèi)60%以上的輻射交聯(lián)產(chǎn)品由ELV加速器加工完成。我國最大的電子加速器輻射加工中心廣州凱恒企業(yè)集團(tuán)在廣州擁有6臺100kW的ELV加速器（2臺正在安裝）。ELV系列加速器的能量范圍為0.2MeV2.5MeV，束流可達(dá)400mA，最大束功率為400Kw，能量與束流在額定值范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。其主要性能如下：能量不穩(wěn)定度2.5%束流不穩(wěn)定度2.5%引出束流均勻性90%連續(xù)開機(jī)40小時(shí)自動(dòng)停機(jī)次數(shù)4次電能-束功率轉(zhuǎn)換效率8092%ELV系列加速器的主要參數(shù)如下:Energyrange,MeVBeampower,kWMax.beamcurrent,mAELV-mini0.2-0.42050E

10、LV-0.50.4-0.72540ELV-10.4-0.82540ELV-20.8-1.52025ELV-30.5-0.750100ELV-4-1.00.7-1.0100100ELV-4-1.51.0-1.510070ELV-60.8-1.2100100ELV-81.0-2.510050ELV-6M0.75-0.95160200Torch0.5-0.8500800ELV-120.6-1.0400400最后三個(gè)型號的加速器是新產(chǎn)品,用于環(huán)保方面。國內(nèi)做為工業(yè)輻照用途的ELV大多為ELV-8型，也有少量的ELV-4型和ELV-2型，它們主要用于電線電纜，熱縮產(chǎn)品及聚乙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)。ELV加速器

11、外觀尺寸見Fig.1Fig.1.OveralldimensionofELV-typeacceleratorFig.2.是ELV的總體示意圖。充以SF6電絕緣氣體的鋼筒內(nèi)部置有初級繞組（2），磁導(dǎo)（3，4），高壓整流器（5），加速管（6）高壓帽（8）電子注入器（9），注入器控制單元（7）等組件。其中2，（3，4），5，6，同軸安裝。ELV的工作原理決定了它結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。真空組件與束流引出裝置安裝于鋼筒的底部。Fig.2.GeneralviewofELV-4accelerator1-vessel,2-primarywinding;3,4-magnitoguides;5-rectifiersec

12、tions;6-acceleratingtube;7-injectorcontrolunit;8-highvoltageelectrode;9-injector;10,11-opticalchannelsforinjectorcontrol;12-sectiondivider;13-capacitorunit;14-energydivider;15-vacuumgate;16-primarywindingterminals;17,18-scanningcoils;19-extractiondevice;20-extractionwindowframe;21-vacuumpumps;22-cro

13、sshead;23-vacuumgate;28-baseofhighvoltageelectrode;29-magneticlens;30-highvoltageshield;32-clampset.Fig.3.所示為ELV加速器的簡單電氣原理圖。Fig.3.SimplifiedelectriccircuitofELVaccelerator.1-cathodeofelectrongun;2-acceleratingtube;3-electronbeam;4-coilsoftherasterformationsystem;5-extractiondevice;6-titaniumfoil;7-t

14、hyristerswitch;8-controlsystem(ESS-energystabilizingsystem,CSS-currentstabilizingsystem,RFS-rasterformationsystem,MIMS-moduleinformation-measuringsystem,CC-ControlComputer,PSCS-powersupplycontrolsystem).FC-frequencyconverter,ICU-injectorcontrolunit.高壓整流器ELV加速器的高壓由一系列級聯(lián)的高壓整流器組件產(chǎn)生，連接方式如Fig.4.。每一高壓組件的最

15、高整流電壓可達(dá)40KV，不同型號的ELV由數(shù)量不等的高壓整流組件形成它的額定最高能量。Fig.4.ELVrectifyingsectioncircuitandwaysoftheirconnection加速管EVL加速器的加速管示意圖見Fig.5.加速管的內(nèi)孔徑為100mm，它的基材為陶瓷。加速電極上的電壓分布由管分壓電阻產(chǎn)生，管分壓的典型電流值可達(dá)50AFig.5.Generalviewofacceleratingtube1-cathode,2-cathodeheater,3,4-electrode5-shieldingrings,6-magneticlens,7-ceramic真空系統(tǒng)ELV

16、的真空系統(tǒng)由2臺抽速為400L/S的濺射離子泵維持，運(yùn)行時(shí)真空維持在10-5-10-4Pa的水平。前級粗真空泵是旋片式機(jī)械泵與羅茨泵組，它們僅在安裝和維修時(shí)使用，因此，真空維護(hù)非常簡單。引出裝置Fig.6.是引出裝置示意圖。電子束在引出鈦箔上的掃描為雙向掃描，掃描頻率比為251/15，以避免掃描軌跡的重復(fù)，鈦箔由高速風(fēng)機(jī)的噴射空氣流冷卻，鈦箔厚度為50微米，允許通過電流密度為100A/cm2.Fig7.為引出箔上的典型電流分布。Fig.6.Schematicdiagramofextractiondevicewithafoilwindow.1-scanningelectromagnets,2-b

17、eamtrajectories;3-foilofextractionwindow;4-foilcoolingfan;5-movabletarget.020406080100120140,Fig.7Typicaldistributionofcurrentlineardensityundertheframeofextractionwindowatanenergyofelectronsof1.5MeV.控制系統(tǒng)工業(yè)加速器的控制系統(tǒng)決定了它的操作特性，如可靠性，連續(xù)運(yùn)行性，維修配合等。ELV加速器的控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：自動(dòng)控制加速器準(zhǔn)備階段的各種操作（啟動(dòng)變頻電源，開啟高速風(fēng)機(jī)，掃描電源及工藝設(shè)備）

18、安全地穩(wěn)定各種主要參數(shù)（能量，束流，掃描參數(shù)等），保證高質(zhì)量的引出束流運(yùn)行期間連續(xù)診斷高壓整流器，自檢加速器的其他系統(tǒng)加速器與工藝設(shè)備同步操作，這時(shí)，加速器與工藝設(shè)備聯(lián)機(jī)運(yùn)行，由工藝設(shè)備控制加速器的開啟，停機(jī)和束流,可實(shí)現(xiàn)無人控制室。運(yùn)行者可通過程序命令檢測和調(diào)試加速器可在加速器控制系統(tǒng)中同時(shí)提供工藝設(shè)備的控制可提供四面輻照的控制及磁鐵裝置，徹底解決大截面輻照不均勻問題。關(guān)于四面輻照目前，在我國加速器輻射加工領(lǐng)域，普遍存在一個(gè)問題，即在連續(xù)照射大截面材料時(shí)會出現(xiàn)沿截面圓周的照射不均勻。如果輻照加工的是大截面電線電纜，就會體現(xiàn)為圓周熱延伸（H.S.）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大小相差很大，如一面H.S.=30%,

19、而另一面可大于200%；如照射的是高壓母排管（押出均勻），就會體現(xiàn)為擴(kuò)張不均勻，出現(xiàn)偏壁現(xiàn)象。有人說這是加速器的電子束能量太低，加大電子能量即可解決該問題。于是客戶從2.5MeV的加速器轉(zhuǎn)移到能量為3.0MeV的機(jī)器，甚至有的是3.5MeV，可問題依然存在，情況改善并不樂觀，未有當(dāng)初想像之好。一個(gè)很有趣的現(xiàn)象是，利用小車照射同樣的高壓母排管（即非連續(xù)方式），即使在2.3-2.5MeV下，通過翻轉(zhuǎn)幾次（四次、六次、八次等等）卻可以輻照出比較滿意的產(chǎn)品，客戶投訴并不多。在這種情況下，能量的要求反而沒有那么苛刻。如果能量是制約產(chǎn)品的圓周均勻性的絕對因素的話，為什么在小車照射方式下可以有滿意的效果呢？我認(rèn)為，影響產(chǎn)品圓周均勻性應(yīng)從幾方面考慮。首先，能量問題，能量高，穿透力強(qiáng)，但是能量高低與穿透力并非正比關(guān)系如果2.5MeV可穿透9mm，并不意味著3.0MeV可以穿透10.8mm