Ускорители ИЯФ СО РАН (Институт Ядерной Физики имени Г.И.Будкера) для промышленности, современное состояние и тенденции развития Александр Брязгин ИЯФ СО РАН, Новосибирск Доклад был представлен на Стратегической сессии кластера радиационных технологий Санкт-Петербурга и Ленинградской области (12-13 августа 2013)

1. Ускорители ИЯФ СОРАН для
промышленности,
современное состояние и тенденции
развития.
Александр Брязгин
ИЯФ СО РАН, Новосибирск

2. Budker Institute of Nuclear Physics - leading
Russian institute in accelerator development
Total employees: ~2900
440 scientists
60 PhD students
760 engineers,
350 technicians
1300 workers in workshop
5 academicians and 7 correspondent members of
Russian Academy of Science
Main fields of research: Particle physics, Fusion

3. Budker INP workshop

4. Industrial accelerators
 The ILU electron accelerators are produced
by Budker Institute of Nuclear Physics. They
cover the energy range from 0.8 to 10 MeV,
the beam power is up to 100 kW.
 ELV accelerators is DC accelerator with
energy up to 2.5 MeV and power up to 400
kW.

5. Parameters of the ELV
accelerators
Energy range,
MeV
Beam power,
kW
Maximum
beam current,
mA
ELV-0.5 0.4-0.7 25 50
ELV-1 0.4-0.8 25 50
ELV-2 0.8-1.5 20 25
ELV-3 0.5-0.7 50 100
ELV-4 1.0-1.5 100 100
ELV-6 0.8-1.2 100 100
ELV-6M 0.75-0.95 160 200
ELV-8 1.0-2.5 100 50
ELV-12 0.6-1.0 400 500
B u d k e r I N P

6. Structure of
ELV accelerator
B u d k e r I N P
ELV accelerators

7. Source of
accelerating
voltage
Gas
feeder
Injector
control
system
Accelerating
tube
Raster
formation
system
Extraction
device
ELV-12 Accelerator:
Energy: 0.6 - 1.0 MeV
Beam power: 400 kW
Beam current: 500 mA
B u d k e r I N P

8. Reaction hall ELV-12 accelerator
in Dyetec (Taegy)
B u d k e r I N P

9. B u d k e r I N P
Modern Installation for EB
Treatment of Cable andWire

10. ILU Accelerators
Parameters ILU-6 ILU-8 ILU-10 ILU-14
Electron
Energy
1.7-2.5 MeV 0.8-1
MeV
4-5
MeV
7.5 – 10 MeV
Beam Power 20 kW 20 kW 50 kW 100 kW
Local Shield
Weight
76 t

11. ILU-8 in Local Shield
 Energy 0.8-1 MeV
 Av. Current 0-20 mA
 Pulse current 0-500 mA
Main features of
ILU accelerators
•Compact
•Self-excitation
•No insulation and
gas systems
•Pulse
•GI-50
 Pulse duration 800 mks
 Pulse repetition 1-50 Hz
 RF frequency 175 MHz
 Dim D800x800 mm

12. ILU-8 in Local Shield in Japan,2005
 Energy 0.8-1 MeV

13. Accelerator ILU-8 in local shielding
Korea, Suwon 1997
Russia, Cheboksary, 2010

14. ILU-10
 Energy 4-5 MeV
 Av. Current 0-10
mA
 Pulse current 0-400
mA
 Pulse duration 500
mks
 Pulse repetition 1-
50 Hz
 RF frequency 115
MHz
 Dim. D1280x1480
mm

15. ILU-10 in Poland, RadPol SA, 2008
 Energy 5 MeV
 Beam power 50
kW
 Treatment of
polymer pipes
 Treatment of
cables
 Movable
accelerator
between two
conveyors.

16. ILU-10 in Novosibirsk
pharmaceutical plant 2013

17. ILU-14 accelerator
Operating frequency, MHz 176 Full efficiency, % 26
Electron energy, MeV 7,5-10 Modulator pulse duration, μs 500
Average beam power, kW 100 Repetition rate, Hz Up to 50

18. Accelerating structure

19. Budker INP ILU-14
7,5-10 MeV, 100
kW

20. X-ray converter
E(MeV) Ta
thickness
60 deg 360 deg
7.5 0.9 13,2% 16,9 %
5 0,7 8,3% 12%
Conversion rate X/ray/Ebeam power

21. Thermo
-shrinkable tubes treated on ILU-6 accelerator in
RadPol (Poland)

22. Large sockets

23. Market of sterilization medical goods in BINP
service center in Siberian region.
Количество оказанных услуг по стерилизации
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Год
Тыс.рублей
Ряд1

24. BUDKER INSTITUTE OF NUCLEAR PHYSICS
Sterilization plant based on ILU accelerator in Sibiria (Russia) 2008.
Load zone
Unload zone

25.  Sterilization plant based on ILU-
10 accelerator in Park of Nuclear
Technology in Kazakhstan (2013)

26. ИЯФ+НИИТФА+РОНИК

27. Sterilization plant based 2 accelerators
ILU-10
RF-accelerator
ULR-10-12
Linaс accelerator Σ
Energy/penetration 5 MeV/ 4g/cm2
30g/cm2 (X-ray)
10 MeV/ 8g/cm2 Up to 8 g/cm2
Power/Productivity 50 kW/ 4500kg/h
400 kg/h (X-ray)
12 kW/ 1100kg/h Up to 5600 kg/h
Production Surgical sets and
clothes
cotton wool, bandages All
Cost 1 000 kE 1 500 kE 2 500 kE
•Reliable
•Efficiency of beam using
•X-ray mode
•Wide range of packs

28. BUDKER INSTITUTE OF NUCLEAR PHYSICS
Using of single use medical goods
makes new big radiation market –
decontamination of medical waste.
Only radiation method allows
decontaminate multiuse containers
with waste without de-sealing.

29. ILU-14 on pilot plant for irradiation medical waste.
Moscow. Start of operation in 2013.

30. Project of center radiation pasteurization of food based on ILU-14.

34. Unirradiated Sample Irradiated Sample,
Dose : 500 Gy
Storage Temp : 20 – 25°C
Relative Humidity : 37% to 90%

36. Пища для космонавтов, военных
и стратегические запасы.

37. 2. Участники Семинара одобряют
взятие на себя АО «Парк ядерных
технологий»
проведение разъяснительной и
организационной работы с
ведомствами Республики
Казахстан, направленной на
инициирование принятия
национальных нормативных
документов (стандартов,
технических регламентов и т.п.)
разрешающих и
регулирующих практику
электронной обработки пищевых
продуктов;
3. Участники Семинара
поддерживают возможную
инициативу Республики Казахстан,
направленную на принятие в
качестве межгосударственных, в
рамках имеющихся
соглашений с другими странами,
международных стандартов в
области электронной
обработки пищевых продуктов;
Из Решения семинара
«Электронная стерилизация пищевых продуктов и
изделий медицинского назначения» в РГП «Институт
Ядерной Физики» РК г. Астана, 5 апреля 2013 г.

38. Thank you for your
attention