BX3-BR生物γ辐照系统

简介：

BX3-BR生物γ辐照器可以放射出不同能量的γ射线，对屏蔽层中的生物样品进行照射和刻度。辐照系统由：照射室，气驱动放射源，屏蔽层，安全连锁装置和控制系统组成。

系统组件介绍：

照射室：

屏蔽箱内置有一个辐照室，可预定义照射量率来辐照生物样品。辐照室的内部尺寸为：805mm（长） x 440mm(宽)x 650mm（高）.也可另选其它尺寸的照射室。机动转台以4RPM（转/分钟）的速率转动样品。转台上有一个定位栅格，并且还有螺纹孔，使用夹具安装固定设备更容易。两个转台位置可用，一个在辐照室的*，其中一个靠近放射源，可以接受更高的照射量率。两个弯曲形状通风孔，以防辐射泄露，并能让新鲜的空气进入照射室，这些孔也能用连接电离室进行辐射测量。通过前门可以进入照射室。当门关闭时，离外表面12英寸（30.5cm）的地方的照射量率小于0.5mR/h.

放射源

放射源经双不锈钢外包壳封装，属于特殊形式的放射源., 放射源置于不锈钢源棒中，源上下由钨合金覆盖,这样能限制射线沿着源棒上下辐射.通过气压缸把源送到屏蔽位置或辐照位置.气压缸上面的传感器显示源的位置.在屏蔽位置,源被周围的铅和钨*屏蔽.

不同强度的源产生不同的照射量率:

源的大小                 辐照室中心照射量率

2000 Ci 的 ¹³⁷Cs          1.1 Gy/min (110 R/min)

1000 Ci 的¹³⁷Cs            0.65 Gy /min (65 R/min)

450 Ci 的 ¹³⁷Cs            220 mGy /min (22 R/min)

200 Ci 的¹³⁷Cs            100 mGy /min (10 R/min)

100 Ci 的 ¹³⁷Cs            50 mGy /min (5 R/min)

衰减器组：

有三个衰减器（×2，×4，×10），可单个使用，也可结合使用，衰减倍数能达到×80去掉衰减器可以得到更高的照射量率，每个衰减器通过气体控制系统进行操作。控制屏幕可以控制衰减器，并指明每个衰减器的所在位置。

线性定位轨道

直线定位轨道（LPS）上的固定仪器的平台，定位的准确度可达±0.1 mm。仪器可在60cm的范围内移动，利用改变距离、每个源设置X80的衰减器等因素来改变照射量率。在射线束中心轴上的测量仪器在纵轴方向可调范围为12cm。每个放射源的动态变化范围为16,000.Y轴可调范围为12cm ，X轴和Y轴上的尺寸确定源的位置。15cmX15cm的平台有1cmX1cm的网格，每隔10cm钻一个孔，用来对仪器进行精准定位。

使用电脑操作系统时， LPS通过步进电机和软件控制来移动。在控制屏幕上选取位置（或者输入照射量率），平台会自动移向位置。电脑可显示出设备的预设位置与实际位置。可用夹具固定多种仪器。

源升降系统   

放射源可以通过手动升降或计算机控制气动控制系统从屏蔽位置垂直移送到辐照位置。

对于手动控制系统，操作人员通过升降杆将源提至辐照位置。

对于计算机控制系统来讲，源是通过气动控制系统来移动。气动控制系统启动后，源棒就会移向照射位置。系统停止运行后，源棒回到屏蔽层。气动控制系统上的传感器可以显示源的位置。

屏蔽

辐照器有两个屏蔽室，一个用于存放放射源，一个用于作为辐照室。装放射源的屏蔽室的材质为钢壳密封铅圆柱体，表层被铅所覆盖。尺寸大约直径35.6cm x高53.3cm，辐照室屏

蔽层为箱式状，大约尺寸为66cm（宽）x55.9cm（深） x61.0.cm.（高）内部。尺寸为30.5cm（宽）x30.5cm（深） x30.5cm（高），照射室的通道是阶梯形状，这样可以更好屏蔽射线。它是在辐照室的侧面，并用封闭碰锁门保存。另外在辐照期间，防护门是关闭的，安全起见，门有连锁装置。

辐照器重量大约为3175.1kg，标准的铅厚度15.25cm，能够充分屏蔽，使离屏蔽层表面30.5cm.的辐射水平限值在0.5mR/h.

安全联锁系统:

该辐照系统是一个十分安全的操作系统，所有关系到源照射的组件都采用了“故障安全”设计。在进行照射之前，安全连锁装置必须要*符合。紧急关闭按钮阻止或停止照射。通道连锁装置中断快门的电源，阻止照射。辐照器和通道门上的警示灯显示照射状态。整个设计已达到甚至超过ANSI的N43.3和NCRP88的要求。

EMO按钮：紧急关闭按钮（EMO）,蘑菇状，位于辐照器和控制板上。当按下EMO按钮时，源返回到屏蔽位置。

状态显示系统：在辐照器的顶端装有红色报警灯。源没有*被屏蔽时，红色报警灯一直显示。当源*被屏蔽时，绿灯显示。在控制台上，指示灯显示源位置，衰减器位置及联锁状态。

气驱动系统：我们所设计的气驱动系统在任何情况下都会屏蔽放射源，低压启动低压开关，阻止操作。如果照射螺线管失效，源仍处于屏蔽位置。

非程序关闭：当系统状态不正常时，系统都会使源处于屏蔽状态。当正在进行照射时，如果出现下列情况，源都会返回到屏蔽位置：

1. 按下“EMO”按钮
2. 按下“Return”按钮
3. 照射时间到
4. 电源中断
5. 系统被关闭
6. 发生错误（包括没有气压或通道联锁被打开）

控制系统

控制面板有一个定时器、照射、复位、紧急关闭按扭和键入电源开关。电子控制器控制辐照时间。监测器监测系统故障，如：气体控制系统低气压或测试源的位置等。操作者界面是LCD显示器，键盘上有多功能键。通过键盘输入辐照时间，显示预设时间和辐照运行时间。辐照用的转台，能通过开关使它旋转或停止。

当按下辐照按钮时，所有的连锁电路设置正确，启动电磁阀并把源输送到被辐射位置。位置传感器确认源的位置。当计时时间结束或按下复位键时，源将回到屏蔽位置。位置传感器确认源回到屏蔽位置。如果按下紧急关闭按钮时，辐照将会停止或结束，辐照不能恢复，直到紧急关闭按钮复位或重新设置后，才可以重新辐照。电源开关键处于接通位置时，该电源开关键不能动，除非电源被切断。

基于软件的控制系统:

• 计算照射量率和衰减校正
• 自动设置辐照器
• 自动刻度辐照器
• 数据采集与分析，记录到数据库

基于计算机的自动化控制软件其有以下优势：通过多项式方程计算照射量率，自动设置辐照器，自动校准，操作更加简单。计算机屏幕显示联锁装置状态，照射/屏蔽状态，预设和使用时间，预设轨道和实际轨道位置， 射线编码及电流选择，自动设置过程和步骤。自动控制器采用型号的计算机，包括输入和输出的电子接口，线性定位轨道及静电计。通过计算机，可计算出所需要刻度测量点的照射量率。这种计算是根据多项式方程来计算的，结果和射线束编码/电流/位置所采集的测量数据相匹配。当时间或照射量其中的一个被改变时，将重新计算照射量率并且显示。一键设置程序加快了仪器的刻度，并通过快速更新辐照器的配置来提高刻度剂量仪准确度。

当改变衰减器、轨道定位、电流、照射量率、时间和照射时间等其中一个参数时，控制程序将自动配置相应的编码，这些配置是按照用户定义的过程和步骤来进行的。

辐照器刻度需要收集许多测量的数据来确定位置的照射量率，这些数据必须是从每个射束编码中收集来的。在计算机系统控制下，这个过程是自动的。计算机通过GPIB接

口连接静电计。一旦操作者设置了序列，控制系统就按照这个序列进行照射，采集静电计中的照射量率并把结果保存在电子表格中。这个序列一直持续直到所有的数据采集完了。使用曲线方程拟合方式把这些数据输入到多项式方程中。把这个方程编入软件控制程序中。基于控制系统的计算机通过自动和简化刻度过程的许多步骤使系统操作更简单。