Καινοτόμος εφαρμογή του φύλλου που περιέχει βόριο UHMWPE σε προστατευτική πόρτα CT Room που παράγεται από το Beyond

Καινοτόμος εφαρμογή του Φύλλο που περιέχει βόριο UHMWPE σε προστατευτική πόρτα CT Room που παράγεται από το Beyond

Ιδιότητες υλικού και μηχανισμός ακτινοβολίας

Το φύλλο που παράγεται από το βόριο που παράγεται από το υψηλής υψηλής μοριακής βάρους (UHMWPE) που παράγεται Πέρα από το είναι ένα σύνθετο προστατευτικό υλικό με πολυαιθυλενίου με εξαιρετικά υψηλό μοριακό βάρος ως βασικό υλικό και προστίθεται με ενώσεις βορίου (όπως καρβίδιο βορίου και βορικό οξύ). Το μοριακό του βάρος είναι τόσο υψηλό όσο 1,5 εκατομμύρια ή περισσότερα, σχηματίζοντας μια πυκνή τρισδιάστατη δομή δικτύου, δίνοντας στο υλικό εξαιρετικά υψηλή αντοχή στην κρούση και την ικανότητα απορρόφησης ενέργειας. Με την προσθήκη στοιχείων βορίου (συνήθως 5%-10%), η απόδοση απορρόφησης του διοικητικού συμβουλίου σε ακτινοβολία νετρονίων βελτιώνεται σημαντικά. Το βόριο έχει διατομή απορρόφησης θερμικής νετρονίων μέχρι 3837 αχυρώνα, η οποία μπορεί να συλλάβει αποτελεσματικά νετρόνια και να τα μετατρέψει σε αβλαβείς σωματίδια άλφα. Ταυτόχρονα, το στοιχείο υδρογόνου στο υλικό βάσης πολυαιθυλενίου επιβραδύνει γρήγορα τα γρήγορα νετρόνια μέσω ελαστικών συγκρούσεων, σχηματίζοντας έναν μηχανισμό διπλής προστασίας επιβράδυνσης.

Λόγω του περιβάλλοντος ακτινοβολίας που κυριαρχείται από ακτίνες Χ στην αίθουσα CT, πέρα ​​από την περαιτέρω βελτιστοποίηση της φόρμουλας υλικού και ανέπτυξε το σύνθετο πίνακα πολυαιθυλενίου μολύβδου πολυαιθυλενίου. Το υλικό υιοθετεί ένα σχεδιασμό δομής πολλαπλών επιπέδων: Το εξωτερικό στρώμα είναι ανοξείδωτο χάλυβα ή επικάλυψη ανθεκτική στη διάβρωση, το μεσαίο στρώμα είναι UHMWPE-Boron σύνθετο στρώμα (θωράκιση νετρονίων) και το εσωτερικό στρώμα είναι ενσωματωμένο με αλουμινόχαρτο (x/γ ακτίνων) για να επιτύχει πλήρη προστασία ακτινοβολίας. Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει το βάρος των παραδοσιακών θυρών μολύβδου κατά 30%, ενώ πληροί το όριο ακτινοβολίας διαρροής (≤2,5μSV/h) των 'Ιατρικών Απαιτήσεων Διαγνωστικής Ακτινοβολίας Ακτίνων Χ (GBZ 130-2020).

Βασικά πλεονεκτήματα στις πόρτες προστασίας του δωματίου CT

1. Ελαφρύ και υψηλή αντοχή

Η πυκνότητα του φύλλου UHMWPE που περιέχει βόριο είναι μόνο 0,94g/cm3, το οποίο είναι 90% ελαφρύτερο από το μόλυβδο (11,34g/cm3), μειώνοντας σημαντικά το βάρος του σώματος της πόρτας. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την τυπική πόρτα προστασίας δωματίου CT (2,5m × 2m), η παραδοσιακή πόρτα μολύβδου ζυγίζει 800kg, ενώ η σύνθετη πόρτα πολυαιθυλενίου που περιέχει βόριο χρειάζεται μόνο 200-300kg, μειώνοντας την πίεση που φέρει τη δομή του κτιρίου. Ταυτόχρονα, η αντοχή της εφελκυσμού φτάνει τα 40MPa και η αντοχή της πρόσκρουσης είναι 8 φορές αυτή του ανθρακούχου χάλυβα και μπορεί να αντέξει πάνω από 100.000 επιπτώσεις ανοίγματος και κλεισίματος.

2. Σύνθετη προστασία και προστασία του περιβάλλοντος

Οι παραδοσιακές πλάκες μολύβδου έχουν τον κίνδυνο ρύπανσης οξείδωσης, ενώ το φύλλο που περιέχει το βόριο UHMWPE επιτυγχάνουν αναβαθμίσεις περιβαλλοντικής προστασίας μέσω σχεδιασμού χωρίς μόλυβδο (όπως η χρήση γκαδολίνιο σπάνιας γης για να αντικαταστήσει το μόλυβδο). Τα πειράματα δείχνουν ότι το τροποποιημένο σύνθετο πλάκα οξειδίου/βόριο/βόριο του βόδιου/πολυαιθυλενίου/πολυαιθυλενίου/πολυαιθυλενίου έχει ποσοστό θωράκισης 98% για την απόδοση του Californium-252 και του ρυθμού θωράκισης 72% και 60% για το Cesium-137 και το Cobalt-60 Gamma ακτίνες, αντίστοιχα, και η συνολική απόδοση του είναι καλύτερη από την παραδοσιακή πηγή μολύβδου και την πολυεθυλένιο.

3. Αντίσταση διάβρωσης και εύκολη συντήρηση

Η ομαλότητα της επιφάνειας του φύλλου είναι RA≤0,2 μm, δεν απορροφά τους ρύπους και μπορεί να σκουπιστεί άμεσα και να απολυθεί με ιατρική αλκοόλη. Ο ρυθμός απορρόφησης του νερού είναι μικρότερος από 0,01%και εξακολουθεί να διατηρεί σταθερότητα διαστάσεων στο περιβάλλον υψηλής υγρασίας του δωματίου CT (σχετική υγρασία ≥70%), αποφεύγοντας το πρόβλημα της παραμόρφωσης και της ρωγμής παραδοσιακών προστατευτικών θυρών.

3. Τεχνολογικές ανακαλύψεις

Ευφυής ενσωμάτωση: Το σώμα της πόρτας είναι ενσωματωμένο με αισθητήρες πίεσης και υπέρυθρες συσκευές αντι-Pinch. Όταν αντιμετωπίζουμε εμπόδια, θα ανακάμψει αυτόματα μέσα σε 0,1 δευτερόλεπτα και η ασφάλεια βελτιώνεται κατά 5 φορές.

Σχεδιασμός μείωσης του θορύβου: Μέσω των αυτο-λανθασμένων χαρακτηριστικών του UHMWPE, ο συντελεστής τριβής της σιδηροτροχιάς μειώνεται σε 0,05 και ο θόρυβος του ανοίγματος και του κλεισίματος της πόρτας είναι ≤45dB.

Επαλήθευση θωράκισης θερμικού νετρονίου: Σύμφωνα με τη δοκιμή του Ινστιτούτου Προστασίας της Ακτινοβολίας της Κίνας, το συμβούλιο έχει ρυθμό απορρόφησης 95% για 0,025EV θερμικά νετρόνια και απόδοση επιβράδυνσης 76% για 5MeV γρήγορα νετρόνια.

4. Τάσεις της βιομηχανίας και μελλοντικές προοπτικές

Με τις υποχρεωτικές απαιτήσεις του 'Ιατρικής Προστασίας Ακτινοβολίας' (έκδοση 2025) για 'προστασία χωρίς μόλυβδο ', το μερίδιο αγοράς των UHMWPE που περιέχουν βόριο αναμένεται να αυξηθεί από 35% σε 2024 σε 65% το 2028. Το Beyond αναπτύσσει τις ακόλουθες καινοτόμες κατευθύνσεις:

1. Τεχνολογία νανο-τροποποίησης: Μέσω της τροποποίησης της επιφάνειας του νανο-γδολινίου οξειδίου, ο ρυθμός θωράκισης ακτίνων γάμμα των πλακών πάχους 15cm αυξάνεται στο 85%.

2. Ευφυή Υλικά απόκρισης: Ανάπτυξη πολυαιθυλενίου που περιέχει ευαίσθητο στη θερμοκρασία, το οποίο αλλάζει αυτόματα το χρώμα για να προειδοποιήσει όταν η ακτινοβολία υπερβαίνει το πρότυπο.

3. Modular Εγκατάσταση: Ξεκινήστε ένα τυποποιημένο σύστημα προστασίας προστατευτικής πλάκας, συντομεύοντας την περίοδο κατασκευής από 7 ημέρες σε 48 ώρες.

Το φύλλο που περιέχει το βόριο UHMWPE που περιέχει το βόριο αναδιαμορφώνει τη βιομηχανία ιατρικής προστασίας ακτινοβολίας μέσω της βαθιάς ενσωμάτωσης του σχεδιασμού της επιστήμης και της μηχανικής των υλικών, παρέχοντας μια 'κινεζική λύση' για την προστασία της ασφάλειας των δωματίων CT σε όλο τον κόσμο.