Matumizi ya ubunifu ya karatasi yenye boroni ya UHMWPE katika mlango wa kinga ya chumba cha CT inayozalishwa na zaidi

Matumizi ya ubunifu wa Karatasi yenye boroni ya UHMWPE kwenye mlango wa kinga ya chumba cha CT inayozalishwa na zaidi

Mali ya nyenzo na utaratibu wa ulinzi wa mionzi

Karatasi ya uzito wa juu wa Masi ya juu (UHMWPE) iliyo na boroni inayozalishwa na Zaidi ni nyenzo ya kinga inayojumuisha na polyethilini ya uzito wa juu kama nyenzo ya msingi na imeongezwa na misombo ya boroni (kama vile boroni carbide na asidi ya boric). Uzito wake wa Masi ni wa juu kama milioni 1.5 au zaidi, na kutengeneza muundo wa mtandao wenye sura tatu, ikitoa nyenzo hiyo upinzani mkubwa wa athari na uwezo wa kunyonya nishati. Kwa kuongeza vitu vya boroni (kawaida 5%-10%), ufanisi wa kunyonya wa bodi kwa mionzi ya neutron unaboreshwa sana. Boroni ina mafuta ya kunyonya ya mafuta ya sehemu ya juu ya ghalani hadi 3837, ambayo inaweza kukamata vyema neutroni na kuzibadilisha kuwa chembe zisizo na madhara; Wakati huo huo, kipengee cha hidrojeni katika nyenzo za msingi wa polyethilini hupunguza neutroni haraka kupitia mgongano wa elastic, na kutengeneza utaratibu wa ulinzi wa 'kupunguka ' mbili.

Kwa kuzingatia mazingira ya mionzi ya X-ray-inayotawaliwa katika chumba cha CT, zaidi ya kuboresha zaidi formula ya nyenzo na kuendeleza bodi ya mchanganyiko wa polyethilini. Nyenzo inachukua muundo wa muundo wa safu nyingi: safu ya nje ni chuma cha pua au mipako isiyo na kutu, safu ya kati ni safu ya mchanganyiko wa UHMWPE-boron (ngao ya neutron), na safu ya ndani imeingizwa na foil inayoongoza (X/γ-ray Shielding) kufikia ulinzi kamili wa mionzi. Ubunifu huu unapunguza uzito wa milango ya jadi ya kuongoza kwa 30%, wakati wa kukutana na kikomo cha mionzi ya kuvuja (≤2.5μSV/h) ya mahitaji ya kinga ya 'X-ray ya uchunguzi wa mionzi ' (GBZ 130-2020).

Manufaa ya msingi katika milango ya ulinzi wa chumba cha CT

1. Nyepesi na nguvu ya juu

Uzani wa karatasi iliyo na boroni ya UHMWPE ni 0.94g/cm³ tu, ambayo ni nyepesi 90% kuliko risasi (11.34g/cm³), ikipunguza sana uzito wa mwili wa mlango. Kuchukua mlango wa kawaida wa ulinzi wa chumba cha CT (2.5m × 2m) kama mfano, mlango wa jadi wa kuongoza una uzito wa 800kg, wakati mlango wa polyethilini ulio na boroni tu unahitaji 200-300kg, kupunguza shinikizo la kubeba mzigo wa muundo wa jengo. Wakati huo huo, nguvu zake ngumu hufikia 40MPA, na nguvu yake ya athari ni mara 8 ya chuma cha kaboni, na inaweza kuhimili athari zaidi ya 100,000 za ufunguzi na kufunga.

2. Ulinzi wa mchanganyiko na ulinzi wa mazingira

Sahani zinazoongoza za jadi zina hatari ya uchafuzi wa oksidi, wakati karatasi ya boroni ya UHMWPE inafikia uboreshaji wa kinga ya mazingira kupitia muundo wa bure (kama vile kutumia gadolinium ya Dunia kuchukua nafasi ya risasi). Majaribio yanaonyesha kuwa sahani yenye muundo wa 15cm iliyobadilishwa oksidi/boron carbide/polyethilini ina kiwango cha ngao ya 98% kwa chanzo cha californium-252, na kiwango cha ngao cha 72% na 60% kwa Cesium-137 na Cobalt-60 gamma, na hutekelezwa bora.

3. Upinzani wa kutu na matengenezo rahisi

Uso laini ya karatasi ni ra≤0.2μm, haitoi uchafuzi wa mazingira, na inaweza kufutwa moja kwa moja na kutengwa na pombe ya matibabu. Kiwango chake cha kunyonya maji ni chini ya 0.01%, na bado kinashikilia utulivu katika mazingira ya unyevu wa juu wa chumba cha CT (unyevu ≥70%), kuzuia shida ya uharibifu na kupasuka kwa milango ya jadi ya kinga ya kuni.

3. Mafanikio ya kiteknolojia

Ujumuishaji wa busara: Mwili wa mlango umeingizwa na sensorer za shinikizo na vifaa vya kupambana na pinch. Wakati wa kukutana na vizuizi, itakuwa moja kwa moja ndani ya sekunde 0.1, na usalama unaboreshwa kwa mara 5.

Ubunifu wa Kupunguza Kelele: Kupitia sifa za kibinafsi za UHMWPE, mgawo wa msuguano wa reli ya mwongozo hupunguzwa hadi 0.05, na kelele ya kufungua na kufunga mlango ni ≤45db.

Uthibitishaji wa kinga ya mafuta ya neutron: Kulingana na mtihani wa Taasisi ya Ulinzi ya Mionzi, bodi hiyo ina kiwango cha kunyonya cha 95% kwa neutroni za mafuta 0.025EV na ufanisi wa polepole wa 76% kwa neutrons 5Mev haraka.

4. Mwelekeo wa tasnia na matarajio ya siku zijazo

Pamoja na mahitaji ya lazima ya 'Kiwango cha Ulinzi wa Mionzi ya Matibabu ' (Toleo la 2025) kwa 'Ulinzi wa Bure ', sehemu ya soko ya bodi zenye boroni zilizo na boroni zinatarajiwa kuongezeka kutoka 35% mnamo 2024 hadi 65% mnamo 2028. Zaidi ni kukuza mwelekeo wa ubunifu ufuatao:

1. Teknolojia ya nano-modization: Kupitia muundo wa uso wa oksidi ya nano-gadolinium, kiwango cha ngao ya gamma-ray ya bodi zenye nene 15cm huongezeka hadi 85%.

2. Vifaa vya Kujibu Akili: Kuendeleza polyethilini yenye joto-nyeti ya boroni, ambayo hubadilisha rangi moja kwa moja kuonya wakati mionzi inazidi kiwango.

3. Ufungaji wa kawaida: Zindua mfumo wa sahani ya kinga iliyosimamishwa, ukifupisha kipindi cha ujenzi kutoka siku 7 hadi masaa 48.

Karatasi iliyo na boroni ya UHMWPE ya Beyond inaunda tena tasnia ya ulinzi wa matibabu ya matibabu kupitia ujumuishaji wa kina wa sayansi ya nyenzo na muundo wa uhandisi, kutoa 'Suluhisho la Kichina ' kwa usalama wa vyumba vya CT kote ulimwenguni.