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射线束辐照器

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射线束辐照器相关的资讯

  • 184万!重庆大学X射线辐照仪采购项目
    项目编号:CQU-SS-HW-2023-008项目名称:重庆大学X射线辐照仪采购预算金额:184.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):184.0000000 万元(人民币)采购需求:序号产品名称(设备名称)※数量单位备注1X射线辐照仪1台本项目经批准可以采购进口产品合同履行期限:中标人应在采购合同签订后90日内交货,交货后30日完成安装调试。本项目( 不接受 )联合体投标。重庆大学X射线辐照仪采购-招标文件(定稿).docx
  • 专家:标准线内辐照食品不影响人体健康
    据中国之声《新闻纵横》7时41分报道,河南开封杞县放射性物质钴60事件,一个多月来成为新闻热点,同时也把"辐照技术"这个陌生的专业字眼带到了公众面前。辐照--辐射的辐,照亮的照。这两个字的结合本属于核辐射的范围,可是如今,辐照这个词已经和我们吃的食品联系在了一起,于是产生了一个更新的名词:辐照食品。但是很少有人知道,自己吃的食品哪些可能就是被辐照过的? 辐照技术主要用于灭菌   辐照食品,是指用一种辐射加工技术,运用γ-射线的照射对食品进行加工处理,在强大的理化和生物效应下,对食品进行杀虫、灭菌、保持营养品质和延长保质期的特殊食物。   生活中究竟哪些食品是辐照食品?从干果果脯到水果蔬菜、从大蒜到辣椒粉、还有饭桌上的熟肉,冰箱里的冻虾仁,方便面里的调料,甚至是调理身体的中药丸,他们都有可能是辐照食品。   由于辐照食品要达到的灭菌效果,需要有放射源,所以当很多人知道自己吃下的中药丸、辣椒粉、甚至大蒜都是这种食品时,表现出的惊讶和后怕可想而知。于是不禁有人要问,为什么一定要用放射性物质进行食品的灭菌,甚至像中药丸这样的药品也要加入其中。一位长期从事中药生产管理的业内人士介绍了其中的缘由:“其实外人很陌生,干这个工作的人并不陌生。中药材本身从地下挖出来通过人的加工,在这个过程当中他有很多的细菌在里面,包括大肠杆菌和很多的杂菌。这些东西通过粉粹通过清洗晾干烘干,打成粉。打成粉以后装上袋子,送到农科所进行钴60灭菌。这在过去是不存在的,过去用硫磺熏,这样去一些虫子,不让他发霉变质。这个粉子钴60灭完以后回到工厂再加工成蜜丸,蜜丸(中药丸)蜡封以后装上盒,再重新装箱以后整箱的再去一次钴60,往往这样出来的产品没有菌了,到现在还是用这种方法。”   各国的辐照食品标准不一   世界上第一家商业食品辐照工厂1991年就在美国佛罗里达州注册。截至目前,世界上42个国家正式批准了240多种辐照食品的标准。有些国家则严格禁止辐照食品。   在我国,目前大约有近百种辐照食品通过了鉴定,已经有28个省市自治区建立了50多个辐照装置,专业的大型辐照工厂也已经达到了80-100家左右。2005年我国全年辐照食品产量就已达到世界辐照食品总量的三分之一,堪称辐照食品产量大国。   专家:标准线内的辐照食品安全   但是,河南钴60事件让辐照技术的应用范围浮出水面,也让人们的心提了起来。放射性物质辐照过的东西,人吃了到底安全不安全?下面我们就来连线中国疾病控制中心营养与食品安全所罗雪云教授:   主持人:从您的研究来看,我们想知道,辐照食品到底对我们身体健康有没有危害呢?   罗雪云:实际上这个辐照食品,世界各国对它的安全性都非常的关注。刚刚是提到了美国,从1955年就开始研究它的安全性,做一般的要求,辐照食品要求进行两种动物经过两年的实验研究,包括它的疾病毒性,致癌性、致畸性和致多变性,还有它的生长实验,一共要做4代甚至7到8代的动物实验,所以从动物实验上来讲是这样的,我们国家从50年代就开始进行了辐照食品的毒性研究,70年代在国家科委组织领导下,在全国范围内,比如说北京、上海、天津、四川、河南、山东、广东都进行了大量的研究工作,特别要提出来的就是我们卫生部组织先后在刚刚我们提到的那些省市自治区、直辖市进行了大量的人体实验,事实实验,就是吃辐照食品,一共做了将近450个人,试用时间从7周到15周。就是吃了一个50天到三个半月,吃的辐照食品的品种一共有35种,辐照食品占膳食食品的19%到70%,在做实验的期间,大米可以吃到一斤每天,就是辐照过的大米,所以那么进行了包括血液生化、还有染色体分析、肝肾的扫描进行了全项目的检验,都没有发现有什么问题。所以根据世界卫生组织,根据世界各国都进行了大量的研究,所以他们认为,得到的结论是10个kGy以下的产品,不需要再做毒理学的安全性评价,我们国家定的辐照的剂量,辐照食品的标准都在10个kGy以下,比如说肉、熟肉都是在8个kGy。   主持人:就是说在标准线以下的都是属于安全的?   罗雪云:对。   主持人:去商场,到超市,我们究竟怎样才能辨别出哪些食品是经过了辐照?   主持人:由于经过了辐照的食物口味基本不会改变,感观上也与一般食品没什么两样,仅凭肉眼您可能无法分清辐照食品与非辐照食品。所以,国家强制规定,经电离照射后的食品,必须在包装上加贴标识和中文解释。但现实是有令不行,我们发现,绝大部分辐照食品并没有加贴标识明示。所以,我们在提示大家购物时关注包装上辐照标志的同时,也要提醒广大商家别忘了在您的产品上亮出"辐照食品"的身份!
  • 辐照食品:身在“辐”中不知“辐”
    虽然公众尚且懵懂,辐照食品在中国的规模增长却十分快速。   辐照食品,一个曾经讳莫如深的话题,随着日本的核危机再度引发了公众的关注。   在大家还尚未对其有足够了解的时候,辐照食品在中国的增长已然十分快速。截至2010年,我国辐照食品总量已经达20万吨以上,约占世界辐照食品的一半。   身在“辐”中不知“辐”,这是我们目前大多数人的现状。与之伴随的,却是在对高剂量辐照食品安全性存疑的情况下,我国辐照食品标准和监管的缺失。   “在郑州,如果问同位素研究所在哪里,没几个人知道,可只要一提‘激光大蒜’,大家都知道。”   “激光大蒜”是农民们给辐照大蒜起的俗名。“最红火的时候,从我们单位门口开始,装大蒜的卡车停在马路边,一辆接一辆,足足能排上两三公里的队,交警还得过来维持秩序。”   四月底,在北京举行的一个辐照食品技术论坛上,河南省科学院同位素研究所有限公司副总经理朱军这样描述大蒜车队的“盛况”。   身在“辐”中不知“辐”   “我们照了很多,但是大家都不知道。”   在这个论坛上,这句话被包括朱军在内的多位辐照食品专家反复提及。   辐照食品,曾经是个讳莫如深的话题。   2009年夏天,从几家知名品牌方便面的调料包“辐照门”事件,到河南杞县的钴-60事件,辐照这一在食品行业应用多年的技术浮出水面,并引起热议。   但没过多久,辐照食品的话题在媒体上渐渐淡去。   此次日本的核危机让民众对“辐射”高度敏感,同时对于辐照食品也再度关注。   在国内一个大型母婴网站上,一位母亲提到了辐照食品话题。她觉得自己在日本核危机后,更迫切地想知道——“这个辐射,跟那个辐射是一样的吗?”   后面跟贴的二十来人中,不乏对辐照食品有所了解者,但更多的人则是表示惊讶——“晕,只听说过防腐剂,没想到还有射线!”   在“辐照门”事件发生近两年后,还有很多人不知道辐照食品为何物。记者在超市的食品柜台翻找,除了方便面,还很难看到其他辐照食品有标识。   虽然公众尚且懵懂,辐照食品在中国的规模增长却十分快速。   “我国绝对是世界辐照食品第一大国。”江苏省农科院原子能所研究员赵永富说。据统计,截至2010年,我国辐照食品总量已经达20万吨以上,约占世界辐照食品的一半。   赵永富还透露,我国相关部门和机构正在努力推动我国食品辐照加工产业的发展,计划在“十二五”期间使辐照食品增长3~4倍。   食品辐照技术是利用钴-60、铯-137等放射源产生的伽马射线,或加速器产生的10MeV以下的高能电子束,对食品和农副产品进行加工处理的技术。其中,钴-60辐照装置还是主要装备,目前全世界运行的大型装置250多座,总装源能力约3亿居里。   中国在其中所占比例很大。   此前我国曾批准6类辐照食品卫生标准和17项辐照食品工艺标准。“现在每年涉及的食品产值应该超过300亿元。”中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会主任赵文彦告诉《科学时报》。   据了解,世界上已有60多个国家批准了食品辐照技术的应用。食品辐照技术的主要作用是抑制发芽,杀虫灭菌,改善品质,保鲜耐贮。   由于射线穿透力强,辐照技术的一大好处是无须打开包装,既方便快捷,又可避免二次污染。   对于这种看不见摸不着的杀菌灭虫方式,很多人将信将疑。   江苏瑞迪生科技公司业务经理汪昌保讲了这样一件事情:   一位第一次合作的客户送货时留了个心眼,在包装上做了记号。结果收货时他发现记号完全没被动过,他马上质疑:“你们是不是根本没有给我们的产品杀菌?”   汪昌保给他作了解释。但是,这个客户还是不放心,拿了一部分回去做储藏实验,发现的确有效果,这才相信了汪昌保的话。   正如与会的多位专家所说,我们其实是身在“辐”中不知“辐”。   除了文章开头提到的大蒜,日常我们所用到的香辛料和脱水蔬菜调味品,也有相当一部分是经过辐照的。这些食品容易带有微生物和害虫,传统的加热杀菌工艺会使香气挥发,具有冷处理特色的辐照技术因此体现出优势。   据赵永富介绍,我国现在香辛料和脱水蔬菜的辐照量大概为10万吨左右,占世界辐照量的三分之一左右,约占我国辐照食品一半的产量。   而小食品近年来在辐照食品行业异军突起,几乎与香辛料平起平坐。泡椒凤爪是个典型的例子。赵永富介绍说,如不添加防腐剂,凤爪只能存放2~3天,而采用辐照技术可以使保质期延长到1~6个月。现在仅四川省每年泡椒凤爪辐照处理量就达到了1万吨以上。   此外,冷冻食品、白酒等都是辐照技术覆盖较多的领域。   辐照食品就像烤红薯?   “大家把食品辐照和原子弹联系在一起。其实,这两者完全不是一回事。”朱军说。   严建民、高美须等专家撰文指出,辐照处理食品时,射线透过不锈钢管壁照射到食品上,食品接受到的是射线的能量,而不是放射性物质,受辐照的食品皆严密包装,因此食品不可能直接沾染上辐射物质。   另外,从理论上讲,要使食品中的组成元素在辐照后诱发放射性,需要10MeV以上的能量。在此能量范围内,即使使用高辐照剂量,它们所生成的同位素的寿命也很短,放射性仅为食品天然放射性的15万分之一至20万分之一。钴-60的伽马射线平均能量为1.25MeV,铯-137的伽马射线能量仅有0.66MeV,远低于产生感生射线的能量阈值。因此,辐照食品本身不会产生感生放射性。而10MeV以上的食品辐照源能量是禁止的,这就从根本上杜绝了诱发放射性的问题。   “其实,对辐照食品安全所作的研究是全世界时间最长、成果最多的项目之一,曾经长达几十年,有30个国家分工做实验。”北京三强核力辐射公司总经理王传祯强调。   中国学者也曾经对世界食品辐照界作出重大贡献。1982~1985年在大量动物试验的基础上,我国组织了382人的辐照食品综合人体试食试验。结果表明,食用吸收剂量在10kGy以下的辐照食品对人体无异常影响,从而结束了由印度学者引发的长达10年之久的淋巴多倍体辐照改变之争。   而早在1980年,FAO(联合国粮农组织)/IAEA(国际原子能机构)/WHO(联合国世卫组织)联合专家委员会便作出结论:任何食品总体平均吸收剂量高达10kGy,没有毒理学的危害,不再要求做毒理学试验,同时在营养学和微生物方面也是安全的。   几乎每位专家谈及辐照食品安全时都会引用这个结论。   朱军则认为1980年的这个结论其实根本不用再提。“因为1997年上述委员会又提出,没有必要设定食品辐照剂量的上限。1999年该委员会作出结论:超过10kGy剂量的辐照食品也是卫生安全的。”   北京市射线应用研究中心分析检测中心主任胡金惠介绍了她前些天刚刚拿到的欧洲食品安全局关于辐照食品的推荐意见。该机构下属的两个小组去年对辐照食品的安全进行了调查总结。一个小组负责调查辐照食品的微生物安全和杀菌效率,另一个小组负责调查辐照食品的化学安全。   最后,前者得出如下观点:在辐照食品中,经过辐照的微生物不会给消费者带来新的风险。后者的观点是,食品经过辐照会产生新的化学物质,但这些化学物质主要是碳氢化合物、2-烷基环丁酮、乙醛等,这些物质在其他食品加工中也会产生,不是辐照处理独有的。而且,在辐照过程中这些物质产生的量低于热处理中产生的量。   食品工程博士、知名的科普作者云无心曾这样类比:吃辐射污染的食物,就像把着火的食物吃到嘴里,而且它到了肚子里还在燃烧 而辐照食品,则像精心烤好的红薯,可以安心享用。   “我们行业内的人士要坦然地面对公众,没有什么好怕的。”王传祯在会上发言时声音洪亮地说。   高剂量辐照仍存风险   但是,与王传祯的理直气壮不一样,他的同行中还是有一些人觉得这个话题“敏感”,面对《科学时报》记者的采访非常谨慎。   有报道指出,辐照食品没有那么“美”。   胡金惠分析上述标准和欧洲的调查结果指出,该机构除了对辐照食品安全表示肯定外,其实也表达了这样一种观点:即使有的食品被批准可以辐照,也不一定需要照。“要充分考察食品的微生物数量和状态,不应事先设定剂量和品种。”   她直言,一些专家笼统地说“辐照不会改变食品性状”是不对的。“辐照对于食品来说,肯定还是会产生影响的。我曾经辐照过牛奶,很快就凝固了。所以某种食品是否可以辐照、多大剂量都需要研究。”   朱军说,同为粮食,小麦及面粉、稻谷、杂粮的最高耐受剂量就各不相同。1 kGy以上辐照后的小麦及面粉,黏度值显著下降。稻谷超过0.5 kGy的辐照以后,口感发生明显变化。而0.8 kGy辐照对玉米渣、高粱米、燕麦片等的黏度产生明显影响。   据朱军介绍,目前,对于送到他们单位辐照的食品,一般都是根据国家标准,结合产品的含菌量、生产工艺、品种特点来确定合适剂量。他们也在这方面作了很多研究。但同时他也有几分无奈地表示:“国外一般都是食品厂商来提供剂量数据,而国内全都是由辐照厂来提供剂量。”   “其实作为辐照厂,我关注的是辐照工艺本身。至于辐照后产品品质、成分是否变化,这事应该由食品厂操心。”朱军说。   他举例说,因为原来只会传统的消毒方法,产量受限,河南的大豆蛋白产量曾经在全国排名第三。使用辐照技术后,现在河南的大豆蛋白产量跃居全国第二。但是,食品厂商对于剂量这件事情基本不了解,也不想去了解。   “我跟食品厂商的人开玩笑,说你这大豆蛋白照完后,还是不是大豆蛋白?他说‘我不管,我只管还有没有细菌’。”朱军说。“还有的食品厂家不讲道理,其实用不着那么大的剂量,但他跟你说‘我就是要无菌’。我们也没有办法。”   朱军的话印证了有的专家的观点:“由于辐照具有很好的灭菌效果,加大剂量的话微生物含量甚至可以减至0,而且灭菌时间也能大大缩短,因此很多企业甚至放松了对中间过程的卫生控制,细菌病毒严重超标的产品拉去辐照一下‘达标’,辐照的剂量也远远超过国际标准。这如何能够保证食品和药品的安全呢?”   在本次论坛上,记者也听到一些厂家和研究人员谈到,辐照过后,产品包装变色。“这瓶子都变色了,里面的东西还能吃吗?”有人质疑说。   汪昌保给出的解释是:玻璃瓶变色是因为内含的硅元素辐射后容易变色。如果塑料包装含有氯元素,也可能因为辐照发光变色。但只要剂量合适,变色过一段时间会褪下去。他个人认为“这些变化的物质不会从包装中逸出到食品中”。   不过,王传祯指出,对含水量高的食品高剂量辐照,有产生自由基的危险倾向。   进入标准、法律真空?   “现在辐照食品基本上是想照就照。”多位专家说。   2004年到2006年两年时间内,我国出口食品先后10次被欧盟通报存在有非法辐照问题。这是由于欧盟对于食品辐照的装置具有非常严格的审批程序。欧盟之外共有5个国家的10座辐照装置获欧盟批准。但是,辐照食品大国中国不在获批之列。因此,我国对出口欧盟的食品不得进行辐照处理。   胡金惠多年从事食品和医疗用品辐照法规制度、质量体系的研究,她认为这与我国食品辐照行业标准缺乏和监管不严有关,“还无法达到欧盟的要求”。   和其他食品安全问题一样,辐照食品的监管仍然采取中国特色的分段管理:卫生部负责辐照食品安全性评估,制定有关标准、目录和检验方法。环境保护部负责辐照装置单位辐射安全许可和监督管理、辐照人员资格和培训管理。质检总局负责规范辐照食品标签管理,对辐照食品及原料进行监督管理。   1986年卫生部发布了《辐照食品卫生管理暂行规定》,随后这个规定被1996年卫生部颁布的47号令《辐照食品卫生管理办法》替代。但在监管层面上,《管理办法》没有罚则,而是规定依《食品卫生法》相关罚则条文进行处罚。而2009年6月1日,《食品卫生法》被废止,《管理办法》的罚则也随之失去依据,相关部门无法对不标识辐照食品的企业进行处罚。   “现在,卫生部的官方网站显示《辐照食品卫生管理办法》也已废止。”胡金惠说。记者了解到,这是今年1月10日的卫生部公告。   2001年,国家质量技术监督总局发布《食品辐照通用技术要求》,作出了很多规定。“但这个标准仅是推荐性标准,在我国的食品辐照加工中并没有广泛使用,也没有得到足够的重视。”胡金惠说。   那么,我国的食品辐照现在是否进入标准和法律真空?   农业部辐照产品质检中心常务副主任哈益明说,相应的标准和法规已经在制订中。   哈益明对于一些媒体报道食品行业滥用辐射持保留态度。他告诉《科学时报》,实际上辐照厂生产建设投资不小,辐照成本也不低。“我估计每吨至少在千元以上。对于食品企业,一般来说还是能不辐照就不辐照。”   胡金惠则指出,目前对于辐照食品使用剂量的事后检测,定量分析检测手段还比较缺乏。哈益明表示:“方法是有,但的确比较复杂。”   辐照食品标识是大势所趋   在公众对辐照食品的认知方面,辐照食品是否标识是一个绕不开的话题。   国内国外,有关此问题的争论并没平息,支持者认为消费者有知情权,辐照处理的食品必须标明 反对者认为既然经多年的研究被承认是一种安全的、物理的食品加工技术,就像热加工一样,那就没必要进行标识,标识不利于辐照食品的发展。   “归根结底,还是食品商家和生产厂家担心消费者对辐照食品标识产生误解,不愿进行标识。”一位专家说。   辐照食品不进行标注,是否违法?   哈益明告诉《科学时报》,对于预包装食品的辐照标识,是有强制要求的。“但是的确没有相应的执行细则。”   与他的说法不同,胡金惠表示,现在辐照食品是否标识已经没有法规约束。朱军也谈到标识“并非行业强制要求”。   不过,大多数接受《科学时报》采访的专家都表示,辐照食品进行标识是大势所趋。   朱军对公众逐步接受辐照食品很有信心。   “2009年的辐照门事件,刚开始时对我们的行业打击非常大。一个星期之内,所有的仓库的东西都被拉空了。客户都害怕。”朱军说。   “比较幸运的是,食品行业协会联合出了文。给客户看了以后,再过一个星期,客户又都回来了。”   朱军认为“辐照门”事件不是一件坏事。“让大家敢说了。以前企业都不敢说自己的产品是辐照过的。现在我们河南很多企业都主动打辐照标识。”   同“辐照门”一样,赵文彦认为,日本核事故引起全民对辐射空前关注“并不是坏事”,他告诉《科学时报》:“短期内有不好影响,但长期看起来是好事,可以推动大家了解辐照概念。大家慢慢会接受,就像河南民众已经渐渐接受‘激光大蒜’一样。”
  • 日本核污染水排海!如何检测鉴定辐照?EPR技术在辐照领域应用广泛
    近日,日本无视国际社会的强烈质疑和反对,单方面强行启动福岛核污染水排海,引发了全社会对可能到来的放射性污染物的担忧。据了解,核污水中含有多种放射性元素,如氚、锶、钴和碘等,由于生物富集效应,这些放射性污染物最终可能会随着各类海产品进入人们的口中。航拍福岛第一核电站排海口附近画面。图片来源:央视新闻EPR技术与辐照检测在日常生活中,可控、低剂量的辐照具有广泛应用,例如食品辐照、中药辐照、医疗器械辐照。那么,我们该如何判断食品或药品是否被放射性物质辐照?被辐射的剂量有多大?在国标中,电子顺磁共振波谱仪就是重要的检测方法之一。电子顺磁共振波谱(Electron Paramagnetic Resonance,EPR),亦称“电子自旋共振”(ESR),长期以来被用作研究辐射效应的定量工具,相关标准有ISO/ASTM 51607,GB/T 16639-2008等。EPR谱仪的工作原理是测量可变磁场中特定共振频率下未配对电子的能级跃迁。电离辐射可在许多形式的物质中产生自由基,比如丙氨酸CH3CH(NH2)COOH会形成自由基,这些自由基可以被EPR光谱仪定量地检测出来。EPR技术与核应急医疗核技术作为一种高科技技术,已应用到工业、医学、军事等领域,但是人类利用核能技术的同时也增加了核事故、辐射事故等潜在威胁。2011年3月11日的福岛核事故与昨日日本福岛排放核污水事件,再一次使人们清醒地认识到,在核事故发生后,快速有效的剂量重建可以对人群的受照水平进行筛查,从而进行合理有效的医学应急处理。核事故产生的电离辐射除了使受照者的骨髓、胃肠系统损伤外,还会诱导身体的钙化组织、角质层产生自由基,而且在这些组织中的自由基远比在其它生物组织中的自由基寿命长,如在常温下,电离辐射产生的CO2-自由基在牙齿化石中能存活107年。基于此,电子顺磁共振技术可检测电离辐射诱导产生的自由基,作为一种成熟的辐射剂量测定技术,可在较短时间内(≤10 min)得到吸收完成生物样品的剂量测量与重建。EPR技术的优势现有研究表明EPR在牙齿、指甲和头发等生物样品的辐射剂量重建中应用广泛,此外在其它物品的附属物上的剂量重建也有一定应用。例如EPR技术可以对口腔内未处理过的牙齿样本进行测量,这使在体辐射剂量评估成为可能。其优势在于可以适用于急性辐射损伤人员的快速剂量估算,并可以适用于“潜在显著照射”(≥2.0 Gy)。目前,EPR在不同样品的辐射剂量重建中的准确性仍需进一步研究。EPR技术与食品辐照食品辐照是利用电离辐照(60Co 或137Cs 放射源产生的γ射线、电子加速器产生的电子束或5 MeV以下的X 射线)对食品或其他农副产品进行加工处理。由于射线具有穿透力强的特点,可以在不破坏农产品原包装的情况下直接进行辐照加工处理,从而达到杀虫灭菌、防止霉变、延缓成熟和抑制发芽的目的。《辐照食品通用标准》中规定辐照处理的安全剂量在10 kGy以下,这也是各国长期以来在进行食品辐照处理中所遵循的安全剂量。高于10 kGy的剂量可以完全杀菌,产品需要再进行气密性处理防止再次污染,并在常温下存储。欧洲联盟(欧盟)指令明确规定,辐照食品以及含有辐照成分的食品(无论其百分比如何)都必须贴上辐照标签。国际食品辐照符号“radura”为了更好地加强辐照食品的规范管理,选择一种合适的辐照食品的检测方法显得尤为重要。食品在电离辐射作用下会使得内部化合物的共价键发生均裂而产生大量自由基,辐照食品的物理检测方法主要检测在辐照食品产生的自由基或者被固体物质俘获的电子,在不产生自由基和激发电子的前提下估计辐照吸收的剂量。基于此,电子顺磁共振技术就是强有力的检测手段。EPR技术能依靠检测辐照产生的长寿命自由基来对辐照食品进行鉴定,是被欧盟认可的检测辐照食品的有效方法,并有根据各种辐照食品制定的相关标准。辐照食品相关国家标准或地方标准如下:根据《食品安全国家标准 辐照食品鉴定 电子自旋共振波谱法》,针对于含骨类动物食品,当 g1=2.002±0.001,g2=1.998±0.001时,可判定样品经过辐照处理(g1和g2分别指示EPR图谱上出现的不对称信号)。当g=2.005±0.001时,无法判定样品是否经过辐照处理。下图所示为国家标准GB 31642-2016中的某猪排在辐照前后的EPR波谱对比图。(a)未辐照猪排的EPR波谱图,(b)辐照1.0 kGy猪排的EPR波谱图(选自国家标准GB 31642-2016)EPR技术与中药辐照中药辐照加工是核技术应用的重要领域,与食品辐照加工类似,均利用电离辐射射线与物质作用产生的物理效应、化学效应和生物效应达到杀虫灭菌、防止霉变、保持营养品质及延长货架期等目的。自从辐照灭菌法被纳入国家药典,辐照灭菌法就快速成为了我国中药原药材、饮片、辅料、中成药制剂生产企业的青睐对象。目前,针对辐照后的中药及其制剂进行检测的规范方法仅有国家食品药品监督管理总局于2015年公布的《中药辐照灭菌技术指导原则》,其中使用的检测技术是参考辐照食品的光释光法和热释光检测方法。而EPR技术是检测辐照后产生的长寿命自由基的有效方法,并且操作简单、检测迅速、具有较高重现性,值得在中药辐照检测领域做检测技术的补充推广。下图所示为某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图。某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图EPR技术与辐照剂量鉴定EPR技术可检测丙氨酸剂量计(辐照剂量标准品)中的丙氨酸自由基,从而有效鉴定其所受辐照剂量。如:辐照厂商可使用丙氨酸剂量计对辐照剂量进行质控鉴定 医院放射科或辐照站工作人员可长期随身配置丙氨酸剂量计,使用EPR检测长期所受辐照剂量,研究该行业职业病与辐照关系,为职业病防治奠定基础。根据国家标准《使用丙氨酸-EPR剂量测量系统的标准方法》(GB/T 16639-2008),丙氨酸-EPR剂量测量系统提供了一种可靠的吸收剂量测量方法,依赖于丙氨酸晶体受电离辐射照射后产生的特有的稳定自由基。用EPR波谱法测量自由基的浓度是一种非破坏性的分析方法。丙氨酸剂量计能反复测读,可用于剂量档案保存。丙氨酸剂量计辐照6 kGy吸收剂量的EPR波谱丙氨酸EPR剂量测量系统可作为参考标准和传递标准。也可作为辐射应用中(包括:医疗保健产品和药品的灭菌消毒、食品辐照、聚合物改性、医学治疗和材料的辐射损伤研究等方面)的工作剂量测量系统。国仪量子电子顺磁共振波谱仪国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权,商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品:X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M;并向前沿高端技术的高频谱仪进军,研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。在化学、环境、材料物理、生物医疗、食品、工业领域有着重要而广泛的应用。国仪量子电子顺磁共振系列产品人类只有一个地球,我们共享汪洋大海!EPR技术为科学家提供了研究辐射效应的手段,但可持续发展的未来,需要全人类共同守护!本文作者:国仪量子
  • “钴60事件”引出“辐照”食品之惑
    “钴60事件”引出“辐照”食品之惑   辐照,一种新的灭菌保鲜技术,粮、蔬、果、肉、调味品、中药等领域均已应用,我国相关食品产量已占全球总量的三分之一。 然而,对大多数消费者来说,“辐照”一词还相当陌生——   新闻背景   河南杞县“钴60事件”   河南省开封市杞县利民辐照中心于1997年成立,业务是用钴60放射源对方便面调料包、辣椒粉等进行辐照灭菌。放射源通常被放在墙壁厚达2米的水井辐照室内,用时提出,用完放回。   2009年6月7日,中心辐照装置运行时货物意外倒塌,导致放射源保护罩倾斜,钴60放射源被卡住,无法回到水井中。   6月14日15时,由于放射源的长时间照射,接受辐照加工的辣椒粉自燃。24时,火势得到控制。   7月12日开封市政府召开新闻发布会,通报相关情况:安全无事,正在处理。   7月16日环保部发布通告,卡源事故不会造成环境污染。   7月17日有谣传称辐照中心钴60将爆炸,致使许多群众逃离家乡,前往附近县市“避难”。当地政府随后召开新闻发布会,专家出面辟谣,警方抓获5名造谣者。大部分群众返回家中。   怎样让大蒜不生芽、中药丸不生虫、方便面调料包不变质?   答案之一是——进行辐照。   从6月7日,装有钴60的放射源无法正常回到铅井内,到目前仍未公布此次故障最终解除的确定时间——河南杞县利民辐照中心不但在一个多月的时间里成为了新闻热点,也把“辐照技术”这个陌生的专业字眼带到了公众面前。   随着辐照技术的应用范围浮出水面,人们不禁发问,我们日常食用的哪些食品是经过了辐照的?放射性物质辐照过的东西人吃了安全吗?   中国辐照食品已占全球总量1/3   北京消费者李先生在浏览河南杞县利民辐照中心“钴60事件”新闻的时候,发现了一个以前他从来没有注意过的现象,那就是,钴60照射的物品竟然包括自己日常吃的辣椒粉。   “一个县不仅有存放放射性物质的辐照厂,而且竟然辐照辣椒粉、大蒜、甚至方便面的调料包,而我和我周围的人竟然都是第一次知道。”李先生告诉《中国经济周刊》记者,“那我除了要关心辐射源的管理会不会出问题以外,可能更要关注那些被辐照的食品对我是不是安全了。可是我查了很多资料,却很难有一个很清晰的答案。”   媒体资料显示,在河南开封,杞县是第一人口大县,同时也是地域大县和农业大县,盛产大蒜等。上世纪八九十年代,因花生、大蒜、棉花等农作物在保存一段时间后会发芽和易生虫等,其产品在国内市场一度受到很大冲击。1997年,民营企业“杞县利民辐照厂”投入运行。该企业的“辐照作业”,主要就是对大蒜、花生、棉花、方便面调料包、辣椒粉、中药材等进行辐照灭菌。   “能够长期保存并且不希望发生变化的食品,目前已经越来越多地应用辐照技术进行处理了。”现已退休的中国疾病控制中心辐射安全所(原卫生部工业卫生试验所)原所长王作元告诉《中国经济周刊》,“比如大蒜,辐照以后就不会发芽了,而且保存的时间要长得多 我们现在吃的中药丸也很少看到长虫子的现象。要获得这些成果,一个重要的技术应用就是辐照技术。”   据王作元介绍,食品辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术。它是一种辐射加工技术,运用γ-射线的照射对食品进行加工处理,在能量的传递和转移过程中,产生强大的理化效应和生物效应,从而达到杀虫、灭菌、保持营养品质及风味和延长货架期的目的。   “食品辐照以其减少农产品和食品损失,提高食品安全质量,控制食源性疾病等独特技术优势,越来越受到世界各国的重视,成为21世纪保证食品安全尤其是固态食品安全的有效措施之一。”王作元说。   目前,我国约有近百种辐照食品通过了鉴定,早在1998年之前国家就已颁布批准了粮食、蔬菜、水果、肉及肉制品、干果、调味品等6大类固态辐照食品的卫生标准,在28个省市自治区建立了50多个商业化规模的辐照装置。“目前类似的辐照厂已经越建越多,而源量为30万居里以上的大型辐照单位也已达到80—100家左右。”王作元说。   另据中国核农学会早前的调查显示,2005年我国辐照食品产量就已达到14.5万吨,占世界辐照食品总量的36%,产值达到35亿元。   但是,几乎很少有消费者知道,自己吃的食品可能就是被辐照过的。   辐照食品安全与否有争论   “辐照食品对人类的健康是否有影响,就像转基因食品一样在世界上是有争议的。”王作元介绍说,“因为我们只能用动物或者离体细胞做实验,所以到底辐照食品对人体有什么样的影响,研究起来还很困难。”据悉,目前辐照研究能够依据的还是美国在日本投下原子弹以后的研究结果。所以尽管第一个商业食品辐照工厂在1991年就已经在美国的佛罗里达州开业,但截止到目前,世界上只有42个国家正式批准了240多种辐照食品的标准。有些国家则严格禁止辐照食品。   “欧盟对辐照食品持相当严格和谨慎的态度。”来自河南相关科研院所的一位专家告诉《中国经济周刊》,他说,欧盟有关食品辐照的指令有两个,即“离子照射处理的食品”的框架指令1999/2/EC和执行指令1999/3/EC。   “第一个指令规定了实施辐照处理的总体概念和技术要求,辐照食品的标示和辐照设施的授权等有关要求,包括‘必须具有合理的技术要求,没有健康危害,有利于消费者’ ‘不作为替代卫生措施的手段’ ‘所有经辐照的食品或含有辐照食品成分的必须在食品标签上标明’等内容。第二个指令规定在欧盟允许辐照的食品,目前只允许辐照处理药草、香料和植物调味料一类物质。”这位专家对记者介绍说。   “日本北海道的土豆辐照设施是世界上较早的商业化运行的辐照设施,但日本除了在1972年批准土豆辐照抑制发芽外,一直没有批准其他食品的辐照处理。”该专家说,“我们国家的辐照厂却批了很多。”   “辐射育种是当前的研究课题之一。”王作元告诉记者,“比如我们把蔬菜种子带到外太空,宇宙线的辐射要比地面强得多,经过宇宙线辐照的外太空种子种出来的蔬菜都超级大,比如黄瓜,都能长到人的胳膊那样粗。而太空蔬菜我们已经食用了很多年。”   “有些食品经过辐照以后是能够鉴别出来的。”王作元说,“比如白砂糖,辐照过的就会发亮光。但现在仍未大面积推广。”   “辐照过的食品或者药品的确发生了化学性质的改变。”一名不愿透露姓名的从事药品加工工艺研究的专业人士告诉《中国经济周刊》,他对辐照技术的关注已经有10年之久,担忧溢于言表。“近年来我发现很多药厂在盲目地使用钴60来灭菌,食品行业也尤为突出,但是这种方法使用不当可能会产生辐解产物,要么造成食物营养素的破坏,要么造成药物的有效成分破坏,抗病毒能力降低。”   该人士告诉记者,目前关于辐解产物的研究工作国内外还不多,但是在有限的研究中,大量检测和临床显示,使用不当产生的辐解产物会产生不可估量的危害,“比如辐照过的青霉素钾会引起摄用的小白鼠罹患癌症,所以美国已经严禁辐照技术应用于液体药物。”据他介绍,因为滥用辐照灭菌,国内的一些厂商和部分出口产品已经多次受到欧盟、日本、美国等国家和组织的警告、退货等处理。   “有意思的是,目前我国辐照企业的钴60大部分都是从国外进口的,他们一边把钴60推销给我们,一边又退我们的货,不能不令我们深思。”该人士说。   辐照食品标识为何有令不行   1980年,国际辐照食品联合专家委员会确认“为贮存的目的,任何食物受到10kGy(放射性计量单位)以下的辐照,不再需要进行毒理学方面的检测”。1983年,FAO(世界粮农组织)与WHO(世卫组织)的食品法典委员会(CAC)正式颁发了《辐照食品通用法规》,为各国辐照食品卫生法规的制订提供了依据。   我国也出台了关于辐照技术的很多文件,如卫生部1996年4月5日颁布了《辐照食品卫生管理办法》,规定辐照食品必须严格控制在国家允许的范围和限定的剂量标准内,如超出允许范围,须事先提出申请,待批准后方可进行生产。我国还规定,从1998年6月1日起,辐照食品必须在其最小外包装上贴有规定的辐照标识,凡未贴标识的辐照食品一律不准进入国内市场。   “遗憾的是目前从未见过该法律的执行。药品辐照更是无人管理。”上述从事药品加工工艺研究的人士告诉记者,“药品的辐照目前并无法律的允许。但是我国目前的辐照厂在批准的经营范围内基本都包含了此项目,并且几乎每天都在照。甚至一些乡镇都会有辐照厂存在。”   相对于企业来说,由于辐射穿透力极强,尤其是γ-射线,因此无须打开包装,可直接照射整体包装物品。操作简便,速度快,比较经济。这也成为了不少生产食品和药品的厂家乐于采用钴60灭菌的原因所在。   “由于辐照具有很好的灭菌效果,加大剂量的话微生物含量可以减至0,而且灭菌时间也能大大缩短,因此很多企业甚至放松了对中间过程的卫生控制,细菌病毒严重超标的产品拉去辐照一下‘达标’,辐照的剂量也远远超过国际标准。”上述人士告诉《中国经济周刊》,“如何科学地确定辐射剂量曾经是个有争议的题目。各个国家之间,对允许的剂量标准也有不同的看法,而我们的一些辐照厂和食品药品生产企业却为了减低成本任意加大辐照剂量,已3倍或5倍地超过国际剂量的最高标准,这如何能够保证食品和药品的安全呢?”   “辐照技术应用于商业化运作并不是一件坏事,问题是我们目前对它的监管到位了吗?”该人士说,“不科学辐照,甚至违法辐照比较突出,很难在我国市场上看到有标识的辐照食品??这些不仅让消费者的知情权得不到保护,给消费者的安全埋下隐患,同时也会对一些合法经营的企业造成不公平。”   中国疾病控制中心辐射安全所原所长王作元:   “我国放射事故发生率高出美国20倍”   “随着科学技术的发展,放射线技术已经广泛应用于工业、农业、医学和科学研究等领域,为人类做出了很大的贡献。”中国疾病控制中心辐射安全所原所长王作元告诉《中国经济周刊》,“但是如果大的对人体极易造成危害的放射源要是管理不好或设备失灵的话,就会造成操作人员伤亡,对周围百姓造成极大的心理影响。”   在王作元看来,大部分的辐射事故是“人为因素造成的”。“设备连锁装置带病运行,操作人员不按规范操作、放射物质在运输、保管、储存过程中疏忽大意发生丢失等,都在一定程度上给人民的生产生活带来了负面的影响。”   “放射事故发生率,美国每年、每万枚放射源约为0.25次,而我国约为5.6次,要比美国高出20倍。这不能不引起我们的重视。”王作元说。   “河南钴60事件既有设备带病运行的因素,也有人员操作失当的因素,更有对事故发生后处理不力的因素,因此有很多经验教训值得总结。比如夜里2点发生的事故,没有当夜进行处理,反而在层层汇报的等待中发生了越来越棘手的情况。对信息总不能作出正面的回答,加上人们基本防护知识的缺乏,自然都会引起人们的恐慌。”   针对人们的谈辐射色变,王作元告诉《中国经济周刊》,“大可不必过于恐慌。很多时候事故本身没有那么大,但是受心理因素的影响,事故就被成倍地放大了”   “关于辐射产生的效应分为两大块。”王作元说,“一是确定性效应,只有超过一定剂量值才会发生,后果可能是眼晶体混浊、明显口腔溃疡、掉头发、皮肤烧伤、脑型、肠型放射病,甚至死亡等。另一种是随机性效应,主要指的是癌症发病率的增加。受到照射的人并不是每个人都会发病,有一定概率,接受的辐射剂量越大,概率越高。所以,人接受的辐射剂量越小越好,或者说,尽量不要接受没有必要的辐射,”   据王作元介绍,目前国内核事故医学应急的相关培训每年都在进行,“但是相关的应急医务人员还是太少,甚至国内的大多数三甲医院都缺乏具有核事故医学处理知识的人员。如果每个省都能有1-2家医院能够处理核事故造成的人员伤害,那么很多损失就可以避免了。”   “中国目前正在大力发展核电站,而建核电站的地方大都是工业最发达、用电量最大、人口最密集的地区,发生或大或小的事故都会引起周边群众的恐慌。”王作元告诉记者,“核电站反应堆事故会释放出大量的放射性碘。因此对周围居民的碘预防就显得十分重要了。”   “目前的问题是我们怎样普及这样的知识,并且能够在事故发生之前就做好准备。比如稳定碘片的生产、储存、更新、发放等工作都要事前安排好。很多时候,未雨绸缪才是我们目前最应该做的事。”王作元说。
  • 业内人士再揭方便面“辐照”内幕
    本报率先独家爆出的统一和康师傅两大方便面品牌陷入“辐照门”事件后,在社会上引起高度关注。近日,有业内人士向本报进一步透露,食品辐照存在比较严重的安全问题和管理漏洞,在境内外市场,一些方便面在执行双重市场标准 而那么多企业热衷用辐照杀菌,主要是被“逼良为娼”,因为相关食品的卫生标准“太苛刻”。   方便面辐照:   “远不止统一和康师傅”   日前本报曾报道统一和康师傅两大方便面品牌,都存在料包用放射线杀菌(简称辐照)而不在外包装上标识的情况。近日,一位自称曾经在食品企业工作过的人士阿峰(化名)主动联系本报记者,表示愿意提供更多关于食品辐照的情况。据他称,方便面料包辐照在行业内已经不是秘密,“国内方便面料包(香辛料)基本上都经过辐照处理,范围之广令人咂舌,远远不止统一和康师傅两个品牌”。   为什么要辐照?“香辛料在制作过程中很容易被细菌污染,比如将辣椒加工成辣椒粉的制作过程。虽然通过加热也可以杀菌消毒,但是这样一来味道就会受到影响,所以国内几乎所有香辛料生产企业都选择以辐照这种方式来消毒杀菌。”阿峰说。   事实上,记者浏览了国内多家辐照中心的网站,发现所有中心所提供的食品辐照范围远远不止方便面的调料包。比如,许多中心资料都提及,大蒜、洋葱、土豆等蔬菜可通过辐照抑制发芽延长贮存期,然而市面上这类蔬菜却也没有任何相关标识,是否有经过辐照也成了一个谜。   但有一点是肯定的,辐照技术正大行其道。据阿峰透露,前几年各地辐照中心提供的食品辐照服务价格都非常便宜,每一吨只需要200元,后来由于越来越多企业有此需求,使得价格一度飙升至每吨1000元。   国内一些监管部门   没有专用检测仪   阿峰还表示,早在2004年、2005年前后,不少国产食品尤其是方便面在出口欧盟等地的时候已尝到了辐照的“苦头”,由于被检出经过了辐照而又未依法标识,被要求召回产品。   据了解,欧盟对辐照食品管理非常严厉,在全球范围内只认可5家辐照中心提供的服务,同时立法要求辐照食品标识。其对进口食品也必须进行辐照检测,检测结果在700单位以下的放行,700-5000单位之间的进一步检验,超过5000单位以上的立即要求企业或经销商进行召回。   中国市场上的产品怎么样?记者另从有关渠道了解到,2004年有机构曾对广州市场出售的方便面产品所做的检测,所有产品的脱水菜包、汤包和粉包都检出经过辐照(但均未在外包装上进行标识),其中检测数据最高的超过900万单位,差不多超过欧盟标准1800倍!   记者也在爱尔兰食品安全管理局网站上查到,2005年该局曾在一批未标识“辐照”的方便面蔬菜包、汤包或料包中检出辐照残留。“黑名单”上有产地为中国的“统一”(Presi-dent)和“统一100”(President Unif-100)、韩国生产的“农心”(Nong Shim)、香港地区生产的“日清”(Nissin)等。   阿峰进一步解释,大多数方便面企业都是从外面买回胡椒粉、辣椒粉、姜粉等调味料单品回厂里混合加工成调料包,然而这些调味料往往在进厂前都已经过辐照。“很多企业自己没有辐照食品检测仪,根本没办法知道哪些经过辐照。但这也不能完全怪企业,因为现在除了进出口检验检疫部门之外,连其它监管部门都还没有配有专用的检测仪,根本没办法对市场进行监管,企业自然也不会忌惮。”而且,国内虽有《辐照食品卫生标准》等法规,但其中仅规定“平均吸收剂量不得大于10kGy”,而并没有列出具体的检测手段和检测标准,这也给监管带来难度。   正因为如此,部分方便面企业开始采取“双重标准”,出口海外的产品专门找一些非辐照的食品原料,而在国内销售的产品则照用不误。然而最让人担忧的是,现在国内市场上到底有多少食品经过了辐照,由于缺乏专业的检测手段,根本无从得知。   企业为何对辐照趋之若鹜:   标准太严“逼良为娼”?   记者留意到,所有允许对食品进行辐照加工处理的国家和地区,都规定必须对辐照食品进行明确标注。比如,香港地区规定,所有储存辐照食物的容器均须清晰用英文大楷列明“IR-RADIATED”或“TREATED WITH IONIZ-ING RADIATION”及用中文列明“辐照食品”, 违法最高罚款50000美元及监禁6个月。澳大利亚、新西兰等国家,也都要求对辐照食品应在包装或容器上按规定进行标识。   即使是在辐照食品比较普遍的美国,也严格要求在产品包装上加贴国际辐射标志“radura”标识,和注明“经辐照处理”的字样。由于监管严厉,大多数食品企业不到万不得已,都不会使用辐照技术。然而,为何国内企业却对辐照趋之若鹜?   有企业人士则认为,方便面料包之所以成为最普遍使用辐照的食品,与强制性国家标准《方便面卫生标准》(GB17400—2003)中对大肠菌群的要求不无关系。标准要求,方便面(面块+调料)大肠菌群必须≤150(MPN/100g),而国外如澳大利亚、新西兰和英国等,对“即食食品”(ready-to-eat food)的相关标准中,对肠杆菌科这一近似指标的要求则将≤10000(CFU/100g)定为“满意”。   “国外的标准和国内的标准差太远。正因为国内标准太严苛,而香辛料又偏不宜加热杀菌,所以辐照就是最好的办法。哪怕想要做到无菌都可以,只需加强辐射。”该人士指出,一方面标准限制太死,但另一方面监管又不到位,所以才导致了如今大量“隐形”辐照方便面料包存在的局面,形成“逼良为娼”的局面。   -小链接   何谓辐照食品?   辐照食品是利用钴-60等放射源产生的伽玛射线,或是电子加速器产生的高能电子束,来进行加工、处理过的食品。由于电离辐射在食品中会产生辐射化学和辐射生物学效应,因此,辐照可达到抑制发芽、推迟成熟、杀虫灭菌等目的。本报6月29日在A4版独家率先报道的《“辐照食品”为何遮遮掩掩?》,披露了以统一、康师傅两大方便面料包为代表的一批食品虽经过辐照却又未依法标注,侵犯了消费者知情权。在社会上引起了强烈反响,并被各地媒体广泛转载。(本报率先独家爆出的统一和康师傅两大方便面品牌陷入“辐照门”事件后,在社会上引起高度关注。近日,有业内人士向本报进一步透露,食品辐照存在比较严重的安全问题和管理漏洞,在境内外市场,一些方便面在执行双重市场标准 而那么多企业热衷用辐照杀菌,主要是被“逼良为娼”,因为相关食品的卫生标准“太苛刻”。
  • 科学家辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究获进展
    近期,中科院合肥研究院核能安全所在辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究方面取得新进展,研究成果发表在国际材料薄膜领域期刊 Applied Surface Science 上。   石墨烯作为微型堆热离子发电器件电极涂层材料具有巨大的应用潜力,能够显著提升电极表面的电子发射能力。热离子发电器件在服役过程中,电极材料将面临高能粒子的辐照作用,早期的理论计算和实验研究表明,在石墨烯内部辐照诱导的缺陷类型主要是Stone-Wales缺陷、掺杂缺陷和碳空位等。缺陷的产生将会影响电极间隙内碱金属和碱土金属在石墨烯表面的吸附性质,进而改变石墨烯涂层的电子发射性能(功函数)。   针对上述问题,科研人员通过第一性原理计算方法在原子尺度上研究了缺陷石墨烯表面碱金属和碱土金属的吸附和迁移行为。研究结果表明:(1)石墨烯表面缺陷位点作为陷阱对金属原子具有捕获作用,Stone-Wales缺陷和碳空位缺陷附近的金属原子扩散受到了严重的阻碍,在掺杂B或O的石墨烯表面,金属原子迁移势垒也有不同程度的升高;(2)Stone-Wales缺陷、碳空位缺陷及掺杂石墨烯的表面功函数均显著增加,电子发射能力明显降低,这主要归因于电偶极子形成概率的降低以及金属内聚能的增加。本研究工作为石墨烯涂层材料在反应堆热离子发电器件中的应用提供了理论指导。   上述研究工作理论计算部分在合肥先进计算中心完成。图1 热离子能量转换示意图图2 碱金属和碱土金属在原始和含氧缺陷石墨烯表面的迁移行为
  • 英国食品标准署:辐照像微波炉加热一样安全
    辐照食品的安全性近来引起广泛关注,英国食品标准署就此接受新华社记者采访时表示,辐照食品是安全的,就像用微波炉加热饭菜一样安全。   英国食品标准署官员乔迪拜福德说,食品标准署认为辐照食品是安全的,这一结论不仅得到了英国上议院一个专门委员会的调查证实,还被世界许多权威机构所承认,如世界卫生组织、联合国粮农组织等。   拜福德解释说,辐照食品是指那些经过射线照射杀菌的食品,这是一种安全有效的杀菌手段。在辐照过程中,食品中的细菌会直接吸收部分射线能量而被杀死。同时,食品也会吸收能量并产生一种短暂存在的“自由基”,它可以杀死细菌等微生物,有助于食品保鲜。   英国目前批准用于辐照食品的放射源是钴60,允许的7类辐照食品是水果、蔬菜、谷物、块茎类、香料类、鱼类和禽类。拜福德说,有些国家批准的辐照食品种类更多,英国食品标准署也在今年早些时候举行过一次磋商会,探讨是否需要增加辐照食品的种类,但食品工业并没有表现出相关兴趣。   英国食品标准署同时强调,虽然辐照食品不是一个安全问题,却是一个涉及消费者知情权与选择权的问题。英国所有的辐照食品都必须在标签上加以明确说明,如果餐馆中使用了辐照过的调味料,也必须在菜单等处加以说明。英国食品标准署会开展各种检查,以确保食品行业遵守相关规范。
  • FDA修订动物饲料及宠物食品辐照杀菌规例
    为了对利益相关方提出的食品添加剂请愿书做出回应,美国食品药品监督管理局(FDA)修订了动物饲料和宠物食品辐照杀菌规例,为家禽饲料和宠物食品原料辐照杀菌过程中电子束和X射线源的安全使用提供规范。   FDA已确定可用的数据为电子束和X射线源用于此项用途建立了安全性和功用性,该举动不会对人类环境造成明显的单独或累积影响。   用作辐照杀菌目的的电离辐射仅限于:(一)来自密封钴-60或铯-137的伽马射线 (二)产生于机械源的电子,能量水平不超过1000万电子伏(electron volts) (三)产生于机械源的X射线,能量不超过500万电子伏,除非规例允许 或(四)产生于机械源的X射线,使用钽或黄金作为目标材料,使用能量不超过750万电子伏。
  • 又成功一台!散裂中子源大气中子辐照谱仪出束
    作者:倪思洁 来源:中国科学报记者从中科院高能物理研究所获悉,4月2日15时20分,中国散裂中子源(CSNS)大气中子辐照谱仪成功出束。束流性能测试表明,已测工况的中子束尺寸与分布、中子能谱、通量等重要参数与预期相符。谱仪成功出束,标志着谱仪设备研制与安装成功。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所共同建设的国内唯一的大气中子地面模拟加速测试平台,也是CSNS继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪,可提供与大气中子能谱相匹配、能量范围覆盖毫电子伏特至吉电子伏特(meV-GeV)的高通量中子束流。相关负责人介绍,为确保大气中子辐照谱仪多项指标的先进功能,大气中子辐照谱仪项目组、中子科学部相关专业组、散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所相关部门通力合作,克服众多重大技术挑战,克服谱仪建设期间多次疫情影响,保证了谱仪设计、研制、安装与调试的顺利进行。大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据与测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境,填补我国在该领域的空白,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生、及高性能计算等高新技术开发与行业标准制定,提供了一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。据悉,CSNS总共可建设22台谱仪,包括目前已经开放运行的通用粉末衍射仪、小角中子散射仪、多功能反射仪、多物理谱仪,以及正在建设和规划建设的若干合作谱仪和二期谱仪等。去年1月,CSNS的首台合作谱仪——多物理谱仪研制与安装成功。
  • 九芝堂等药企存在重复辐照操作 超标辐照或致癌
    作为一种灭菌保鲜技术,“辐照”通常用于食品、药品等行业。近期,记者调查了解到,国内大部分中药材、中成药、原料药及部分药品制剂均可采用辐照方法进行灭菌处理,特别是对一些不耐高温、成分易挥发的原料、制剂、辅料、药材等非常适用。但由于行业管理较为混乱,重复辐照、大剂量辐照的情况较为突出。国内多家上市药企存在重复辐照操作。   记者采访中了解,由于辐照具有很好的灭菌效果,而且灭菌时间短,因此重复辐照、大剂量辐照的现象屡见不鲜。3月底就曾有媒体报道称,“九芝堂和千金药业等公司也有药品在湖南辐照中心辐照。”   中南大学教授陈玉详介绍,辐照说白一点就是一种核辐射技术,其“好”“坏”皆杀,不但杀死了病菌,也杀了对人类身体健康有益的分子,破坏了食物的营养结构,导致DNA损伤,所以在国际上一直存在争议。而重复辐照、超标准使用辐照剂量等乱辐照,对人的身体损害极大,或造成核物质残留,可引发癌症、青光眼。
  • 中科院科研装备研制项目“晶片级器件辐照 及辐射效应参数提取设备”顺利验收
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 5月26日,中国科学院条件保障与财务局组织专家对中国科学院新疆理化技术研究所承担的中科院科研装备研制项目“晶片级器件辐照及辐射效应参数提取设备”进行了验收。 /p p   验收专家组现场考核了仪器设备的技术指标,认真听取了项目工作报告,经质询和讨论,专家组一致认为该设备同时实现了晶片级器件辐照试验、器件特性参数在线提取功能,在国内率先突破了晶片级器件加电偏置辐照技术,为器件辐射效应精确建模、商用代工线的抗辐射性能评估提供了有效的测试手段 研制的设备可适用不同种类器件的辐照,具有结构一体化、操作自动化的特点,全部技术指标均达到或优于预期目标。之前国内由于不具备适用于器件辐射效应提参建模的试验平台,无法在器件设计、流片阶段给出加固建议,评估抗辐射性能,一定程度上增加了研发成本,延长了生产周期。该设备突破了这一技术瓶颈,填补了该领域的国内空白,为晶片级器件辐照、提参提供试验条件,形成面向抗辐射器件研制全过程的辐射效应试验评估、提参建模共性技术服务平台,为元器件设计加固工艺的发展提供试验技术支撑。 /p p   该设备已成功应用于中科院微电子研究所、中电集团44所、杭州电子科技大学、长光辰芯光电公司等单位的微纳MOS器件、CCD器件、CMOS图像传感器、半导体射频电路的辐射效应评估验证,获得了用户的高度认可,为国产抗辐射器件的研制与试验评估提供了有效的试验手段。 /p p br/ /p
  • 《高适应性智能化数字X射线3D在线检测关键部件及系统研制》项目启动会召开
    近日,由广州计量院牵头的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项《高适应性智能化数字X射线3D在线检测关键部件及系统研制》项目启动会暨实施方案论证会在北京召开。这是广州计量院首次牵头承担的一项国家重点研发计划项目。科技部、国家市场监管总局、广州市市场监管局、清华大学、北京大学、中国科学院、中国计量科学研究院、行业知名专家、项目承担单位代表等约40余人参加了会议。数字化X射线检测技术是《中国制造2025》中明确提出的重点无损检测技术发展方向之一。该项目围绕X射线检测设备的多层集成电路及芯片在线实时3D成像与检测等重大需求,研制国家《“十四五”智能制造发展规划》中指定的智能检测装备和仪器,直接支撑着国家五大新兴战略产业。该项目由广州计量院牵头,联合清华大学、北京京东方光电科技有限公司、广东省科学院智能制造研究所、中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所等共8家单位,重点解决了大剂量X射线照射下探测器中的宽禁带氧化物TFT阈值电压漂移过大问题、3D成像的雷登空间不完备锥束CT数据重建问题、数字化校准证书如何兼顾国际认可及国内可用问题等卡脖子问题。攻克3C制造工业等应用场景下的高质量数据获取、快速重建、智能化检测等共性关键技术,构建数字校准证书的国际互认体系。国家市场监管总局科技财务司徐成华一级调研员代表总局提要求国家市场监管总局科技财务司徐成华一级调研员对项目顺利立项启动表示祝贺,肯定了项目团队的实力,代表总局要求确保项目取得重大科研进展,为促进无损检测技术的发展做出贡献。广州市市场监管局科技处副处长、三级调研员吴汝哲致辞支持本项目高质量完成广州市市场监管局科技处副处长、三级调研员吴汝哲表示,此项目是广州市场监管系统首次获批国家重点研发计划项目,感谢上级部门对本项目的支持,将支持本项目高质量完成。项目负责人、国家特殊津贴专家胡良勇教授级高级工程师介绍项目项目负责人、享受国家特殊津贴专家胡良勇教授级高级工程师介绍,该项目重点聚焦研究宽禁带氧化物平板探测器的制备、集成、计量等关键技术问题,开展IGZTO平板探测器、高精度高速3D成像与检测、高效多轴协同控制、在线校准补偿、数字校准证书等研发。显著提升阵列式平板探测器在帧率、灵敏度、耐辐照等技术指标的综合性能。运用3D成像算法、装备及系统集成、数字化计量校准、核心零部件研发四项关键技术,克服氧化物探测器耐辐照寿命短、稳定性差等难题,开发高精度高速X射线成像及智能化检测新算法,研制适用于多场景的数字化高速3D检测集成系统。项目团队介绍项目情况该项目依托21个国家级科研平台、43个省部级科研平台。项目团队曾获国家级奖2项、省部级奖24项,集成X射线探测器、3D数字化智能化成像与检测算法、多场景原位在线系统集成、数字化计量校准等领域的双一流高校、科研院所、检测机构及领军企业,发挥“产学研检用”融合、多学科多行业协同创新优势。项目启动会评审专家组听取项目介绍项目启动会评审专家组由科技部指定项目专家郑建明教授、清华大学刘以农教授、中国计量科学研究院戴新华研究员、北京大学姜明教授、中国科学院高能物理研究所魏存峰研究员共5位专家组成。专家组对项目及各课题的实施方案进行了充分讨论,认为项目具有研制基于IGZTO的耐辐照数字X射线探测器,研发“X射线源-被检样品-探测器)的多轴协同扫描技术,研发FAIR数字化校准证书DCC及国际互认体系,达到TraCIM银牌水平,一致同意项目及五个课题的实施方案通过论证。接下来,项目研究团队将继续围绕国家科技创新部署,采用“理论方法创建—关键技术突破—系统平台构建—示范应用”的技术路线开展研究,推动实现高可靠性、高适应性、智能化数字X射线3D在线检测,促进数字化X射线无损检测工作迈入高质量发展新阶段。项目团队及项目启动会评审专家组合照X射线整机调试车间照片
  • 又成功一台!散裂中子源大气中子辐照谱仪出束
    从中科院高能物理研究所获悉,4月2日15时20分,中国散裂中子源(CSNS)大气中子辐照谱仪成功出束。束流性能测试表明,已测工况的中子束尺寸与分布、中子能谱、通量等重要参数与预期相符。谱仪成功出束,标志着谱仪设备研制与安装成功。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所共同建设的国内唯一的大气中子地面模拟加速测试平台,也是CSNS继多物理谱仪后完成建设的第二台合作谱仪,可提供与大气中子能谱相匹配、能量范围覆盖毫电子伏特至吉电子伏特(meV-GeV)的高通量中子束流。相关负责人介绍,为确保大气中子辐照谱仪多项指标的先进功能,大气中子辐照谱仪项目组、中子科学部相关专业组、散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子五所相关部门通力合作,克服众多重大技术挑战,克服谱仪建设期间多次疫情影响,保证了谱仪设计、研制、安装与调试的顺利进行。大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、关键电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据与测量等方面提供大气中子加速辐照试验环境,填补我国在该领域的空白,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗卫生、及高性能计算等高新技术开发与行业标准制定,提供了一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。
  • 中国首台电子束辐照处理医疗废水示范装置正式投入使用
    5月19日,中国首个“电子束辐照处理医疗废水示范装置”项目在湖北省十堰市通过专家评审验收,我国首台用于医疗废水处理的电子束装置正式投入使用。这是国家原子能机构为应对新冠疫情紧急启动,由中国广核集团有限公司与清华大学联合承制的科研项目,是核技术服务人民生命健康,促进经济社会发展的重要体现。  该装置已经在湖北省十堰市西苑医院试运行数月。经过第三方检测,电子束辐照组合工艺处理后的医疗废水指标优于国家传染病医院排放标准,对病毒有明显去除作用,其中甲型肝炎病毒和星状病毒去除率达到100%,粪大肠菌群数小于100MPN/L,能够实现医疗污水中抗生素的完全降解,出水水质达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)。目前西苑医院示范装置及系统日污水处理能力最高可达400吨。本项目的完成,标志着我国利用电子束辐照处理医疗废水技术达到国际领先水平。项目核心设备——自屏蔽电子加速器(国家原子能机构供图)  据西苑医院院长刘振伟介绍,传统医疗废水处理方式是通过向污水中注入次氯酸钠等化学消毒剂进行微生物灭杀,易造成化学试剂残留,且无法降解污水中残留的抗生素,一旦被饮用可能导致人体产生耐药性。现在采用的电子束辐照处理技术,是通过电子加速器产生高能电子束,可以与废水中的微生物DNA、RNA分子或细胞组织瞬间发生作用,损伤微生物活性,灭杀废水废物中的致病菌和病毒,灭菌效率高、无需添加额外消毒剂、不产生二次污染,并能降解废水中抗生素等残留物质。十堰是南水北调中线控制性工程丹江口大坝所在地,确保水质对百姓健康意义重大。  中国首台电子束辐照处理医疗废水示范装置由中广核集团与清华大学联合研制,也是首个采用先立项后补助模式并完成验收的核能开发科研项目。本项目创造性地将电子束辐照技术与医疗消毒灭菌相结合,研制团队仅用时5个月就攻克了电子束辐照技术在医疗废水领域应用工艺及核心装备等难题,自主建设了一套用于医疗废水辐照的自屏蔽电子加速器,同时建立了适用于医疗废水中病毒浓缩及检测的方法,为防止新冠肺炎病毒和其他潜在病原体在医疗废水中传播提供了高效安全的解决方案。  中广核集团党委书记、董事长、总经理杨长利向记者介绍,中广核集团在辐照消毒灭菌、医疗废水处理等方面充分发挥核技术优势,助力共同打赢疫情阻击战。目前中广核集团正在持续拓展电子束治污技术的应用领域,将陆续建成抗生素菌渣、危废浓液、医疗固废、制药废水、垃圾渗透等示范项目。  新冠疫情暴发以来,国家原子能机构围绕医用防护服灭菌、医疗废物处理等疫情防控堵点难点,第一时间组织开展核技术应用论证,并紧急部署了一批核技术应用科研项目。中国首个电子束辐照处理医疗废水示范装置作为典型示范项目建成投运,是继今年3月份取得电子束灭活冷链食品外包装新冠病毒研究成果之后,利用核技术助力疫情防控的又一生动实践。  国家原子能机构副主任张建华表示,目前在国际市场上,核技术已广泛应用于工业、农业、医疗健康、环境保护等领域,年产值规模近万亿。国内核技术作为新兴产业尚处于起步阶段,市场前景广阔。下一步,国家原子能机构将统筹全行业技术资源,提升科技创新能力,与财政部、生态环境部、卫健委等有关部委共同推动核技术研究成果转化应用及产业化发展,促进核技术服务经济社会发展,为我国人民生命健康高质量发展作出应有贡献。
  • X射线检查的新标杆!多功能X射线检查设备
    前言当前产品的功能愈加丰富,对精度要求也逐步提高,所以出货检查和故障失效分析的要求也越来越多样化。从外观到内部,这些检查对于保证产品的安全性和可靠性十分重要。 对从外观无法检测到的内部结构检测,X射线检查设备十分有效。使用X射线辐照检查对象,并将结果进行可视化处理,形成图像,能够非破坏地进行检测。 与传统设备相比,岛津最新的Xslicer SMX-1010 系列微焦点X射线检查设备的图像质量和可操作性实现了显著提升。 图1Xslicer SMX-1010外观图 优势• 新的HDR过滤器特性使观察不同厚度和材料的对象更容易• 利用新的图像处理和高分辨率探测器在宽视野内清晰的透视图像• 快速和简单的三维分析与新的改进的CT操作 Xslicer SMX-1010特点 Xslicer SMX-1010主要规格 表1. 主要规格 1、能够获取高画质图像的设备• 搭载150万像素新型X射线检出器,可获得高分辨率图像。• 标配HDR功能。即使工件的厚度与材质不同,一次拍摄即可获得对比度清晰的图像,从而提高气泡等缺陷的可视性。 2、大幅缩短检查时间• 操作性能大幅度提升,简化从工件更换到观察的流程。• 可通过提升检出器的读取速度与载物台的移动速度,大幅削减生产节拍中的检查时间。 3、集3D分析的多样化功能为一体• 使用选配的CT功能,不仅可进行透视检查,还可进行三维分析。较准作业实现自动化,任何人都可轻松完成CT拍摄。• 全景拍摄功能,最大可获取3200万像素X射线透视图像,一张图片即可完成基板等整件大工件的检查。 Xslicer SMX-1010系列机拍摄的透视图 1、HDR高对比度透视片式电阻的透视图像如图2所示。经过HDR功能处理后,图像中焊料内部的空洞很明显。通过HDR功能处理,可以在同一张图片中以高对比度同时观察到透明度好和差的部分。 图2 实装板上片式电阻透视图左图:无HDR效果 右图:HDR效果 此外,使用铝线的功率IC的透视图如图3所示。周围的密封树脂和铝线由于比重接近,对比度低,原本使用X射线不易观察,但通过HDR处理,清晰可见。 图3 功率IC透视图像——铝线左图:整体图 右图:局部放大图 2、探测器倾斜的透视观察将探测器倾斜,进行透视观察。图4为BGA的斜透视图像,图5为通孔的斜透视图像。在BGA的斜透视图像中,可以看到一个结构异常的焊球。 图4 BGA的倾斜透视图像 图5 通孔倾斜透视图像 3、高分辨率探测器在高配机型中使用300万像素的高分辨率探测器,可以晰度地观察产品的内部结构。 图6为铝压铸件透视图,图7为GFRP透视图。压铸件可以清晰地观察到内部砂眼。此外,GFRP可以精细地观察纤维的趋向。 图6 小型铝压铸件透视图像 图7 GFRP透视图像 自动运行功能自动连续透视拍摄功能(教学功能和步进功能)减轻了作业员的负担,缩短了检查时间。下图是教学功能示意。图8为教学功能检查结果画面和透视图像。教学功能是自动拍摄预先登记的检查点的功能。作业员可以通过选择每个检查位置的OK(●),NG(●)和保留(●),将有缺陷的点位反馈到制造部门。 图8-A 教学功能检查结果画面8-B 2号检查点 8-C 3号检查点8-D 5号检查点 8-E 7号检查点 选购项:CT3维分析功能CT功能可用于观察复杂的内部结构并解析内部缺陷,而透视图像无法满足3维分析的要求。 XslicerSMX-1010可通过加装CT单元,进行三维分析。 图9为QFP封装IC的三维显示图像(左图)和放大的断面图像(右)*1。图9 QFP封装IC左图:无HDR效果 右图:HDR效果 图10为USB插头的三维效果图像(左图)和端子的角度测量结果(右图)*1。测量端子弯曲角度,可以将其与设计值进行比较。 图10 USB插头左图:无HDR效果 右图:HDR效果 图11为树脂插头的断面图像(左图)和缺陷分析结果(右图)*1。如果空洞作为缺陷,红色代表大尺寸,蓝色代表小尺寸。 图11 树脂插头左图:无HDR效果 右图:HDR效果 总结岛津最新的Xslicer SMX-1010系列微焦点X射线检查设备,使用高分辨率探测器和HDR处理可获取高品质图像。简单易用的UI和人性化设计使每位操作员都在轻松操作的同时,降低了检查作业量。 利用CT的三维观察,可以无损地分析被检查物体内部的复杂结构。 现在的产品,功能逐渐加强,结构精度要求越来越高,X射线检查成为安全性和可靠性必不可少的检测手段。 岛津Xslicer SMX-1010可以用于与产品质量相关的生产环节! 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 新西兰对辐照食品提出标签要求
    近日,新西兰食品安全局对在新西兰销售的经辐照的,或含有辐照成分或组件的食品提出了新要求:   • 销售经过辐照的食品必须持有辐照食品澳大利亚和新西兰食品标准法典标准1.5.3规定的许可证。   • 食品必须符合法典中的标签要求(特别是标准1.5.3-辐照食品中的要求)   • 对于进口新鲜农产品,允许辐照,但是必须遵守有关该食品相应的生物进口卫生标准。新西兰初级产业部(MPI)负责生物进口卫生标准的制定。   所有经过辐照,或含有辐照成分或组件的食品,必须标记或有标签显示或附着相关声明其已接受电离辐射。   该标签要求适用于从进口到新西兰到销售给消费者这两个时间点内所有的包装食品。   如果该食品通常不要求贴有标签,那么强制性标签声明必须在销售时显示或另附标签。   虽然要求进行标记与安全原因无关,但进行辐照标签给消费者提供了选择。   标签上的语句没有规定,例如:   • “进行电离辐射处理”   • “辐照(食品名称)”   除了强制性标签,还可使用辐照的国际性符号 文章转载自:浙江检验检疫局
  • 中国散裂中子源大气中子辐照谱仪通过验收
    作者:倪思洁 来源:中国科学报6月6日,中国散裂中子源的大气中子辐照谱仪通过验收。验收专家认为,基于中国散裂中子源,利用已规划和建设的靶站大气中子孔道,建设了大气中子辐照谱仪试验平台,高质量完成了各设备的设计、研制、安装、调试与谱仪联合调试,完成了预定任务,达到了项目建设指标;与世界同类设施相比,本项目建成的谱仪中子性能更接近大气中子真实环境的能谱,具有中子通量高、通量调节范围宽、束斑尺寸大且调节灵活等特点;项目组在宽能区脉冲中子辐射场测量、强辐照环境下中子束调控、高能中子屏蔽、大气中子辐照效应测试平台等技术上实现了突破,对国内相关工作的开展具有较好的参考价值。大气中子辐照谱仪是散裂中子源科学中心与工业和信息化部电子第五研究所共同建设的国内首台大气中子地面模拟加速测试平台。中国散裂中子源从2011年开始规划大气中子辐照谱仪并建设靶站内大气中子专用孔道,在广东省科技厅的资助下,大气中子辐照谱仪于2018年开始建设,于今年4月2日成功出束,并开展束流谱仪联合调试、中子束流参数测量以及辐照效应验证实验。据了解,大气中子辐照谱仪将为新型半导体器件、大规模集成电路、高可靠电子设备、新型功能材料、生物辐照效应、核数据测量等提供大气中子试验环境,为我国在航空、航天、通讯、能源、电力电子、现代交通、医疗电子及高性能计算等领域的高可靠电子信息系统研发与产品制造,提供一个先进的、功能强大的大气中子测试与科研平台。
  • 辐照糖类食品的快速鉴别检测方法
    辐照糖类食品的快速鉴别检测方法一、实验目的本研究旨在开发一种基于超微弱化学发光技术的快速鉴别辐照糖类食品的方法。通过研究葡萄糖和蔗糖等糖类在不同辐照剂量下的化学发光特性,并探讨水分和辐照剂量对化学发光效应的影响,建立一种无需对照样品即可有效鉴别辐照食品的检测方法。二、实验使用的仪器设备和耗材试剂1. 仪器设备(1). 超微弱发光测量仪:BPCL-IV型,用于测量样品的化学发光强度。(2). 放射性源及辐照设备:用于样品的辐照处理。(3). 分析天平:用于精确称量样品质量。(4). 恒温室:用于控制样品测量时的温度2. 耗材试剂(1). 葡萄糖:真空包装的食品级葡萄糖。(2). 红蔗糖:真空包装的食品级红蔗糖。(3). 白蔗糖:真空包装的食品级白蔗糖。(4). 检测液:实验室自制,用于激活化学发光反应。三、实验过程1. 样品准备(1). 从食品超市购买真空包装的葡萄糖、红蔗糖和白蔗糖各500克。每种糖样品分成25克一组,封装在聚乙烯(PE)袋中。(2). 样品的水分活度约为15%。2. 样品辐照处理(1). 样品进行辐照处理,辐照剂量设定为0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.5、3 kGy等8个剂量,剂量率为每小时1 kGy。(2). 辐照后的样品在常温(20-27°C)下存放10天后进行测量。3. 超微弱发光分析(1). 使用BPCL-IV型超弱发光仪进行发光分析。测量室温度设定为(35±0.5)℃,探测器电压设定为800V。(2). 每种样品称取0.05克,放入测量池中进行发光测量。(3). 发光测量包括两个步骤:第一步在干燥状态下测量100秒,记录每秒的光子计数;第二步在测量30秒后自动加入2 mL检测液,继续记录光子计数。四、实验结果与讨论1. 不同辐照剂量对化学发光的影响图1A-C分别显示了辐照后的红蔗糖、葡萄糖和白蔗糖在不同辐照剂量下的化学发光强度。实验结果表明,在干燥状态下,辐照糖类的化学发光强度与未辐照样品相近,光子计数波动不大。然而,当加入检测液时,化学发光强度显著增加,且随着辐照剂量的增加,光子计数呈现出线性增长的趋势。特别是在0.7 kGy以下,光子计数的上升速度较快,提示该方法在较低辐照剂量下具有较高的灵敏度。这些结果表明,化学发光效应与辐照剂量密切相关,可以通过测量光子计数变化来估算样品的辐照剂量。图1. (A) 辐照对红蔗糖化学发光的影响. (B) 辐照对葡萄糖化学发光的影响。(C) 辐照对蔗糖化学发光的影响.2. 水分对化学发光的影响图2D-F展示了加入检测液后的化学发光动态变化情况。结果表明,当样品遇水后,超微弱发光效应显著增强,光子计数迅速上升并达到峰值,随后逐渐回落到干燥状态时的水平。这一现象表明,糖类样品中的自由基在干燥状态下未被激活,而在加入水分后,自由基与检测液中的水分子发生反应,释放光子。这一特性为辐照糖类食品的快速鉴别提供了有效的手段。图2. (A) 未加检测液的辐照葡萄糖的化学发光动态变化图. (B) 未加检测液辐照白糖的化学发光动态变化图. (C) 未加检测液检测辐照红蔗糖的动态变化图. (D) 加检测液检测辐照葡萄糖的化学发光动态变化图. (E) 加检测液辐照白蔗糖的化学发光动态变化图. (F). 加检测液辐照红蔗糖的化学发光动态变化图.3. 含糖食品辐照检测应用实例为验证该方法在实际应用中的可行性,对辐照处理后的奶粉和饼干进行了检测。图3A和图3B显示了未加入检测液时,辐照奶粉和饼干的化学发光动态变化,光子计数几乎没有显著变化。图3C和图3D显示了加入检测液后的化学发光动态变化,辐照样品表现出明显的光子跃迁峰。这一结果表明,该检测方法不仅适用于纯糖样品的检测,也可有效应用于含糖食品的辐照鉴别。图3. (A) 未加检测液检测辐照奶粉的化学发光动态变化图. (B) 未加检测液检测辐照饼干的化学发光动态变化图. (C) 加检测液检测辐照奶粉的化学发光动态变化图. (D) 加检测液检测辐照饼干的化学发光动态变化图. 五、结论本方案提供了一种基于超微弱化学发光技术的快速鉴别辐照糖类食品的方法。实验结果表明,辐照后的糖类样品在加入检测液后会产生显著的化学发光效应,且发光强度与辐照剂量密切相关。该方法无需对照样品即可实现辐照食品的快速鉴别,具有良好的实用性和推广前景。本方案为食品辐照鉴别提供了一种新颖、有效的技术手段。**因学识有限,难免有所疏漏和谬误,恳请批评指正**资料出处:免责声明:1.本文所有内容仅供行业学习交流,不构成任何建议,无商业用途。2.我们尊重原创和版权,如有疏忽误引用您的版权内容,请及时联系,我们将在第一时间侵删处理!
  • 奥龙射线:一家既“老”又“新”的仪器企业
    丹东,这座地处中国海岸线最北端起点的美丽东北之城,是我国重要的射线工业基地。早在1965年,这里就生产出第一台X射线工业探伤机,填补了我国大型X射线探伤机工业的空白,结束了国内X射线探伤机完全依靠进口的历史。经过几十年的发展,这里不仅成为射线仪器生产厂商的集中地,也行成了一批射线仪器行业技术力量雄厚、综合实力突出的知名企业。丹东奥龙射线仪器集团有限公司(以下简称“奥龙射线”),便是坐落于此的一家集射线仪器研发、制造、检测服务于一体的高科技企业。奥龙射线成立于2003年,前身可追溯到丹东工业射线仪器厂,在继承中国射线基地优良研制传统的同时,也树立了不断创新的发展宗旨。奥龙射线风貌传承近六十年射线仪器研制历史国内第一台X射线工业探伤机诞生于奥龙射线的前身,奥龙射线很好的传承了中国射线仪器的研制历史。2003年,奥龙射线注册成立。2013年,奥龙射线顺利完成集团化改造。十年间,奥龙射线实现高速发展,连续获得“国家高新技术企业”、“辽宁名牌产品”称号,成立了“辽宁省企业技术中心”、“辽宁省射线仪器工程研究中心”、“辽宁省工业CT仪器专业技术创新中心”等省级研发中心。2014年到2015年,由于受整体宏观经济不利因素的影响,加之自身产品结构调整的需要,以及产品技术研发投入大幅增加等原因,奥龙射线的收益水平曾经历过下滑。在一系列调整措施下,2017年,奥龙射线的营收实现历史新高,资产总额更是达到两亿八千万元,此外,一个占地三十亩、建筑面积一万五千平方米的现代化科研和生产基地初步形成。2018年,奥龙射线与中国科学院陈和生院士共同建立的“丹东奥龙射线技术及装备院士专家工作站”被授予国家模范院士专家工作站称号。2021年,奥龙射线以其在无损检测领域的突出成就和卓越能力被评为国家级专精特新“小巨人”企业。发展至今,奥龙射线已成为销售收入过亿元、年创利税千万元的规模企业,并成为美国GE的合作伙伴,旗下拥有上海奥龙星迪、丹东奥龙电子、奥龙检测服务、丹东奥龙中科传感技术四个子公司。可以说,奥龙射线是X射线仪器和材料试验仪器的开发商和产品制造商,也是X射线检测解决方案的服务商。以持续创新驱动企业发展在多年的发展过程中,奥龙射线深谙市场竞争归根结底是技术创新能力的竞争。从2004年起,奥龙射线每年均有不少于两项技术成果通过辽宁省科技成果鉴定和新产品投产鉴定,在产品填补国内空白的基础上,还获得了不同级别的政府奖励。2005年和2007年,奥龙射线研发的“X射线实时成像检测系统”和“微焦点X射线检测仪”先后被国家发改委确定为高技术产业化示范工程项目。2014年,奥龙射线作为牵头单位与多家院校单位合作的“多模式X射线层析成像分析仪研发与应用”项目被科技部列为重点扶持项目并获得国家重大科学仪器设备开发专项。2017年,奥龙射线作为合作单位参与国家重大科学仪器设备开发重点专项——“X射线三维分层成像仪”项目。2021年,奥龙射线承担的“单视角工业CT智能在线检测装备研制”项目获得中央引导地方科技发展专项资金。2022年,奥龙射线通过“揭榜挂帅”的形式揭榜了国家发改委高端仪器设备关键核心技术攻关项目,以研制国产高精度X射线衍射仪为目标,重点解决关键核心部件“卡脖子”问题。奥龙射线 工业CT无损检测系统(设备管电压20kV~450kV,焦点尺寸0.4mm~1mm,密度分辨率0.5%,采用三维立体图像的形式,可清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况,解决了传统X射线在线检测系统无法进行全方位、多视角的实时成像检测的技术难题。)奥龙射线 多功能X射线智能在线检测系统(系统分辨率25Lp/cm~40Lp/cm、50Lp/cm~60Lp/cm,系统灵敏度0.8%~1.5%,管电压20kV~450kV,管电流0mA~20mA,采用智能识别技术及数字成像方式,实现了不同类别产品的在线无损检测。)自成立以来,奥龙射线已获得国家授权专利155项,其中发明专利52项。共转化研发成果50余项,参与制订了7项国家标准,成立了省级研发中心3个,承担国家、省级项目专项十余项,获得国家省部级奖项二十余项,21项产品通过省级科技成果及新产品鉴定。当前,奥龙射线的产品主要分为X射线探伤仪器和X射线分析仪器两大系列,包括X射线实时成像检测系统、X射线工业CT、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、X射线辐照仪及绿色通道检测系统等,被广泛应用于航空航天、兵器工业、机械制造、汽车部件、化工、电力、管道、公共安全、科研院所等领域。此外,奥龙射线在立足工业领域的同时,积极拓展生命科学领域并取得成效。新推出的生物学CT,最初用于小工业件检测,奥龙射线进行技术改革,提高分辨率至2μm,成功将其延伸用于生命科学研究。据悉,凭借较高的性价比、较好的售后服务等优势,奥龙射线的生命科学业务已有出色的业绩。奥龙射线 生物学CT奥龙射线生物学CT应用领域介绍奥龙射线,一家传承近六十年射线仪器研制历史的老牌企业,坚持创新驱动高质量发展,不断开拓新产品和新应用领域,产值从百万元增长至上亿元。近年来,我国愈加重视“国产仪器”,颁发了一系列利好政策,奥龙射线正凭借自身实力乘势而上,朝着“国际一流射线仪器企业”大步迈进!
  • 卫生部:食用辐照食品不会致癌
    据新华社电 卫生部食品安全综合协调与卫生监督局食品安全评估预警处处长李泰然4日指出,应用规定剂量辐照的食品是安全的。   李泰然说,国际上数十年的辐照食品安全性试验表明,食用辐照食品对生长、繁殖、寿命无不良影响,且无致癌、致畸、致突变性。至今尚未发现因辐照产生的有害物质。中国早在上世纪50年代就开始在食品加工处理中应用辐照技术,较早广泛使用的就是调料包,因为如果不经过辐照处理,其中的微生物指标很难达标。   根据规定,辐照食品在包装上必须贴有卫生部制定的辐照食品标志。同时,从事食品辐照加工的单位必须取得食品卫生许可、新研制辐照食品品种的审批等内容。   另据了解,卫生部已将《辐照食品卫生管理办法》列入修订计划,废除其中与《食品安全法》不一致的内容,明确辐照食品风险评估制度。   新闻背景   “杞人忧钴”群众“避难”   6月7日,开封市杞县利民辐照中心辐照装置运行时货物意外倒塌,导致钴60放射源被卡住,无法安全放置。6月14日,由于长时间照射,接受辐照加工的辣椒粉自燃。   7月12日开封市政府召开发布会通报相关情况。   7月17日有谣传称辐照中心钴60将爆炸,致使许多群众逃离家乡,外出“避难”。当地政府随后召开新闻发布会,专家出面辟谣,大部分群众返家。
  • 2021数理科学部发布X射线反射镜等10个重大项目指南,拟资助5个
    8月5日,国家自然科学基金委员会发布“十四五”第一批重大项目指南及申请注意事项。其中,2021年数理科学部共发布10个重大项目指南,拟资助5个重大项目,项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。2021年数理科学部共发布10个重大项目指南如下:“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南10个重大项目指南关键内容如下:“超大型航天结构空间组装动力学与控制”重大项目指南一、科学目标瞄准超大型航天结构的减重设计和空间组装需求,提出满足在轨动力学要求的组装结构轻量化设计新理论;建立空间组装过程的“轨道-姿态-结构”耦合动力学新模型,揭示空间组装过程的耦合动力学演化新规律;提出空间组装过程的“轨道-姿态-结构”一体化稳定控制新理论;探索解决超大型航天结构动力学试验“天地一致性”问题的新方案。二、研究内容(一)超大型航天结构的轻量化和可控性设计。(二)超大型航天结构空间组装过程的动力学演化。(三)空间组装过程轨道-姿态-结构一体化稳定控制。(四)空间组装过程动力学与控制的地面模拟试验。“材料长效使役性能高通量表征的力学理论与实验方法”重大项目指南一、科学目标建立基于全场分析的梯度材料表征力学理论,发展多重物性宏微观高通量测试技术,通过结构与性能关系的多尺度机理研究和机器学习,构建材料短时数据与长效使役性能之间的映射关系,实现对其使役寿命的精准预测,应用于具有重要战略意义的高速列车车轴材料和全固态电池材料。二、研究内容(一)基于梯度样品全场分析的高通量表征力学理论。(二)梯度样品宏观层次高通量表征实验方法。(三)梯度样品微观层次高通量表征实验方法。(四)机理驱动的使役行为跨时空尺度映射。“活动星系核反馈在星系演化中的作用”重大项目指南一、科学目标获得不同光度活动星系核风的观测证据、以及风的速度、质量流与活动星系核光度的定量关系;将低红移星系气体的探测深度和中高红移星系的光谱数量提高一个数量级,并结合数值模拟,得到在不同红移处星系以及星系际介质的各种性质,特别是星系的恒星形成率、气体含量、星系际介质的X射线、发射和吸收线,及其与活动星系核反馈的内在关系;发展并完成星系尺度上的高分辨率数值模拟程序,获得不同的反馈模式分别对星系中气体和恒星形成率的影响以及风与辐射各自在反馈中起到的作用;将基于最真实和准确的活动星系核物理,完成一组包含新模型的宇宙学数值模拟,大幅改进目前的宇宙学尺度星系形成与演化研究。二、研究内容(一)活动星系核风的观测研究:反馈的内边界条件。(二)星系尺度上的活动星系核反馈:观测研究。(三)星系尺度上的活动星系核反馈:数值模拟研究。(四)星系外大尺度上的研究:观测约束以及宇宙学数值模拟。“致密天体活动与爆发的宽能段时变与能谱研究”重大项目指南一、科学目标发现几百个伽马射线暴,建立MeV能区高统计性的伽马暴样本,理解伽马暴相对论喷流的伽马射线辐射机制;监测上百例引力波、高能中微子、快速射电暴等爆发现象,揭示它们的爆发机制以及黑洞、中子星等致密天体的并合物理过程和机制;系统地获得十余个吸积中子星双星和黑洞双星的高能X射线时变和能谱演化特征和分类,理解黑洞周围的吸积过程、相对论喷流的产生以及硬X射线辐射机制;测量约十个致密星(中子星或者黑洞)的基本参数(质量、磁场、自转),理解致密天体的基本性质;开展银道面巡天,监视约200个X射线天体的活动,发现致密天体硬X射线新的活动并且开展后随观测证认研究。二、研究内容(一)极端天体爆发的物理机制。(二)黑洞X射线双星系统吸积与喷流过程。(三)中子星X射线双星系统吸积盘与中子星相互作用。(四)河内宽能段的巡天监测和后随观测研究。“基于强太赫兹源的声子调控诱导电子新结构与物性研究”重大项目指南一、科学目标围绕声子调控诱导电子新结构与新奇物性的研究目标,在研究手段上发展必要的突破现有太赫兹光源性能极限的强场产生新方法,实现具有宽频(整体频谱范围覆盖0.1-50 THz)、强场(场强突破GV/m)、高重复频率、频谱连续可调等优异特征的强场太赫兹光源,并通过人工微结构实现太赫兹近场强光场微区再增强条件;重点开展强场下非平衡态电子的多自由度(电、热、磁、光、谷、轨道)动力学物理过程研究,揭示光子与各量子激发在超强太赫兹光场范畴内的相互作用新机理(如电子、声子及光子复合激发机理);探索实现声子态调控的远离平衡态的新型量子态(如高温超导相、拓扑量子相、Floquet量子态等)及化学反应(如合成氨反应)的远离平衡态相干操控新效应。二、研究内容(一)强场太赫兹源调控电子行为的理论研究。(二)超强太赫兹光场构筑及实验方法研究。(三)强场太赫兹源对量子材料相干调控研究。“基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控及其应用基础研究”重大项目指南一、科学目标针对片上全域光场快速调控的需求,通过超限制备技术突破铌酸锂薄膜新微纳结构、少层结构加工工艺,利用铌酸锂材料自身的多重特性,实现对光场以及部分相干光场的多维度超高速调控,实现对光场的强局域与非线性调控;发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新方法,并阐明其物理机理。从基础铌酸锂薄膜材料微纳加工技术开始,到片上集成光子器件,最后到片上光场快速调控,建立不同于现有光场调控的新体系。二、研究内容围绕基于铌酸锂薄膜的超高速多维光场调控技术,发展基于电光效应的人工微结构光场多维调控新机理与方法;突破现有微纳加工技术的能力限制,开展铌酸锂薄膜刻蚀机理及微纳芯片制造工艺研究,利用高品质铌酸锂薄膜光场调控芯片实现超高速多维光场调控及其应用。(一)铌酸锂刻蚀机理及铌酸锂薄膜微纳芯片制造技术。(二)铌酸锂薄膜莫尔晶格结构中光场局域及片上非线性增强。(三)铌酸锂薄膜少层微纳体系时空光场多维联合调控。(四)基于铌酸锂薄膜的光场相干性快速调控及应用。“粲夸克衰变中标准模型的精确检验”重大项目指南一、科学目标利用BESIII采集的海量粲强子样本,特别是在3.773 GeV采集的20 fb-1的数据,充分发挥近阈粲强子成对产生、背景低和量子关联等独特优势,开展中性粲介子量子关联特性的研究,精确测量相关不同末态的平均强相位差和CP本征态成分比例,为CKM矩阵的相角的精确测量提供关键参数;精确测量CKM矩阵元和,检验CKM矩阵的幺正性,探索新的CP破坏来源;精确测量粲强子衰变常数和半轻衰变形状因子,与格点QCD理论计算值比较,刻度格点QCD计算,探寻超出标准模型新现象;系统地研究粲强子的强子末态衰变,研究强子谱学和末态相互作用,检验夸克味对称性;研究粲强子衰变,高精度检验轻子普适性,寻找稀有或禁戒的衰变过程,精确检验标准模型理论、寻找超出标准模型的新物理;在理论上发展和完善非微扰能区的格点QCD计算和有效理论模型,理解粲强子弱衰变的动力学,检验相关的唯象模型,提高对粲强子衰变中CP破坏、衰变常数和形状因子等理论预言的精度。二、研究内容(一)阈值处中性粲介子量子关联性研究。(二)粲强子的强子末态衰变机制研究。(三)精确测量CKM矩阵元和粲介子衰变常数。(四)精确测量粲介子半轻衰变形状因子和检验轻子普适性。(五)粲强子衰变中探索新粒子和新相互作用。“基于LHAASO实验的粒子天体物理前沿问题研究”重大项目指南一、科学目标瞄准银河系内1015eV宇宙线起源这一重大问题,基于LHAASO实验数据精确测量每个超高能伽马射线源的辐射能谱、空间分布和时变,联合国内外射电、光学、X射线等设备数据完成相应天体源的多波段观测和分析,建立和优化多波段辐射模型,研究带电粒子在天体中的加速过程与辐射特征,寻找宇宙线起源和加速证据,同时基于LHAASO数据完成银盘弥散伽马射线、膝区宇宙线分成分能谱和宇宙线大尺度各向异性测量,建立宇宙线在银河系内的起源、加速和传播的整体图像。二、研究内容(一)超高能伽马射线源的搜寻与测量。(二)伽马射线源多波段多信使研究。(三)伽马射线源内的粒子加速、辐射与输运过程的研究。(四)星际介质中弥散伽马射线相关物理研究。(五)基于宇宙线的能谱和各向异性测量研究其起源和传播。“先进核能系统中材料的若干协同损伤作用机理研究”重大项目指南一、科学目标瞄准服役于聚变能等先进核能的典型材料,充分利用国内大型托克马克、高热负荷测试和多束离子辐照等装置,厘清高能中子-嬗变氢氦、中子辐照-粒子流-热负荷两类协同损伤作用的耦合机制;阐明多种因素作用下材料遭受的协同损伤效应的机理;建立能够模拟上述协同损伤作用的实验与计算模拟方法;基于计算和实验模拟,实现在聚变堆等综合服役环境下国产低活化钢、氧化物弥散强化(ODS)钢、钨基合金等关键材料的筛选及性能评估。二、研究内容(一)高能中子辐照的离位损伤与氢、氦对材料的协同损伤作用机制研究。(二)高能中子辐照离位损伤与热负荷、粒子流对聚变堆第一壁协同损伤的作用机制研究。(三)多因素协同损伤效应的长时大尺度计算模拟方法建立。(四)聚变中子-氢-氦协同效应的多离子束模拟实验方法建立。“高精度X射线反射镜的关键科学与技术问题”重大项目指南一、科学目标基于超高精度反射镜表面形貌对相干X射线波前传输的影响,研究单晶硅纳米形貌的原子级构建规律,揭示超强X射线辐照下单晶硅材料和薄膜的损伤机理及力热变形机制;建立跨尺度全频谱纳米表面形貌的在线和离线高精度表征方法,发展大尺寸超高精度反射镜的复合加工技术和集成技术,实现相干X射线波前的在线实时操控和自适应主动补偿;形成具有自主知识产权的X射线高精度反射镜的全链条创新技术体系。二、研究内容(一)大尺寸复杂轮廓单晶硅纳米精度表面形貌构造规律研究。(二)全频谱纳米形貌的综合检测评估方法研究。(三)高亮度相干X射线与材料表面相互作用机制。(四)光机集成系统中跨尺度表面形貌的多物理场影响规律研究。
  • 美国发布两项关于食品辐照的最终规则
    2012年11月30日,美国FDA在联邦公报上发布了两项最终规则,关于食品生产、加工和处理中的辐照。   应美国农业部食品安全检验局 (USDA/FSIS)的申请,美国食品和药物管理局(FDA)修订了食品添加剂法规。发布的两项最终规则一是使最大吸收剂量为4.5千戈瑞(kGy) 的电离辐射可以安全使用,以降低未冷藏的(以及冷藏的)未煮熟肉类、肉类副产品,和某些肉类食品的食源性病原体水平,延长保质期。二是提高允许处理家禽产品的电离辐射的最大剂量,包含特定的语言以澄清法规涵盖的家禽产品范围,撤销了在家禽辐照时使用的任何包装中不得排除氧气的限制。   这两项最终规则于2012年11月30日当即生效,但公众可在12月31日前提交电子或书面反对意见,或要求举办公听会。
  • 双能量X射线成像技术的发展
    X 光成像是一种非常常见的医学诊断和医学成像技术。例如,传统 DR (Digital Radiography) 技术的基本几何示意图如下,X 射线光管发出光子束穿过患者,在平板探测器上产生二维图像。但是由于软组织和硬组织对 X 射线的质量衰减系数差异很大,导致 X 射线在组织识别上的能力受限。例如,为了评估肺部结构而拍摄胸片,在获得的图像中不可避免地被肋骨阻塞。在这种情况下,肋骨是结构噪声的主要来源,因为它们不是我们感兴趣的结构,如下图。成像的组织模糊不清,通常会增大病灶误判的概率。早在 1976 年科学家就提出了利用双能量 X 射线成像技术来降低结构噪声。先分别用低能光子和高能光子拍摄两幅图片,然后根据低能光子和高能光子在不同组织中的质量衰减系数,通过巧妙的扣减算法将患者的投影分解为仅包含软组织和硬组织的图像,如下图。双能量成像最大的挑战在于获得两幅独立的低能(LE)和高能(HE)图像。为了实现这一点,探测器吸收的 X 射线光谱应该对 LE 图像中的低能量光子和 HE 图像中的高能量光子进行重加权。获得这种分离的光谱可以通过两种不同的方式来完成:双发成像 (Double-shot Imaging)和单发成像 (Sing-shot Imaging)。双发成像是最直接的方法,通过改变 X 射线光管的加速电压来拍摄两幅不同能量段的图像,可以在两幅图像之间实现出色的光谱分离,并最大限度地减少图像光谱之间的重叠。但这种方法固有的时间分离会导致运动伪影出现在最后的图像中。例如在改变加速电压的过程中患者发生的心脏跳动、呼吸和肌肉运动等等,都会产生运动伪影。虽然可以使用双光源系统来解决运动伪影的问题,但也意味着更高的成本。此外,双发成像不可避免的增大了辐照剂量,两次曝光将使剂量至少增大 15%。而单发成像则采用双层平板探测器的手段,探测器主要由上下两个探测模块构成,上层探测模块测低能光子,下层探测模块探测高能光子,中间的金属滤片则用于光谱分离,如下图所示。在正常的剂量下,探测器可获得两幅光谱分离的图片,且没有运动伪影。但金属滤片的光谱分离能力有限,而且它会吸收部分光子,从而使得 HE 图像的信噪比较差。近年来,加拿大滑铁卢大学的研究人员开发的一款新兴探测器 Reveal&trade 35C 已经克服了双能量 X 射线成像的局限性。Reveal&trade 35C 具有独特的三层堆叠设计,便于集成, 量子效率高。与其他双能解决方案不同,Reveal&trade 35C只需要一次 X 射线曝光,即使用与常规胸部 X 光相同的辐射剂量,就能消除运动伪影,实现骨和组织的区分,首次实现横向双能图像。Reveal&trade 35C已经获得美国FDA 510(k) 认证和加拿大卫生部许可。在双层平板探测器的基础上将中间的金属滤片更换为一层探测模块,在不损失X射线剂量的情况下,优化了每层闪烁体的厚度以获得最佳的光谱分离,如左下图。在单次曝光下,可以同时获得三幅无运动伪影的图片,即双能图像(扣减算法处理layer 1和layer 3后)、高剂量效率图像(三层图像相加)。此外,多个感光层的高 DQE 使得即使在减少 30% 剂量的情况下,仍能获得高信噪比的图像,如右下图。在临床试验中,利用 Reveal&trade 35C 对两位患者进行成像,如下图。在检查第一位患者的软组织和硬组织图像后,放射科医生确认左下叶有肿块,右下叶有钙化肉芽肿,可能有新的右下叶肿块;第二位患者的骨折则在硬组织图像中清晰可见,这些病灶都是传统 DR 技术所不能发现的。主要参数参考文献:1. Siewerdsen J H, Shkumat N A, Dhanantwari A C, et al. High-performance dual-energy imaging with a flat-panel detector: imaging physics from blackboard to benchtop to bedside. Medical Imaging 2006: Physics of Medical Imaging. SPIE, 2006, 6142: 489-498.2. Shkumat N A. High-performance Dual-energy Imaging with a Flat-panel Detector. Toronto: University of Toronto, 2008.3. Maurino S L, Badano A, Cunningham I A, et al. Theoretical and Monte Carlo optimization of a stacked three-layer flat-panel x-ray imager for applications in multi-spectral diagnostic medical imaging. Medical Imaging 2016: Physics of Medical Imaging. SPIE, 2016, 9783: 1061-1074.
  • 基于光电晶体管架构的X射线直接探测器研发成功
    中国科学院深圳先进技术研究院先进材料科学与工程研究所材料界面研究中心副研究员李佳团队,中科院院士、西北工业大学教授黄维团队,以及深圳先进院生物医学与健康工程研究所生物医学成像研究中心合作,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管用于X射线直接探测器,实现了超灵敏、超低辐射剂量、超高成像分辨的X射线直接探测。相关研究成果以Ultrathin and Ultrasensitive Direct X-ray Detector Based on Heterojunction Phototransistors为题,发表在Advanced Materials上。   当前,X射线直接探测器多采用反向偏置二极管结构(图1a)。这类器件普遍缺乏内部信号增益效应或增益较低,这意味着没有足够的信号补偿方案来补充载流子复合过程中湮灭的电子-空穴对。因此,这类设备的光-电转化效率较低,且需要使用高质量和高度均匀的X射线光电导材料(Photoconductor)以保证有效的电子-空穴的产生和传输,这对探测器性能的进一步提升设定了难以突破的上限,也增加了材料、器件制备的复杂性和成本。   科研团队在前期研究的基础上(Advanced Materials, 31,1900763,2019),提出异质结X射线光电晶体管(Heterojunction X-ray Phototransistor)这一新型器件概念,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管引入X射线直接探测。光电晶体管是三电极型光电探测器,其沟道载流子密度可通过调控栅压和入射光子进行有效调制,从而结合了晶体管和光电导的综合增益效应,如图1b所示。将这种高增益机制引入X射线探测器可以对光生电流进行放大,并使外量子效率远超过100%,进而实现超灵敏的X射线直接探测。本工作中,研究团队设计了由钙钛矿光电导材料与有机半导体沟道材料组成的异质结光电晶体管,实现了高效的X射线吸收,获得了快速的载流子再注入与循环,导致高效的载流子产生、输运与巨大的信号增益效应,使X射线直接探测灵敏度达到109μCGyair-1cm-2(图2c),最低可检测剂量率低至1 nGyair s-1。同时,探测器具有较高的成像分辨率(图2e)——X射线成像调制传递函数(MTF)在20%值下显示每毫米11.2线对(lp mm-1),成像分辨率高于目前基于CsI:Tl的X射线探测器。   高增益异质结X射线光电晶体管为高性能X射线直接探测与成像开辟了新机遇,并体现出超灵敏、超低检测限、高成像分辨率、轻量、柔性(图2d)、低成本等优点,在医学影像、工业检测、安检安防、科学设备等领域具有广阔的应用前景。该成果将激发科研人员开发各种高增益器件以实现直接探测不同类型高能辐射的研究动力。   研究工作得到国家自然科学基金、深圳市科技计划等的资助。图1.a、传统X射线探测器中,间接探测(左)使用闪烁体材料与光电二极管可见光探测器相互集成,X射线通过闪烁体材料转换为可见光,可见光由光电二极管探测器探测;直接探测(右)使用如非晶硒等半导体材料,半导体吸收X射线后直接产生电子-孔穴对,在半导体材料上施加高电场,分离和收集电子-空穴对;b、X射线光电晶体管结构,异质结中电子-空穴对产生(1)、分离(2)、电子捕获/空穴注入(3)和空穴再循环(4)产生高增益效应的过程图示图2.a、X射线光电晶体管器件结构;b、X射线探测的时间响应;c、X射线辐照下探测器灵敏度随栅压的变化关系;d、柔性X射线光电晶体管器件;e、金属光栅的光学显微照片(上)与X射线成像图(下),scale-bar为200微米;f、X射线光电晶体管的MTF曲线
  • 软X射线吸收谱在材料科学研究中的应用
    软 X 射线是波长介于 0.1nm 到 10nm 之间的 X 射线,由于在这个能量波段的光子能够特异性地激发元素周期表上大多数元素的原子共振能级,并发射出特征荧光或俄歇电子,因此,软 X 射线吸收谱能够适用的材料研究非常广泛。利用软 X 射线吸收谱进行材料结构及其变化过程研究的一个非常重要的因素就是它可以在不破坏研究材料结构的前提条件下同时获得材料近表面和亚表面的结构信息,另一方面,由于软 X 射线吸收谱对原子的轨道电子结构具有高度的敏感性,可以同时实现研究材料中元素价态、轨道电子自旋态以及轨道杂化等信息的探测。基于这些特点和优势,软 X 射线吸收谱在材料科学、生物科学、能源科学及环境科学等多学科及交叉学科领域复杂体系材料结构表征中发挥了非常重要的作用,为重大科学问题的研究提供了重要的实验数据支持。传统光谱表征技术(像 UV-Vsi、FT-IR 等)受激发波长的限制,其对材料结构的表征往往止步于分子层面。软 X 射线吸收谱能够以亚原子的分辨能力,通过选择性地激发原子芯能级轨道电子,实现对同一元素在不同环境条件下的键荷分析。这里以辐照前后的 PET 聚合物的结构表征为例,通过特征元素吸收边附近的能量激发,可以获得材料在二维图像上的元素分布信息和特征元素原子与周围原子的轨道杂化信息,继而解决了传统光谱表征技术对材料结构分析的局限。在能源催化领域,软 X 射线吸收谱能够定性和定量地解析催化剂材料中的活性官能团,为催化剂材料的构效关系建立提供必要的数据支撑。在这篇文章的工作中,伦敦大学 Parkin 教授的研究团队利用 SiO2 作为模板制备了氧官能团修饰的多孔碳催化剂,通过 C 和 O 的 K 边吸收谱,精确地揭示了催化剂材料中氧官能团的轨道电子结构在不同退火温度条件下的可控变化,并结合电化学分析,为醌基官能团在双电子氧还原制备 H2O2 中的优越性提供了重要的实验证据。在能源电池领域,软 X 射线吸收谱对解析正极材料中阴离子的电荷补偿行为同样表现出了独特的优势。传统的观点认为,锂电池材料中锂的脱嵌过程只涉及金属离子得失电子,因而金属离子中可转移的电子总数决定了正极材料的理论电容。但在这篇文章的工作中,东京大学 Mizokawa 教授小组通过 O 的 K 边和 Co 的 L 边吸收谱同时研究了 LixCoO2 正极材料在不同脱锂状态下的轨道电子结构变化。结果发现,不仅 Co 离子在这个过程中发生了氧化还原反应,O 阴离子同样也参与了这个反应过程。更有意思的是在 0° 和 60° 的不同入射角度条件下的 O 的 K 边吸收谱表征结果表明,材料在脱锂状态下的 Co-3d 和 O-2p 轨道杂化表现出明显的各向异性,从微观层面上揭示了 LixCoO2 正极材料在充放电过程中具有良好导电性的根本原因。在生物科学领域,利用软 X 射线吸收谱研究土壤和岩石矿物中金属和有机质的组成结构演化,有利于打破传统土壤腐殖质学对土壤有机质过程和功能认识的局限,让我们能够从生命活动的本质及其代谢产物与矿物的相互作用重新审视土壤和岩石矿物与生命耦合的协同关系。此外,基于水窗波段的软 X 射线对水分子的高透性,软 X 射线吸收谱能够实现生物膜上不同磷脂分子层的结构表征,对针对性地设计和研发生物体的靶向纳米药物具有重要的指导意义。在生命医疗领域,从亚细胞水平研究人体骨组织的结构和病理机制,有利于骨关节炎的前期诊断和治疗。在这篇文章的工作中,圣彼得堡国立大学的 Sakhonenkov 教授团队通过 Ca 的 L 边和 O 的 K 边吸收谱研究了正常骨组织与受损骨组织中羟基磷灰石的结构差异。发现骨质的硬化过程伴随着新的氧价态的生成和 Ca-O、磷酸键的增加,这不仅让我们对骨关节炎发生过程中骨组织的微观结构变化有了新的认识,同时也为骨关节炎的前期诊断和治疗提供了新的思路。总的来说,软 X 射线吸收谱在多学科领域复杂体系的材料结构表征中扮演了非常重要的角色,且随着 X 射线显微技术的发展,STXM-NEXAFS 技术联用为材料结构的多尺度高分辨表征提供了可能。但相比于硬 X 射线吸收谱而言,由于软 X 射线本身在材料中的强吸收效应,要在常规实验室条件下实现软 X 射线吸收谱表征,其难度非常之高。不仅要求高的真空操作环境,高亮的软 X 射线发射光源,同时要求各光学组件对射线的吸收也要小。因此,目前软 X 射线吸收谱表征主要还是依赖同步辐射光源。但矛盾的是,同步辐射光源的机时紧张,很难满足日益增长的科学研究需求。近年来,随着实验室 LPP、DPP 等软 X 射线光源及高精度光学组件(例如反射式波带片、平场光栅等)的开发,基于激光驱动等离子体光源的软 X 射线吸收谱仪系统也逐渐发展成熟,并成功应用到多学科领域的材料结构表征。其中,基于平场光栅几何的软 X 射线吸收谱仪系统以其紧凑的结构设计、宽的摄谱范围以及高的光谱分辨率脱颖而出,并成功实现了商业化应用,基本能够满足实验室软 X 射线吸收谱表征的需求。由德国 HP Spectroscopy 公司推出的实验室软 X 射线吸收谱,尤其适用于薄膜材料的结构表征。同时我们也可以提供针对 5-12 keV 能量波段的实验室硬 X 射线吸收谱,希望能够给相关老师和研究人员在科学研究中提供帮助。HP Spectroscopy德国 HP Spectroscopy 公司成立于 2012 年,致力于为全球科研及工业领域的客户定制最佳 X 射线解决方案,是全球领先的科研仪器供应商。现可提供 5-12keV 的非扫描式桌面 X 射线吸收精细结构谱仪 hiXAS,以及200-1200eV 的平场光栅软 X 射线吸收精细结构谱仪 proXAS,产品线还包括 XUV/VUV/X-ray 光谱仪,beamline 产品等。主要团队由 x 射线、光谱、光栅设计、等离子体物理、beamline 等领域的专家组成。长期与全球领先的研究机构的科学家维持紧密合作,关注前沿技术,保持产品的迭代与创新。众星联恒作为 HP Spectroscopy 中国区 XAS 系统授权总代理商,为中国客户提供所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。 相关阅读 小尺度,察纹理!实验室软X射线显微和吸收光谱探索微观结构的奥秘非扫描台式X射线吸收精细结构谱仪,加速非晶材料结构及其演化过程探索的步伐“足不出户,走进XAFS” proXAS高分辨实验室桌面NEXAFS谱仪助力材料化学结构表征分析太强了!看最新非扫描式桌面XAFS谱仪在催化领域出神入化的应用 参考文献 1. Prasad S., et al. Intl. J. Spectrosc. 7, 249 (2011)2. Wachulak P., et al. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 145, 107 (2018)3. Liu L., et al. Angew. Chem. Int. Ed.20234. Mizokawa T., et al. Phys. Rev. Lett. 111, 056404 (2013)5. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)6. Novakova E., et al. Biointerphases, 3, FB44 (2008)7. Sakhonenkov S., et al. Nano. Ex. 2, 020009 (2021)8. Jonas A., et al. Opt. Express, 27, 36524 (2019) 9. Holburg J. et al. Anal. Chem. 94, 3510 (2022)
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    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室赵元安研究员团队与上海理工大学、苏州科技大学合作在液晶光学相控器件激光辐照效应方面取得新进展,研究厘清了液晶可变相位延迟器(LCVR)在连续激光加载下相位调控性能退化机理,并提出了性能退化补偿的预配置方法,为相关器件设计以及在高功率激光中的实际应用提供了指导方向,相关研究成果发表于Optical Materials 。   液晶相控器件可以实现对光束振幅、偏振、波前和指向等参数的调节,在激光点火、激光加工、光电对抗等高功率激光系统中有着广泛应用和研究,激光加载产生的热效应造成器件性能退化及失效的问题一直困扰着其在激光系统中的应用。   在该研究中,研究人员集成相位、温升在线测量技术并结合温度场建模分析,证实加电工作状态下LCVR的相位调控能力退化归因于连续激光加载导致的温升不但改变了液晶折射率,还影响了液晶分子在加电状态下的偏转角。上述性能退化可通过事先绘制不同激光功率下的相位响应曲线,通过降低电压进行预配置补偿,从而实现LCVR在更高功率激光辐照下按照预设相位调控参数输出。这些结果阐明了热沉积引起液晶相位器件相位调控能力退化的基本机制以及相应的补偿手段,为液晶相控器件的设计优化和实际应用提供了重要参考。   相关研究得到了国家自然科学基金、脉冲功率激光技术国家重点实验室开放基金的支持。图 1 (a)不同激光功率加载下LCVR的温度随时间的变化;(b)不同激光功率加载下LCVR的相位延迟随电压的变化;(c)不同激光功率加载下LCVR的相位延迟随电压的变化(第二次实验)。
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    尊敬的各位女士、先生: EDAX公司是国际上能谱仪(Energy Dispersive X-ray Microanalysis)、电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction)和微聚焦X-射线荧光能谱仪(Micro X-ray Fluorescence systems)技术的领先者。EDAX公司生产、销售和服务于高品质的产品和系统,应用于半导体、金属以及地质学、生物学、材料学和陶瓷等主要领域。 自1962年成立以来,EDAX公司利用其知识和专有技术,研发了超灵敏硅辐照传感器、数字电路和专用应用软件,促进了研究、发展和工业应用的进展。 EDAX公司现在是AMETEK集团公司的材料分析部。AMETEK集团公司是全球领先的电子仪器和电动马达的制造商,年销售额超过18亿美圆。 为了提高用户使用能谱的能力,以及考虑到一些公司人员的更新,增加用户之间的交流,EDAX公司拟于2008年10月20至10月24日,在四川省成都市西南交通大学,举办EDAX公司GENESIS能谱仪用户培训班。届时EDAX公司将派出技术人员进行讲授并解答技术问题。本基本培训内容如下: 1. 能谱仪的原理、使用、操作及维护。 2. 谱线分析,元素的定性、定量分析,以及提高分析准确性的有关技术问题。 3. 元素的面分布、线扫描及其它可选软件的使用。 培训课程安排见附页。 注意:参加培训班的食宿及差旅费自理。我们将协助各位联系住宿地。请在10月15日以前回电话、传真、E-mail 或将回执寄至我公司北京办公室李宜增女士收,电话、地址及邮编请见页脚(E-mail:yi.zeng.li@ametek.com.cn,手机:13601288716)。 成都地区EDAX公司联系人:陈杰,电话:028-68758111,手机:13880831139。 会议地点:镜湖宾馆会议室。上机地点:西南交通大学材料学院。 外地用户可于10月20日在酒店报到,当地用户可于10月21日在会议室报到。 此致 AMETEK公司北京代表处EDAX部门 2008年9月18日
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