Innovativ tillämpning av UHMWPE Boron-innehållande ark i CT-rumsskyddsdörr som produceras av Beyond

Innovativ tillämpning av Uhmwpe borinnehållande ark i CT-rumsskyddsdörr producerad av Beyond

Materialegenskaper och strålskyddsmekanism

Det ultralat höga molekylviktspolyeten (UHMWPE) borinnehållande ark som produceras av Bortom är ett sammansatt skyddande material med ultralög molekylvikt polyeten som basmaterial och tillsätts med borföreningar (såsom borkarbid och borsyra). Dess molekylvikt är så hög som 1,5 miljoner eller mer, vilket bildar en tät tredimensionell nätverksstruktur, vilket ger materialet extremt hög påverkan motstånd och energiabsorptionskapacitet. Genom att lägga till borelement (vanligtvis 5%-10%) förbättras brädets absorptionseffektivitet till neutronstrålning avsevärt. Bor har ett termiskt neutronabsorption tvärsnitt på upp till 3837 lador, som effektivt kan fånga neutroner och omvandla dem till ofarliga alfapartiklar; Samtidigt bromsar väteelementet i polyetylenbasmaterialet snabba neutroner genom elastiska kollisioner och bildar en 'långsambsorption ' dubbel skyddsmekanism.

Med tanke på den röntgen-dominerade strålningsmiljön i CT-rummet, utöver ytterligare optimerade materialformeln och utvecklade blygrandens polyetenkompositkort. Materialet antar en multilagerstrukturdesign: det yttre skiktet är rostfritt stål eller korrosionsbeständig beläggning, mittlagret är UHMWPE-Boron-kompositskiktet (neutronsköld), och det inre skiktet är inbäddat med blyfolie (x/y-ray-skärning) för att uppnå full-spektrumstrålning. Denna design minskar vikten av traditionella blyrörrar med 30%, samtidigt som man uppfyller läckningsstrålningsgränsen (≤2,5 μsv/h) för 'Medicinska röntgendiagnostiska strålskyddskrav ' (GBZ 130-2020).

Kärnfördelar i CT -rumsskyddsdörrar

1. Lätt och hög styrka

Densiteten för det borinnehållande UHMWPE-arket är endast 0,94 g/cm³, vilket är 90% lättare än bly (11,34 g/cm³), vilket kraftigt minskar dörrkroppens vikt. Med den vanliga CT-rumsskyddsdörren (2,5 m × 2 m) som ett exempel, väger den traditionella ledningsdörren 800 kg, medan den borinnehållande polyetenkompositdörren endast behöver 200-300 kg, vilket minskar byggnadsstrukturens lastbärande tryck. Samtidigt når dess draghållfasthet 40MPA, och dess påverkningsstyrka är 8 gånger den för kolstål, och det kan tåla mer än 100 000 öppnings- och stängande effekter.

2. Kompositskydd och miljöskydd

Traditionella blyplattor har risken för oxidationsföroreningar, medan UHMWPE bor-innehållande ark uppnår uppgraderingar av miljöskydd genom blyfri design (såsom att använda sällsynta jordargadolinium för att ersätta bly). Experiment visar att den 15 cm tjocka modifierade gadoliniumoxiden/borkarbid/polyetenkompositplattan har en skärmningshastighet på 98% för californium-252 neutronkälla, och en skärmningshastighet på 72% och 60% för Cesium-137 och Cobalt-60 Gamma-rays, respektive dess omfattande performance är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre än vad som är bättre.

3. Korrosionsmotstånd och enkelt underhåll

Ytens jämnhet är RA≤0,2μm, den absorberar inte föroreningar och kan torkas direkt och desinficeras med medicinsk alkohol. Dess vattenabsorptionshastighet är mindre än 0,01%, och den upprätthåller fortfarande dimensionell stabilitet i den höga luftfuktighetsmiljön i CT -rummet (relativ luftfuktighet ≥70%), vilket undviker problemet med deformation och sprickbildning av traditionella träskyddsdörrar.

3. Teknologiska genombrott

Intelligent integration: Dörrkroppen är inbäddad i trycksensorer och infraröda anti-hinkanordningar. När man möter hinder kommer den automatiskt att återhämta sig inom 0,1 sekunder och säkerheten förbättras med 5 gånger.

Brusreduceringsdesign: Genom självsmörjande egenskaper hos UHMWPE reduceras friktionskoefficienten för styrskenan till 0,05, och bruset från att öppna och stänga dörren är ≤45dB.

Vermisk neutronskyddsverifiering: Enligt testet från China Institute of Radiation Protection har styrelsen en absorptionshastighet på 95% för 0,025EV termiska neutroner och en bromsande effektivitet på 76% för 5 mev snabba neutroner.

4. Branschtrender och framtidsutsikter

Med de obligatoriska kraven i 'Medical Radiation Protection Standard ' (2025-upplagan) för 'blyfritt skydd ' förväntas marknadsandelen för borinnehållande UHMWPE-styrelser öka från 35% 2024 till 65% 2028. Utöver utvecklar följande innovativa riktningar:

1. Nano-modifieringsteknik: Genom ytmodifiering av nano-gadoliniumoxid ökas den gammastrålningshastigheten på 15 cm tjocka brädor till 85%.

2. Intelligenta svarsmaterial: Utveckla temperaturkänsliga borinnehållande polyeten, som automatiskt ändrar färg för att varna när strålningen överskrider standarden.

3. Modulär installation: Starta ett standardiserat plug-in skyddsplattesystem, vilket förkortar byggperioden från 7 dagar till 48 timmar.

Beyond's UHMWPE Boron-innehållande ark omformar den medicinska strålskyddsindustrin genom den djupa integrationen av materialvetenskap och teknisk design, vilket ger en 'kinesisk lösning ' för säkerhetsskyddet för CT-rum runt om i världen.