Aplicarea inovatoare a foii de conținut de bor UHMWPE în ușa de protecție a camerei CT, produsă dincolo

Aplicare inovatoare a Foaie de conținut de bor uhmwpe în ușa de protecție a camerei CT, produsă dincolo

Proprietăți materiale și mecanism de protecție a radiațiilor

Foaia de conținut de polietilenă moleculară ultra-înaltă (UHMWPE) produsă de bor, produsă de Dincolo este un material protector compus cu polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă ca material de bază și adăugat cu compuși de bor (cum ar fi carbura de bor și acidul boric). Greutatea sa moleculară este de până la 1,5 milioane sau mai mult, formând o structură de rețea tridimensională densă, oferind materialului rezistență la impact extrem de mare și capacitate de absorbție a energiei. Prin adăugarea elementelor de bor (de obicei 5%-10%), eficiența de absorbție a bordului la radiațiile de neutroni este semnificativ îmbunătățită. Borul are o secțiune transversală de absorbție a neutronilor termici de până la 3837 de hambare, care pot capta eficient neutronii și le poate transforma în particule alfa inofensive; În același timp, elementul de hidrogen din materialul bazei de polietilenă încetinește neutronii rapide prin coliziuni elastice, formând un mecanism de protecție dublă „încetinire-absorbție ”.

Având în vedere mediul de radiație dominat de raze X în camera CT, dincolo de a optimiza în continuare formula materialului și a dezvoltat placa compozită cu polietilenă cu bor de plumb. Materialul adoptă un proiect de structură cu mai multe straturi: stratul exterior este oțel inoxidabil sau acoperire rezistentă la coroziune, stratul din mijloc este stratul compus uhmwpe-boron (ecranare neutronică), iar stratul interior este încorporat cu folie de plumb (ecranare X/γ-raze) pentru a obține o protecție cu radiații cu spectru complet. Acest design reduce greutatea ușilor tradiționale de plumb cu 30%, în timp ce îndeplinește limita de radiație a scurgerilor (≤2.5μsv/h) din „Cerințele de protecție împotriva radiațiilor cu raze X-raze medicale ” (GBZ 130-2020).

Avantaje de bază în ușile de protecție a camerei CT

1..

Densitatea foii UHMWPE care conține bor este de doar 0,94g/cm³, ceea ce este cu 90% mai ușor decât plumbul (11,34g/cm³), reducând foarte mult greutatea corpului ușii. Luând ca exemplu ușa standard de protecție a camerei CT (2,5m × 2m), ușa tradițională de plumb cântărește 800 kg, în timp ce ușa compozită din polietilenă care conține bor are nevoie doar de 200-300 kg, reducând presiunea de încărcare a structurii clădirii. În același timp, rezistența sa la tracțiune atinge 40MPA, iar rezistența la impact este de 8 ori mai mare decât oțelul carbon și poate rezista la peste 100.000 de impacturi de deschidere și închidere.

2. Protecția compozită și protecția mediului

Plăcile tradiționale de plumb au riscul de poluare a oxidării, în timp ce foaia care conține bor UHMWPE obțin modernizări de protecție a mediului prin design fără plumb (cum ar fi utilizarea rare a gadoliniului de pământ pentru a înlocui plumbul). Experimentele arată că placa compozită cu oxid de gadolinium cu oxid de gadolinium/carbură de bor cu grosime de 15 cm are o rată de ecranare de 98% pentru sursa de neutroni din Californium-252, iar o rată de ecranare de 72% și 60% pentru cesium-137 și, respectiv, pentru performanța sa completă.

3. Rezistența la coroziune și întreținerea ușoară

Netezimea de suprafață a foii este RA≤0,2 μm, nu absoarbe poluanții și poate fi șters și dezinfectat direct cu alcool medical. Rata sa de absorbție a apei este mai mică de 0,01%și menține în continuare o stabilitate dimensională în mediul de umiditate ridicat a camerei CT (umiditate relativă ≥70%), evitând problema deformării și fisurarea ușilor tradiționale de protecție a lemnului.

3. Breakthroughs tehnologice

Integrare inteligentă: corpul ușii este încorporat cu senzori de presiune și dispozitive anti-pinch infraroșu. Când va întâlni obstacole, acesta va reveni automat în 0,1 secunde, iar siguranța este îmbunătățită de 5 ori.

Proiectarea reducerii zgomotului: prin caracteristicile auto-lubrifiante ale UHMWPE, coeficientul de frecare al șinei de ghidare este redus la 0,05, iar zgomotul deschiderii și închiderii ușii este ≤45dB.

Verificarea de ecranare a neutronilor termici: Conform testului Institutului China de Protecție privind radiațiile, consiliul are o rată de absorbție de 95% pentru neutroni termici de 0,025EV și o eficiență de încetinire de 76% pentru neutroni rapide de 5 MEV.

4. Tendințele industriei și perspectivele viitoare

Cu cerințele obligatorii ale 'Standardul de protecție a radiațiilor medicale ' (ediția 2025) pentru 'Protecția fără plumb ', cota de piață a forumurilor UHMWPE care conțin bor care conține bor va crește de la 35% în 2024 la 65% în 2028. Dincolo de a dezvolta următoarele direcții inovatoare:

1. Tehnologia nano-modificării: prin modificarea suprafeței oxidului de nano-gadolinium, rata de ecranare a razelor gamma a plăcilor groase de 15 cm este crescută la 85%.

2. Materiale de răspuns inteligente: Dezvoltați polietilenă care conține bor sensibil la temperatură, care schimbă automat culoarea pentru a avertiza când radiația depășește standardul.

3. Instalare modulară: Lansați un sistem standardizat de plăci de protecție plug-in, scurtarea perioadei de construcție de la 7 zile la 48 de ore.

Dincolo de foaia care conține bor UHMWPE este remodelarea industriei de protecție a radiațiilor medicale prin integrarea profundă a științei materialelor și a proiectării ingineriei, oferind o „soluție chineză ” pentru protecția de siguranță a camerelor CT din întreaga lume.