BX3-BR生物γ輻照系統

簡介：

BX3-BR生物γ輻照器可以放射出不同能量的γ射線，對屏蔽層中的生物樣品進行照射和刻度。輻照系統由：照射室，氣驅動放射源，屏蔽層，安全連鎖裝置和控制系統組成。

系統組件介紹：

照射室：

屏蔽箱內置有一個輻照室，可預定義照射量率來輻照生物樣品。輻照室的內部尺寸為：805mm（長） x 440mm(寬)x 650mm（高）.也可另選其它尺寸的照射室。機動轉臺以4RPM（轉/分鐘）的速率轉動樣品。轉臺上有一個定位柵格，并且還有螺紋孔，使用夾具安裝固定設備更容易。兩個轉臺位置可用，一個在輻照室的*，其中一個靠近放射源，可以接受更高的照射量率。兩個彎曲形狀通風孔，以防輻射泄露，并能讓新鮮的空氣進入照射室，這些孔也能用連接電離室進行輻射測量。通過前門可以進入照射室。當門關閉時，離外表面12英寸（30.5cm）的地方的照射量率小于0.5mR/h.

放射源

放射源經雙不銹鋼外包殼封裝，屬于特殊形式的放射源., 放射源置于不銹鋼源棒中，源上下由鎢合金覆蓋,這樣能限制射線沿著源棒上下輻射.通過氣壓缸把源送到屏蔽位置或輻照位置.氣壓缸上面的傳感器顯示源的位置.在屏蔽位置,源被周圍的鉛和鎢*屏蔽.

不同強度的源產生不同的照射量率:

源的大小                 輻照室中心照射量率

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)

衰減器組：

有三個衰減器（×2，×4，×10），可單個使用，也可結合使用，衰減倍數能達到×80去掉衰減器可以得到更高的照射量率，每個衰減器通過氣體控制系統進行操作。控制屏幕可以控制衰減器，并指明每個衰減器的所在位置。

線性定位軌道

直線定位軌道（LPS）上的固定儀器的平臺，定位的準確度可達±0.1 mm。儀器可在60cm的范圍內移動，利用改變距離、每個源設置X80的衰減器等因素來改變照射量率。在射線束中心軸上的測量儀器在縱軸方向可調范圍為12cm。每個放射源的動態變化范圍為16,000.Y軸可調范圍為12cm ，X軸和Y軸上的尺寸確定源的位置。15cmX15cm的平臺有1cmX1cm的網格，每隔10cm鉆一個孔，用來對儀器進行精準定位。

使用電腦操作系統時， LPS通過步進電機和軟件控制來移動。在控制屏幕上選取位置（或者輸入照射量率），平臺會自動移向位置。電腦可顯示出設備的預設位置與實際位置。可用夾具固定多種儀器。

源升降系統   

放射源可以通過手動升降或計算機控制氣動控制系統從屏蔽位置垂直移送到輻照位置。

對于手動控制系統，操作人員通過升降桿將源提至輻照位置。

對于計算機控制系統來講，源是通過氣動控制系統來移動。氣動控制系統啟動后，源棒就會移向照射位置。系統停止運行后，源棒回到屏蔽層。氣動控制系統上的傳感器可以顯示源的位置。

屏蔽

輻照器有兩個屏蔽室，一個用于存放放射源，一個用于作為輻照室。裝放射源的屏蔽室的材質為鋼殼密封鉛圓柱體，表層被鉛所覆蓋。尺寸大約直徑35.6cm x高53.3cm，輻照室屏

蔽層為箱式狀，大約尺寸為66cm（寬）x55.9cm（深） x61.0.cm.（高）內部。尺寸為30.5cm（寬）x30.5cm（深） x30.5cm（高），照射室的通道是階梯形狀，這樣可以更好屏蔽射線。它是在輻照室的側面，并用封閉碰鎖門保存。另外在輻照期間，防護門是關閉的，安全起見，門有連鎖裝置。

輻照器重量大約為3175.1kg，標準的鉛厚度15.25cm，能夠充分屏蔽，使離屏蔽層表面30.5cm.的輻射水平限值在0.5mR/h.

安全聯鎖系統:

該輻照系統是一個十分安全的操作系統，所有關系到源照射的組件都采用了“故障安全”設計。在進行照射之前，安全連鎖裝置必須要*符合。緊急關閉按鈕阻止或停止照射。通道連鎖裝置中斷快門的電源，阻止照射。輻照器和通道門上的警示燈顯示照射狀態。整個設計已達到甚至超過ANSI的N43.3和NCRP88的要求。

EMO按鈕：緊急關閉按鈕（EMO）,蘑菇狀，位于輻照器和控制板上。當按下EMO按鈕時，源返回到屏蔽位置。

狀態顯示系統：在輻照器的頂端裝有紅色報警燈。源沒有*被屏蔽時，紅色報警燈一直顯示。當源*被屏蔽時，綠燈顯示。在控制臺上，指示燈顯示源位置，衰減器位置及聯鎖狀態。

氣驅動系統：我們所設計的氣驅動系統在任何情況下都會屏蔽放射源，低壓啟動低壓開關，阻止操作。如果照射螺線管失效，源仍處于屏蔽位置。

非程序關閉：當系統狀態不正常時，系統都會使源處于屏蔽狀態。當正在進行照射時，如果出現下列情況，源都會返回到屏蔽位置：

1. 按下“EMO”按鈕
2. 按下“Return”按鈕
3. 照射時間到
4. 電源中斷
5. 系統被關閉
6. 發生錯誤（包括沒有氣壓或通道聯鎖被打開）

控制系統

控制面板有一個定時器、照射、復位、緊急關閉按扭和鍵入電源開關。電子控制器控制輻照時間。監測器監測系統故障，如：氣體控制系統低氣壓或測試源的位置等。操作者界面是LCD顯示器，鍵盤上有多功能鍵。通過鍵盤輸入輻照時間，顯示預設時間和輻照運行時間。輻照用的轉臺，能通過開關使它旋轉或停止。

當按下輻照按鈕時，所有的連鎖電路設置正確，啟動電磁閥并把源輸送到被輻射位置。位置傳感器確認源的位置。當計時時間結束或按下復位鍵時，源將回到屏蔽位置。位置傳感器確認源回到屏蔽位置。如果按下緊急關閉按鈕時，輻照將會停止或結束，輻照不能恢復，直到緊急關閉按鈕復位或重新設置后，才可以重新輻照。電源開關鍵處于接通位置時，該電源開關鍵不能動，除非電源被切斷。

基于軟件的控制系統:

• 計算照射量率和衰減校正
• 自動設置輻照器
• 自動刻度輻照器
• 數據采集與分析，記錄到數據庫

基于計算機的自動化控制軟件其有以下優勢：通過多項式方程計算照射量率，自動設置輻照器，自動校準，操作更加簡單。計算機屏幕顯示聯鎖裝置狀態，照射/屏蔽狀態，預設和使用時間，預設軌道和實際軌道位置， 射線編碼及電流選擇，自動設置過程和步驟。自動控制器采用型號的計算機，包括輸入和輸出的電子接口，線性定位軌道及靜電計。通過計算機，可計算出所需要刻度測量點的照射量率。這種計算是根據多項式方程來計算的，結果和射線束編碼/電流/位置所采集的測量數據相匹配。當時間或照射量其中的一個被改變時，將重新計算照射量率并且顯示。一鍵設置程序加快了儀器的刻度，并通過快速更新輻照器的配置來提高刻度劑量儀準確度。

當改變衰減器、軌道定位、電流、照射量率、時間和照射時間等其中一個參數時，控制程序將自動配置相應的編碼，這些配置是按照用戶定義的過程和步驟來進行的。

輻照器刻度需要收集許多測量的數據來確定位置的照射量率，這些數據必須是從每個射束編碼中收集來的。在計算機系統控制下，這個過程是自動的。計算機通過GPIB接

口連接靜電計。一旦操作者設置了序列，控制系統就按照這個序列進行照射，采集靜電計中的照射量率并把結果保存在電子表格中。這個序列一直持續直到所有的數據采集完了。使用曲線方程擬合方式把這些數據輸入到多項式方程中。把這個方程編入軟件控制程序中。基于控制系統的計算機通過自動和簡化刻度過程的許多步驟使系統操作更簡單。