Applicazione innovativa del foglio contenente Boron UHMWPE nella porta di protezione della stanza CT prodotta da Beyond

Applicazione innovativa di Uhmwpe Boron contenente foglio nella porta di protezione della stanza CT prodotta da Beyond

Proprietà del materiale e meccanismo di protezione dalle radiazioni

Il foglio contenente boro a peso molecolare ultra-alto (UHMWPE) prodotto da boro prodotto da Oltre è un materiale protettivo composito con polietilene a peso molecolare ultra-alto come materiale di base e aggiunto con composti di boro (come carburo di boro e acido borico). Il suo peso molecolare è alto fino a 1,5 milioni o più, formando una densa struttura di rete tridimensionale, dando al materiale una resistenza all'impatto estremamente elevata e la capacità di assorbimento dell'energia. Aggiungendo elementi di boro (di solito 5%-10%), l'efficienza di assorbimento della scheda alle radiazioni di neutroni è significativamente migliorata. Il boro ha una sezione di assorbimento di neutroni termici fino a 3837 granai, che può effettivamente catturare neutroni e convertirli in innocue particelle alfa; Allo stesso tempo, l'elemento idrogeno nel materiale di base in polietilene rallenta i neutroni veloci attraverso collisioni elastiche, formando un meccanismo a doppia protezione 'di rallentamento'.

In vista dell'ambiente di radiazione dominato a raggi X nella stanza CT, oltre a ottimizzare ulteriormente la formula del materiale e ha sviluppato la scheda composita in polietilene a boro di piombo. Il materiale adotta un design della struttura multistrato: lo strato esterno è in acciaio inossidabile o rivestimento resistente alla corrosione, lo strato medio è strato composito UHMWPE-Boron (schermatura dei neutroni) e lo strato interno è incorporato con un foglio di piombo (schermatura a raggio x/γ) per raggiungere la protezione a radiazioni a spettro. Questo design riduce il peso delle porte tradizionali di piombo del 30%, soddisfacendo al contempo il limite di radiazioni di perdita (≤2,5μsV/h) dei requisiti di protezione delle radiazioni diagnostici a raggi X '(GBZ 130-2020).

Vantaggi fondamentali nelle porte della protezione della stanza CT

1. Lightweight e alta resistenza

La densità del foglio UHMWPE contenente boro è solo 0,94 g/cm³, che è più leggera al 90% rispetto al piombo (11,34 g/cm³), riducendo notevolmente il peso del corpo della porta. Prendendo la porta di protezione della stanza CT standard (2,5 m × 2m) come esempio, la tradizionale porta di piombo pesa 800 kg, mentre la porta composita in polietilene contenente boro necessita solo di 200-300 kg, riducendo la pressione portante del carico della struttura dell'edificio. Allo stesso tempo, la sua resistenza alla trazione raggiunge i 40 MPA e la sua resistenza all'impatto è 8 volte quella dell'acciaio al carbonio e può resistere a oltre 100.000 impatti di apertura e chiusura.

2. Protezione composita e protezione ambientale

Le piastre di piombo tradizionali hanno il rischio di inquinamento da ossidazione, mentre il foglio contenente boro UHMWPE raggiunge gli aggiornamenti di protezione ambientale attraverso il design privo di piombo (come l'uso di Gadolinio delle terre rare per sostituire il piombo). Gli esperimenti mostrano che la piastra composita di ossido di gadolinio/boro modificato da 15 cm ha una velocità di schermatura del 98% per la fonte di neutroni di california-252 e una velocità di schermatura del 72% e del 60% per le lead-bona tradizionale per la tradizionale cassa di leadne.

3. Resistenza alla corrosione e facile manutenzione

La morbidezza superficiale del foglio è RA≤0,2μm, non assorbe gli inquinanti e può essere cancellata direttamente e disinfettata con alcol medico. Il suo tasso di assorbimento d'acqua è inferiore allo 0,01%e mantiene ancora stabilità dimensionale nell'ambiente ad alta umidità della stanza TC (umidità relativa ≥70%), evitando il problema della deformazione e del cracking delle tradizionali porte di protezione del legno.

3. Breaggi tecnologici

Integrazione intelligente: il corpo della porta è incorporato con sensori di pressione e dispositivi anti-pinch a infrarossi. Quando si incontrano ostacoli, rimbalzerà automaticamente entro 0,1 secondi e la sicurezza viene migliorata di 5 volte.

Design di riduzione del rumore: attraverso le caratteristiche auto-lubrificanti di UHMWPE, il coefficiente di attrito della guida guida è ridotto a 0,05 e il rumore di apertura e chiusura della porta è ≤45db.

Verifica di schermatura dei neutroni termici: secondo il test del China Institute of Radiation Protection, il Consiglio ha un tasso di assorbimento del 95% per 0,025EV neutroni termici e un rallentamento del 76% per neutroni rapidi 5MEV.

4. Tendenze del settore e prospettive future

Con i requisiti obbligatori del 'Medical Radiation Protection Standard ' (2025 Edition) per 'Protezione senza piombo ', la quota di mercato delle schede UHMWPE contenenti boro aumenterà dal 35% nel 2024 al 65% nel 2028. Beyond sta sviluppando le seguenti direzioni innovative:

1. Tecnologia di nano-modifica: attraverso la modifica della superficie dell'ossido di nano-gadolinio, la velocità di schermatura dei raggi gamma di schede spesse 15 cm è aumentata all'85%.

2. Materiali di risposta intelligente: sviluppare polietilene contenente il boro sensibile alla temperatura, che cambia automaticamente il colore per avvertire quando la radiazione supera lo standard.

3. Installazione modulare: avviare un sistema di piastra di protezione plug-in standardizzata, accorciando il periodo di costruzione da 7 giorni a 48 ore.

Il foglio contenente Boron UHMWPE di Beyond sta rimodellando l'industria della protezione delle radiazioni mediche attraverso la profonda integrazione della scienza dei materiali e della progettazione ingegneristica, fornendo una 'soluzione cinese' per la protezione della sicurezza delle stanze CT in tutto il mondo.