Модель облучения электронным пучком трехмерного объекта в стерилизационной установке с местной биозащитой

Abstract

Представлена разработанная модель процесса облучения трехмерного объекта электронным пучком в компактной стерилизационной установке с местной биологической защитой. Разработана методика описания этого процесса и модернизирована программа BEAM SCANNING для расчета характеристик облучения. Представлены результаты ряда тестов, показавшие хорошую точность расчетов. Проведено предварительное моделирование процесса облучения коробки в режиме реально работающей установки. Определены места коробки с минимальной дозой облучения. Выявлен механизм формирования немонотонного профиля дозы вдоль оси системы, состоящий во вкладе соседних слоев непрерывного пучка или соседних сгустков модулированного пучка, создающих грушеобразные распределения дозы. Разработанный метод и написанная программа позволяют описывать процессы при работе установки, а также выдавать рекомендации по ее оптимизации

The developed model of the process of three-dimensional object irradiation by electron beam in a compact installation with a local radiation shielding is presented. A methodology of description of this process is developed and the computer code BEAM SCANNING for calculation of irradiation characteristics is modernized. Results of some the tests shown good calculation accuracy, are submitted. A preliminary modeling of a sterilized box irradiation process in the real operating regime of the installation is carried out. Places of sterilized box with minimal irradiation doze are determined. The mechanism of formation a nonmonotonous doze profile along an axis of system, consisting in the contribution of neighborhood layers of a continuous beam or neighborhood bunches of modulated beam creating pear-shaped distributions of a doze is revealed. The developed method and the created computer code allow to describe processes at work of installation, and also to give out recommendations on its optimization.

Представлено розроблену модель процесу опромінення тривимірного об'єкта електронним пучком у компактній стерилізаційній установці з місцевим біологічним захистом. Розроблена методика опису цього процесу і модернізована програма BEAM SCANNING для розрахунку характеристик опромінення. Представлено результати ряду тестів, що показали хорошу точність розрахунків. Проведено попереднє моделювання процеса опромінення коробки в режимі реально працюючої установки. Визначені місця коробки з мінімальною дозою опромінення. Виявлено механізм формування немонотонного профілю дози уздовж осі системи, що полягає у вкладі сусідніх шарів безперервного пучка або сусідніх згустків модульованого пучка, що створюють грушоподібні розподіли дози. Розроблений метод і написана програма дозволяють описувати процеси при роботі установки, а також видавати рекомендації з її оптимізації.