Промышленные ускорители

Около десяти типов ускорителей электронов разрабатывались в ИЯФ с ориентацией на применение в промышленных радиационных технологиях. Однако до состояния «широкого применения» развились только ускорители выпрямительного типа серии ЭЛВ
и ускорители высокочастотного однорезонаторного типа серии ИЛУ. Эти ускорители, начав свое существование как «побочный продукт» академической науки, в настоящее время производятся как результат научной работы двух специализированных лабораторий Института.

Несколько модификаций ускорителей серии ЭЛВ обеспечивают пучок электронов в интервале энергии от 0,4 до 2,5 МэВ при мощности до 400 кВт. Пять модификаций ускорителей серии ИЛУ создают пучок электронов в интервале энергии от 0,6 до 10 МэВ при мощности пучка до 100 кВт.

Многорезонаторный ИЛУ-14 при энергии электронов 10 МэВ имеет мощность пучка до 100 кВт. Этот набор ускорителей по параметрам электронного пучка удовлетворяет большинству известных ныне радиационных технологических процессов и производств.

Последние модификации ускорителей серии ЭЛВ, такие как ЭЛВ-6М и ЭЛВ-12, благодаря большой мощности электронного пучка (до 400 кВт) и высокому коэффициенту полезного действия (до 90%) подходят для использования в быстроразвивающихся сейчас природоохранных технологиях, таких, например,
как очистка дымовых выбросов электростанций и очистка промышленных сточных вод. И вообще, высокий КПД является одним из основных преимуществ ЭЛВ перед любыми другими ускорителями. В свою очередь, новые модификации ускорителей ИЛУ с высокой (до 10 МэВ)
энергией электронов пучка (ИЛУ-10 и ИЛУ-12/14) вполне соответствуют требованиям процесса электронно-лучевой стерилизации в медицине, фармакологии, пищевой промышленности. Здесь обрабатываемой продукцией являются одноразовые шприцы,
системы переливания крови, одноразовое белье медперсонала, сырье для производства лекарств, новые медицинские препараты.

Электронный пучок ускорителей ЭЛВ может выводиться в атмосферу в виде тонкого луча диаметром 1-2 мм. Плотность тепловой энергии такого пучка чрезвычайно высока. Это позволяет использовать его в процессах резки и сварки,
закалки и наплавки металлов, в процессах нанотехнологии, например, в производстве нанопорошков. Для ускорителей ИЛУ разработан конвертер энергии электронного пучка в энергию тормозного излучения. В поле такого излучения возможна обработка материалов и
продуктов большой массовой толщины (изделия в упаковке, продукты в пакетах).

Современный этап развития источников радиации характеризуется тем, что в дополнение к усовершенствованию самих ускорителей электронов, в Институте разрабатываются новые радиационные технологии и оборудование для их реализации.
Примером таких разработок могут служить установки на основе ускорителей для высококачественного облучения изоляции провода и термоусаживаемых труб с производительностью до 500 м/мин. Заводы, использующие ускорители серии ЭЛВ, практически
являются монополистами в России и на территории бывшего СCСР по производству кабелей для атомных электростанций и буровых установок (нефтепогружной кабель) и вообще почти всей кабельной продукции.

В течение многих лет в Институте интенсивно работают два облучательных стенда «общего пользования» на основе ускорителей ИЛУ и ЭЛВ. На этих стендах решаются научные и технологические задачи по радиационной тематике. В разработках,
кроме сотрудников ИЯФ, принимают участие российские и иностранные специалисты. Радиационная стерилизация (медицина и фармацевтика), обработка проводниковых приборов, процессы радиационно-термического высокотемпературного газофазного синтеза,
электронно-лучевая вневакуумная наплавка защитных покрытий на титановые сплавы и многие другие радиационные технологические процессы, доведены до очень высокой стадии готовности к широкому применению.

Эти разработки являются своеобразным «планом» будущих применений электронных пучков промышленных ускорителей. По многим абсолютным и удельным параметрам, включая надежность и долговечность, ускорители ИЛУ и ЭЛВ не уступают
образцам аналогичной продукции известных мировых производителей. Это дает им возможность выдерживать жесткую конкуренцию на мировом рынке. К настоящему времени поставлено предприятиям внутри страны и иностранным фирмам около
четырех десятков ускорителей серии ИЛУ и более 100 ускорителей серии ЭЛВ.

Среди стран-покупателей - США, Япония, Корея, Китай, Малайзия, Индия, Италия, Германия, Чехия, Польша, Венгрия и др. ИЯФ, имея собственное производство, множество технологических линий и уникальных методик, а главное - имея
богатый опыт производства высококлассного физического оборудования, является мировым лидером по объему и качеству производства ускорителей ИЛУ и ЭЛВ.

Больше информации на сайте "На что способны ускоренные электроны?"