张书民 张庭德 熊丰 施学宝 丁开见 章孝成 张永贵
(1 中国建材检验认证集团安徽有限公司,安徽 合肥 230051;2 安徽省环境工程评估中心,安徽 合肥 230061)
静电消除是许多工业领域的重要难题。目前,常见的静电消除方式是使用离子风机,即利用高压电晕放电产生正、负离子,再利用流动气流将离子吹拂到物体表面以中和静电荷。随着技术的发展,利用低能X射线照射消除静电逐渐成为一种新的方式,它具有离子风机所不具备的一些优势和特点[1]。本文主要针对低能X射线静电消除装置的辐射防护监测中遇到的问题进行研究,提出相关的建议。
当低能X射线(小于10keV)照射到带电物体附近的空气中时,由于电离作用,从而产生高浓度的离子。在产生的离子中,带电物体附近极性与带电物体相反的离子将和静电荷相结合,从而达到中和静电的目的。离子产生的范围与X射线照射范围(130度角的圆锥形区域)相当,因此可以大范围地消除电荷。
监测对象为静电消除器,该静电消除器生产企业为Hamamatsu,产品型号为L9490,安装在某光电生产企业的CELLODF工序中的RubbingCleaner,X射线管总数52 根,最大管电压9.5kV,最大管电流0.15mA。采用透明聚氯乙烯5mm厚作为屏蔽。具体布置位置如图1。
监测设备采用白俄罗斯ATOMTEX生产的AT1121 x,γ辐射检测仪和AT1103M X射线剂量仪,设备均通过计量检定/校准。设备参数如表1。
图1 静电消除器布置图
表1 仪器设备参数
在巡查的基础上,对剂量异常部位进行多点位监测,具体数据见表2。
AT1121检测设备监测数据在79nSv/h至89nSv/h之间,是室内空气剂量率正常值;AT1103M(本次测量采用5KeV-60 KeV档)检测设备在屏蔽体外,监测数据比AT1121小很多,主要高能宇宙射线以及建筑材料中能量较高的射线不在其测量范围内,因此数据相差较大。门把手处有漏射线,其监测数据最大值70μSv/h,高于X射线机防护GBZ130-2013标准中2.5μSv/h要求[2]。
表2 监测数据
对低能量X射线装置若采用目前市场上主流的设备,如AT1121、BH3013、451P等设备进行监测,监测结果将出现严重偏离。低能量X射线装置危害的大小不是其管电压小危害就小,主要看其功率。根据监测结果提出如下建议:
1)应该根据监测对象的特点,选择合适能量范围的仪器进行监测,如果是瞬时曝光,还需要考虑仪器设备的响应时间。
2)低能X射线静电消除器虽然其能量较低,但是不满足GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》的豁免要求,不能豁免,将作为ш类射线装置进行管理,需要填写《环境影响登记表》进行备案。
3)低能 X 射线静电消除器的使用单位需要定期对容易造成漏射线的部位进行监测,防止出现空气吸收剂量率超标的情况。