Исследование распределения плотности энергии в сечении импульсного электронного пучка в зависимости от кинетической энергии электронов
Объектом исследования является электронный пучок импульсного электронного ускорителя.
Цель работы – определить распределение плотности энергии в сечении электронного пучка в зависимости от кинетической энергии электронов.
Область применения: стерилизация и дезинсекция пищевых продуктов.
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
1 Ускорительная техника и диагностика пучка ……………………………………………. 15
1.1 Импульсные ускорители электронов прямого действия ……………………….. 15
1.2 Диагностика параметров импульсного электронного пучка …………………. 17
2 Экспериментальный стенд и диагностическое оборудование …………………….. 23
2.1 Диагностическое оборудование ускорителя «АСТРА-М» ……………………. 23
2.2 Измерение тока и энергии выведенного электронного пучка ……………….. 25
2.3 Методика определения средней кинетической энергии электронов при
выводе пучка в атмосферу ………………………………………………………………………. 28
2.4 Методика проведения эксперимента с использованием метода отсечных
фольг …………………………………………………………………………………………………….. 31
3 Исследования электронного пучка ускорителя «АСТРА-М» ……………………… 35
3.1 Исследование однородности распределения энергии по сечению …………. 35
3.2 Измерение параметров электронного пучка по расстоянию в воздушной
среде ……………………………………………………………………………………………………… 39
3.3 Исследование влияния электронного пучка на белокрылку ………………….. 41
3.4 Заключение по разделу ……………………………………………………………………… 45
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 48
4.1 Введение ………………………………………………………………………………………….. 48
4.2 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ………………………………………………………………………………… 49
4.2.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 49
4.2.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………………. 49
4.2.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 51
4.3 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 51
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………. 51
4.3.2 Разработка графика проведения научного исследования ………………… 52
4.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………….. 55
4.4.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………. 55
4.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для экспериментальных
работ…………………………………………………………………………………………………… 57
4.4.3 Основная заработная плата …………………………………………………………… 58
4.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 59
4.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 60
4.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта . 61
4.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей) эффективности
исследования …………………………………………………………………………………………. 62
4.6 Заключение по разделу финансовый менеджмент, ресурсоэффективность
и ресурсосбережение ……………………………………………………………………………… 63
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………… 66
5.1 Введение ………………………………………………………………………………………….. 66
5.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 66
5.2.1 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 67
5.3 Производственная безопасность ………………………………………………………… 69
5.3.1 Анализ выявленных вредных факторов и обоснование мероприятий по
снижению воздействия ………………………………………………………………………… 70
5.3.2. Обоснование мероприятий по снижению воздействия …………………… 75
5.4 Экологическая безопасность ……………………………………………………………… 77
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………. 79
5.6 Заключение по разделу социальная ответственность …………………………… 80
6 Заключение по магистерской диссертации ……………………………………………….. 81
Список использованных источников ………………………………………………………….. 83
Приложение А ………………………………………………………………………………………….. 92
Приложение Б …………………………………………………………………………………………. 105
Приложение В ………………………………………………………………………………………… 106
CD-диск. Исследование распределения плотности энергии в сечении
импульсного электронного пучка в зависимости от кинетической энергии
электронов 107
Электронные пучки и пучки тормозного γ-излучения, получаемые на
электронных ускорителях, широко применяются для радиационного
модифицирования материалов [1, 2], радиационной полимеризации,
стерилизации медицинских изделий [3], обработки пищевых продуктов [4], в
радиационно-физических технологиях, а также в экологии для очистки сточных
вод [5, 6], выбросных газов и обработки твердых отходов.
К достоинствам обработки пучками электронов и γ-излучения относится
их способность проникать в толщу материала, которая выгодно отличает их от
других частиц и позволяет инициализировать изменение структуры покрытия
большой толщины и многослойные материалы. При этом отсутствует
привнесение каких-либо химических примесей в обрабатываемый материал.
Применение электронного пучка в качестве средства для стерилизации
пищевых продуктов имеет под собой существенные основания. Облучение
пищевых продуктов происходит без его существенного нагрева, в результате
чего они сохраняют свою первоначальную свежесть и физическое состояние
(замороженные или высушенные продукты), также увеличивается период
хранения продуктов за счет замедления процесса созревания плодов
сельскохозяйственных культур. Случаи электронной обработки упакованных
продуктов особенно полезны, когда в местах производства продукта в силу
климатических или экологических факторов сложно поддерживать гигиену.
Обработка упакованных продуктов уменьшает вероятность их повторного
загрязнения.
Практически все виды фруктов, поступающих в международную
торговлю, можно облучать дозами, уничтожающими опасных насекомых-
вредителей, например, таких как белокрылка. Белокрылка является виновником
грибковых заболеваний растений и переносчиком вирусных заболеваний [7],
которые приводят к гибели сельскохозяйственной продукции или делают его
непригодным к употреблению. Необходимый диапазон доз для лучевой
обработки пищевых продуктов представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Необходимый диапазон доз для лучевой обработки продуктов [4]
Фактор Доза, кГр
Замедление прорастания картофеля и лука 0,03-0,1
Стерилизация насекомых-вредителей и паразитов 0,03-0,2
Уничтожение насекомых вредителей и паразитов 0,05-5
Снижение в 10 раз количества вегетативных бактерий, плесени
1-10
и грибка
Снижение в 106 раз количества высушенных или замороженных
2-20
вегетативных бактерий, плесени и спор
Снижение в 106 раз количества вирусов 10-40
Стерилизация пищевых продуктов 20-45
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!