航空射線防護設備

航空射線防護設備

航空射線防護設備指在航空條件下,防護射線影響的設備。

航空機組人員受照劑量主要取決於飛行高度、飛行時間、航線區域(地磁緯度)、太陽活動和太陽耀斑等因素。

X 射線是指在電場中高速電子束轟擊陽極靶產生的波長範圍在0.1~0.6pm 的電磁波,必須採取一系列可靠的安全聯鎖保障措施、設備,以有效地保證人員、設備的安全。

基本介紹

  • 中文名:航空射線防護設備
  • 外文名:Aerial ray protection equipment 
  • 學科:航空航天
  • 作用:射線防護
  • 類型:航空部件
  • 受照劑量:主要取決於飛行高度、飛行時間等
宇宙射線劑量,高能 X 射線檢測系統的套用,防護設備,

宇宙射線劑量

航空機組人員受照劑量主要取決於飛行高度、飛行時間、航線區域(地磁緯度)、太陽活動和太陽耀斑等因素。
航空機組人員所接受的宇宙射線照射由電離成分和中子組成,這兩部分的比例隨海拔高度而變化。一般而言,6km以上中子占60%~ 80%。據SCHALCH等在50~ 80°N,海拔915~ 1215km高度上調查發現,中子劑量貢獻約為直接電離輻射的3~ 5倍。聯合國原子輻射效應科學委員會(UN-SCEAR)多年來一直採用BOUVILLE和LOWDER給出的估算不同海拔高度宇宙射線電離成分劑量率的公式。關於中子劑量率隨海拔高度的變化,近年來多採用對中子特別是高能中子回響較好的Bonner球譜儀(一種球形組織等效正比計數器)測量結果的模型進行估計,海拔高度需要用大氣厚度進行修正。地磁緯度對中子注量的影響,採用Florek公式估計。國內也開展了相關的測量工作。秦寶霞等和葛盛秋的測量顯示宇宙輻射電離成分的劑量率隨飛行高度增加呈指數增加,隨地磁緯度增高呈線性增加。於水等根據1992~1993年對國內34條航線宇宙射線劑量率424個實測數據,擬合了宇宙射線劑量率與海拔高度間的函式關係,認為在所調查的範圍內,宇宙射線隨地理經度的變化不明顯,但不同高度的宇宙射線隨地磁緯度的增加宇宙射線呈線性增加。

高能 X 射線檢測系統的套用

航空發動機在高速、高溫、高負荷狀態下運轉,由於各零部件承受的溫度和載荷狀態不同,各零部件的變形存在著較大差異,並隨著發動機工作狀態的改變而變化。壓氣機及渦輪轉子與機匣之間的徑向間隙對航空發動機的喘振裕度、效率、耗油率、壽命及工作可靠性等都有很大的影響。發動機運行時,各部件的軸向位移、軸承篦齒密封間隙的變化對發動機的性能和可靠性也有很大影響。然而,我們目前還不能在發動機各個工況下通過計算精確地獲得這些至關重要的參數和信息,儘管有時可以在發動機壁面開孔安裝相應的測量探頭來了解發動機運行時的內部情況,但是這不僅費時,費力,還干擾了發動機的內部流場,同時還有很大的局限性,許多部位不允許或者根本無法安裝測量探頭。
採用高能 X 射線檢測系統能很方便地觀察和測量發動機任意部位、任何運行狀態下的內部工件的微變情況,甚至可測量發動機的顫振,為發動機設計調試和改進提供重要數據,同時還可及早發現由機械力和熱應力引起的零部件變形、鬆動及葉片裂紋等可能引起嚴重後果的事故隱患。另外,在新機調試中,為了分析一段試車之後的內部工件情況,發動機通常要下台分解檢查。這樣不僅延誤研製周期,而且很難發現那些只有在發動機運行時才會出現的問題,採用高能 X 射線檢測系統可大大減少發動機下台分解的次數,提高工作效率。

防護設備

輻射防護安全是高能 X 射線檢測系統設計的重要環節,系統安全聯鎖具有最高的優先權。由於加速器在掃描過程中產生高能量的 X 射線,對人體有害,為了保護操作和維護人員的人身安全,防止相關人員誤入輻射區,特別是一旦人員誤入時能夠立即切斷加速器系統電源,停止射線產生,避免人員受射線輻照。因此必須採取一系列可靠的安全聯鎖保障措施,以有效地保證人員、設備的安全。
系統的安全聯鎖警示設備及相關輻射防護措施如下:
1)警示設備:警示設備的作用是提醒工作人員在加速器出束前撤出檢測區域,在加速器出束期間不進入檢測區域。警示設備包括出束警燈、預警燈、聲光報警器。
2)安全聯鎖設備:包括急停開關、門聯鎖開關、安全聯鎖鑰匙。
3)攝像監控設備:系統操作員可對設備運行情況的遠程監視。攝像頭安裝在進入檢測區域的通道、檢測區域內,監控終端安裝在系統控制室內。系統操作人員可通過監控終端監視檢測區域內設備、工件和人員情況,一旦發現異常,及時採取措施。
4)廣播對講設備:方便控制室與檢測區域內人員之間的聯絡。
5)攜帶型輻射劑量報警儀:工作人員需要進入檢測區域時隨身攜帶,當檢測區域輻射劑量超過標準時,儀器發出急促的警報聲,提示工作人員退出檢測區;
6)輻射安全標誌:電離輻射標誌牌分布在防護門外、人員出入通道門外、加速器出束部件外表面、調製器機櫃外側。

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