Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Radiacyjnie modyfikowane polietylenowe sznury dylatacyjne

Głuszewski Wojciech

Postępy Techniki Jądrowej

|

2024

|

z. 1

36--40

PL

Dylatacje to celowo utworzone szczeliny w konstrukcji budowlanej, których zadaniem jest zapobieganie nadmiernym naprężeniom, spowodowanym zmianami temperatury oraz obciążeniami eksploatacyjnymi. Do wykonania dylatacji można stosować sznury o okrągłym przekroju wykonane z pianki polietylenowej. W przypadku mas budowlanych wylewanych na gorąco (np. asfalt) kord dylatacyjny powinien w czasie około 10 minut wytrzymać temperaturę do 210oC. Zbadano możliwości podniesienia termicznej odporności handlowych polietylenowych materiałów izolacyjnych poprzez radiacyjne sieciowanie. Wykorzystano polietylen spieniany zarówno metodami fizycznymi, jak i chemicznymi. Do modyfikacji właściwości użytkowych materiału komórkowego użyto wiązki elektronów i promieniowanie gamma. Zwrócono uwagę na radiolizę gazu obecnego w zamkniętych komórkach pianek. Może on w reakcjach z makrorodnikami na polietylenowych łańcuchach podnosić walory termiczne materiału.

EN

Expansion joints are intentionally created gaps in the building structure, the purpose of which is to prevent excessive stresses caused by temperature changes and operational loads. Round cords made of polyethylene foam can be used to make expansion joints. In the case of hot-poured building materials (e.g. asphalt), the expansion cord should withstand temperatures up to 210oC for about 10 minutes. The possibilities of increasing the thermal resistance of commercial polyethylene insulating materials through radiation cross-linking were investigated. Polyethylene foamed using both physical and chemical methods was used. Electron beams and gamma radiation were used to modify the functional properties of the cellular material. Attention was paid to the radiolysis of gas present in closed foam cells. In reactions with macroradicals on polyethylene chains, it can increase the thermal properties of the material.

2

Od radiacyjnej sterylizacji do modyfikacji polimerów

Głuszewski Wojciech

Postępy Techniki Jądrowej

|

2023

|

z. 3

21--27

PL

Zapotrzebowanie na tzw. zimne metody sterylizacji spowodowało, że opłacalne stało się projektowanie i budowa źródeł promieniowania jonizującego dużej mocy. Technologie radiacyjne pozwalają wyjaławiać wyroby w: dowolnej temperaturze, krótkim czasie oraz całej objętości (opakowaniu indywidulanym i zbiorczym). Działanie wiązki elektronów (EB), promieniowania gamma (γ) oraz hamowania nie pozostawia szkodliwych zanieczyszczeń. W artykule opisano, jak poszukiwania odpornych radiacyjnie tworzyw sztucznych dla zastosowań medycznych dały początek chemii radiacyjnej polimerów. Kolejnym przełomem było odkrycie zjawiska radiacyjnego sieciowania polietylenu, które współcześnie wykorzystuje się np. w: produkcji opon samochodowych, kabli elektrycznych i materiałów z tzw. pamięcią kształtu. Technologie radiacyjne rozwinęły się w kierunku bardzo zaawansowanych rozwiązań w zakresie naturalnych i syntetycznych polimerów. Przykładowo wymieniono badania nad: sieciowaniem materiałów komórkowych w produkcji wałków dylatacyjnych, modyfikację kompozytów polimerowych polipropylen(PP)/włókna konopne(HF) oraz PP/ścier drzewny.

EN

The demand for the so-called cold sterilization methods made it profitable to design and build high-power ionizing radiation sources. Radiation technologies allow sterilization of products at: any temperature, short time and the entire volume (individual and collective packaging). The action of electron beam (EB), gamma radiation (γ) and bremsstrahlung no harmful contaminants. The article describes how the search for radiation-resistant plastics for medical applications gave rise to the radiation chemistry of polymers. Another breakthrough was the discovery of the phenomenon of radiation cross-linking of polyethylene, which is currently used, for example, in the production of car tires, electric cables and materials from the so-called shape memory. Radiation technologies have developed into very advanced solutions in the field of natural and synthetic polymers. Examples include research on: cross-linking of cellular materials in the production of expansion rolls, modification of polymer composites polypropylene (PP) / hemp fibers (HF) and PP / wood pulp.

3

Computer-simulated degradation of CF3Cl, CF2Cl2, and CFCl3 under electron beam irradiation

Kabasa Stephen, Sun Yongxia, Chmielewski Andrzej G., Nichipor Henrietta

Nukleonika

|

2023

|

Vol. 68, No. 3

67--76

EN

Electron beam treatment technologies should be versatile in the removal of chlorofl uorocarbons (CFCs) owing to their exceptional cross sections for the thermal electrons generated in the radiolysis of air. Humidity, dose rates, O2 concentration, and CFC concentration infl uence the effi ciency of the destruction process under electron beam treatment. Computer simulations have been used to theoretically demonstrate the destruction of chlorotrifl uoromethane (CF3Cl), dichlorodifl uoromethane (CF2Cl2), and trichlorofl uoromethane (CFCl3) in the air (N2 + O2: 80% + 20%) in room temperature up to a dose of 13 kGy. Under these conditions, it is predicted that the removal effi ciency is in the order CF3Cl (0.1%) < CF2Cl2 (7%) < CFCl3 (34%), which shows the dependence of the process on the number of substituted Cl atoms. Dissociative electron attachment with the release of Cl– is the primary process initiating the destruction of CFCs from the air stream. Reactions with the first excited state of oxygen, namely, O(1 D), and charge-transfer reactions further promote the degradation process. The degradation products can be further degraded to CO2, Cl2, and F2 by prolonged radiation treatment. Other predicted products can also be removed through chemical processes.

4

Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych zastosowanie technologii radiacyjnych do modyfikacji przyrządów półprzewodnikowych : wdrożenia przemysłowe

Bułka Sylwester

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 9

21--24

PL

Modyfikacja przyrządów półprzewodnikowych wiązką przyśpieszo nych elektronów polega na skróceniu czasu życia nośników mniejszo ściowych. Aby uzyskać odpowiednie warunki dla tego procesu, wyso koenergetyczne elektrony wytwarzają szereg defektów w kryształach krzemu. Istotną kwestią doboru parametrów procesu napromieniowa nia jest uzyskanie kompromisu pomiędzy zmniejszającym się czasu życia nośników, co prowadzi do polepszania zdolności przełączania, a jednoczesnym wzrostem napięcia przewodzenia, co ogranicza po ziom dopuszczalnego prądu obciążenia. Technika obróbki radiacyjnej w porównaniu do dyfuzyjnego wprowadzania domieszek metalicznych w półprzewodnikach oferuje: precyzję, niezawodność i powtarzalność wymaganych parametrów. Precyzyjna kontrola koncentracji genero wanych defektów zapewnia bardziej jednorodną charakterystykę elektryczną. Zastosowanie przyrządów półprzewodnikowych, takich jak diody Si i tranzystory MOSFET jest uznawane za jedną z innowa cyjnych metod, które można zastosować do pomiarów dozymetrycz nych wykonywanych w obszarze medycznym, a także w typowych systemach przemysłowych, gdzie dawka pochłonięta może waha się od 10 Gy do 50 kGy.

EN

Electron beam modification of semiconductor devices is based on the decrease of the lifetime of minority carriers after radiation treatment. To obtain suitable conditions for this process a number of defects are created in silicon crystals by high energy electrons. Certain irradiation conditions should be followed to obtain a com promise between decreasing carriers’ lifetime, which leads to the faster switching properties, but at the same time reduces load current level due to increase of the conduction voltage drop. The radiation processing technique, as compared to the introduction of metal impurities in semiconductors, offers: precision, reliabi lity and reproducibility of required properties. Precise control of the concentration of defects that are generated provides more uniform electrical characteristics. The irradiation process is very flexible and can be used for the processing of raw semiconductor components and for final products as well as for the improvement of the device properties. The use of semiconductor devices, like Si diodes and MOSFET transistors, are recognized as one of innova tive methods which can be used for dosimetry measurements as performed in the medical area, and also in typical industrial irra diators where the absorbed dose can range from 10 Gy to 50 kGy.

5

Influence of PEG-coated Bismuth Oxide Nanoparticles on ROS Generation by Electron Beam Radiotherapy

Sisin Noor Nabilah Talik, Anuar Muhammad Afiq, Dollah Norhayati, Razak Khairunisak Abdul, Algethami Merfat, Geso Moshi, Rahman Wan Nordiana

Polish Journal of Medical Physics and Engineering

|

2022

|

Vol. 28, Iss. 2

69--76

EN

Introduction: Nanoparticles (NPs) have been proven to enhance radiotherapy doses as radiosensitizers. The introduction of coating materials such as polyethylene glycol (PEG) to NPs could impact the NPs’ biocompatibility and their effectiveness as radiosensitizers. Optimization of surface coating is a crucial element to ensure the successful application of NPs as a radiosensitizer in radiotherapy. This study aims to investigate the influence of bismuth oxide NPs (BiONPs) coated with PEG on reactive oxygen species (ROS) generation on HeLa cervical cancer cell line. Material and methods: Different PEG concentrations (0.05, 0.10, 0.15 and 0.20 mM) were used in the synthesis of the NPs. The treated cells were irradiated with 6 and 12 MeV electron beams with a delivered dose of 3 Gy. The reactive oxygen species (ROS) generation was measured immediately after and 3 hours after irradiation. Results: The intracellular ROS generation was found to be slightly influenced by electron beam energy and independent of the PEG concentrations. Linear increments of ROS percentages over the 3 hours of incubation time were observed. Conclusions: Finally, the PEG coating might not substantially affect the ROS generated and thus emphasizing the functionalized BiONPs application as the radiosensitizer for electron beam therapy.

6

Electron beam surface hardening of steel C45

Śliwiński Piotr, Kubik Kamil, Kopyściański Mateusz

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 6

27--35

EN

Surface hardening makes it possible to obtain high wear resistance of components exposed to friction without the need for hardening the entire element, thereby reducing stresses and deformations as well as process costs. The electron beam, due to its ease of dynamic deflection and focusing as well as very high heating rates, makes it possible to obtain surface layers of required properties. The article presents results of metallographic tests and Vickers hardness tests of electron beam hardened shafts made of steel grade C45. The hardening process resulted in the obtainment of layers having thickness not exceeding 400 μm and hardness not exceeding 900 HV0.1.

7

Electron beam surface hardening

Śliwiński Piotr, Węglowski Marek St., Kwieciński Krzysztof, Wieczorek Andrzej

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 1

7--20

EN

The surface hardening of steel components makes it possible to achieve high abrasive wear resistance without the necessity of hardening the entire cross-section of a given element. As a result, it is possible to apply lower stress and reduce the cost of the process. Because of very high heating rates (of up to 10^9 K/s) as well as the ease of dynamic deflection and focusing, the use of electron beam to harden component surfaces enables the obtainment of surface layers characterised by required properties. This article constitutes an overview of publications concerning electron beam-based surface hardening.

PL

Hartowanie powierzchniowe elementów stalowych umożliwia uzyskanie wysokiej odporności na zużycie w warunkach tarcia elementów, bez konieczności hartowania całego ich przekroju, wprowadzając mniej naprężeń oraz obniżając koszty procesu. Ze względu na bardzo wysokie prędkości nagrzewania, sięgające 109 K/s, a także łatwość dynamicznego odchylania i ogniskowania, zastosowanie wiązki elektronów do hartowania powierzchni elementów umożliwia uzyskanie warstw wierzchnich o wymaganych własnościach. W artykule przedstawiono przegląd prac dotyczących zagadnienia hartowania powierzchniowego wiązką elektronów.

8

Advanced methods of joining battery cells in the automotive industry

Kwieciński Krzysztof, Lota Katarzyna, Kiełbasiński Marcin, Pikuła Janusz, Węglowski Marek St., Śliwiński Piotr, Stano Sebastian, Urbańczyk Michał, Kowieski Szymon, Śliwiński Piotr, Jankowska Ewa, Mańczak Rafał, Szostak Rafał

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 5

15--21

EN

The article discusses tests performed within a state budget-subsidised research project Research into the Development of Joining Techniques for Battery Packs. The subject of research work includes the selection and development of technologies enabling the joining of battery cells and accumulators used in modern electric cars. The works conducted previously involved the performance of tests related to the joining of cells using ultrasonic welding, resistance welding, laser beam welding, electron beam welding and plasma arc welding. The technologies developed within the project will make it possible to optimize the manufacturing of Polish batteries.

PL

W ramach projektu badawczego dofinansowanego ze środków budżetu państwa pt. „Badania nad opracowaniem technik łączenia materiałów przeznaczonych na elementy złączne pakietów baterii” prowadzone są badania mające na celu dobór i opracowanie technologii łączenia ogniw i akumulatorów przeznaczonych do nowoczesnych samochodów elektrycznych. W trakcie prac przeprowadzono badania łączenia ogniw takimi metodami jak: zgrzewanie ultradźwiękowe i oporowe, zgrzewanie wiązką laserową, zgrzewanie wiązką elektronów, zgrzewanie ultradźwiękowe oraz spawania plazmowego. Opracowane technologie pozwolą na optymalizację procesu produkcji polskich baterii. W artykule omówiono dotychczas uzyskane wyniki.

9

Plasma technology to remove NOx from off-gases

Pawelec Andrzej, Chmielewski Andrzej G., Sun Yongxia, Bułka Sylwester, Torims Toms, Pikurs Guntis, Mattausch Gösta

Nukleonika

|

2021

|

Vol. 66, No. 4

227--231

EN

Operation of marine diesel engines causes signifi cant emission of sulphur and nitrogen oxides. It was noticed worldwide and the regulations concerning harmful emissions were introduced. There were several solutions elaborated; however, emission control for both SOx and NOx requires two distinctive processes realized in separated devices, which is problematic due to limited space on ship board and high overall costs. Therefore, the electron beam flue gas treatment (EBFGT) process was adopted to ensure the abatement of the problem of marine diesel off-gases. This novel solution combines two main processes: fi rst the fl ue gas is irradiated with electron beam where NO and SO2 are oxidized; the second stage is wet scrubbing to remove both pollutants with high efficiency. Laboratory tests showed that this process could be effectively applied to remove SO2 and NOx from diesel engine off-gases. Different compositions of absorbing solution with three different oxidants (NaClO, NaClO2 and NaClO3) were tested. The highest NOx removal efficiency (>96%) was obtained when seawater-NaClO2-NaOH was used as scrubber solution at 10.9 kGy dose. The process was further tested in real maritime conditions at Riga shipyard, Latvia. More than 45% NOx was removed at a 5.5 kGy dose, corresponding to 4800 Nm3 /h off-gases arising from ship emission. The operation of the plant was the first case of examination of the hybrid electron beam technology in real conditions. Taking into account the experiment conditions, good agreement was obtained with laboratory tests. The results obtained in Riga shipyard provided valuable information for the application of this technology for control of large cargo ship emission.

10

Organic pollutant removal from marine diesel engine off-gases under electron beam and hybrid electron beam and wet scrubbing process

Sun Yongxia, Chmielewski Andrzej G., Pawelec Andrzej, Mattausch Gösta, Torims Toms

Nukleonika

|

2021

|

Vol. 66, No. 4

193--199

EN

The removal of organic pollutants from ship emission was studied using two processes namely electron beam (EB) and hybrid EB with wet scrubbing process. A mobile accelerator unit was used to treat 4915 Nm3 /h of flue gas emitted from a tugboat in Riga Shipyard. A volume of 3 m3 seawater containing 36.8 mM of NaClO2 oxidant was used as a wet scrubber solution. Organic pollutants, mainly volatile organic pollutants (VOCs), were collected at three different sampling points, before and after irradiation vessels, and after wet-scrubber unit, respectively. They were collected with glass sampling bottles, tedlar bags, Coconut Shell Charcoal (CSC) sorbents and XAD-2 sorbents. CH3OH and CH3OH/CH2Cl2 (1:1) were used to extract VOCs from CSC and XAD-2 sorbents, respectively. Syringe filters were used to obtain the solid-free extraction solutions. They were concentrated using a micro-extractor under continuously blowing high-purity Ar. A gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) was used for analysis. The identified organic compounds were: aliphatic hydrocarbons (dodecane C12H26 to eicosane C20H42), aromatic hydrocarbon (toluene), esters (C3H7COOCH3, (C4H9OCO)2C6H4), nitro compounds (C3H5NO3, C4H7NO2) and acid (C7H15COOH). After 4.2 kGy EB irradiation, around 50–100% aliphatic hydrocarbons, 83% toluene and 7.5% (C4H9OCO)2C6H4 were removed from the off-gases, and after EB hybrid wet-scrubber process, most organic compounds including nitro compounds were removed. Only trace amount of toluene, hexadecane, octadecane and dibutyl phthalate were found to be present in the gas phase.

11

Electron beam technology for biogas and biofertilizer generation at municipal resource recovery facilities

Chmielewski Andrzej G., Sudlitz Marcin, Han Bumsoo, Pillai Suresh D.

Nukleonika

|

2021

|

Vol. 66, No. 4

213--219

EN

In the era of circular economies, municipal wastewater treatment plants (WWTPs) are viewed as resource recovery facilities. At the very minimum, the targeted resources are water, biogas, and phosphorus. However, municipal wastewater streams (sludge and effluent) need to be adequately treated to eliminate the potential for the transmission of microbial pathogens including protozoa, bacteria, and viruses. This paper presents the results from a study demonstrating the use of electron beam technology for sludge hygenization and enhanced methane (biogas) production using municipal wastewater samples. Cogeneration of heat for fertilizer drying and granulation and electricity for powering the electron beam system are also demonstrated.

12

Decomposition of diclofenac in sewage from municipal wastewater treatment plant using ionizing radiation

Bojanowska-Czajka Anna

Nukleonika

|

2021

|

Vol. 66, No. 4

201--206

EN

The decomposition of diclofenac (DCF) in sewage sludge from municipal wastewater treatment plant was investigated. It was found that adsorption of DCF on sludge is about 40%. Compared to previous studies, where the degradation yield in aqueous solution was 100%, in those experiments at the dose up to 5 kGy, only 50% of initial DCF concentration of 50 mg L−1 was decomposed in sediment and in solution over the sediment. The experiments were carried out using both gamma radiation and electron beam. It has been observed that DCF in the aqueous phase, above the sediment, was decomposed with the same efficiency using both gamma radiation and electron beam. Whereas for DCF in the sediment, a higher degradation efficiency was found when gamma radiation was applied. This is most likely due to the limited penetration depth of the electron beam into the sludge layer. It was shown that the applied peroxide addition (in a stoichiometric amount needed for complete mineralization of 50 mg L−1 DCF) did not cause increase in yield of DCF decomposition.

13

Combination of methods of thermal and radiation treatment of sediments associated with PCBs : the Delor type

Fülöp Marko, Šagátová Andrea, Benkovský Ivan, Prokes Karel, Foltinova Lubica

Nukleonika

|

2021

|

Vol. 66, No. 4

207--211

EN

An efficient method of burning polychlorinated biphenyls (PCBs) is often used to remove the environmental burden of PCBs. However, combustion produces toxic dioxins and furans (PCDD/F), so residents are increasingly rejecting this method. The heat treatment (HT) method does not burn PCBs but evaporates it from sediments. Even in this process, PCDD/Fs are formed to a lesser extent, which are destroyed by radiation processing (RP) following the HT. At the same time, the RP method degrades PCB congeners down to biphenyls, which decompose easily in the environment. A block assembly of a complex synergistic combination of equipment for methods of thermal (HT) and radiation (RP) destruction of PCBs in sediments is proposed. The efficacy of this complex was preliminarily determined at a level of 70-fold reduction in PCB concentration in sediments. To achieve a higher reduction factor in the concentration of PCBs, possible procedures for optimizing the settings of individual devices of this complex are presented.

14

Unikatowe cechy radiacyjnej sterylizacji i higienizacji

Głuszewski Wojciech

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2021

|

Vol. 10, nr 2

99--102

PL

Unikatowa technika radiacyjnej sterylizacji pozwala wyjaławiać wyroby w: krótkim czasie, dowolnej temperaturze (najczęściej otoczenia), całej objętości materiału, opakowaniu jednostkowym i zbiorczym. W odróżnieniu od tradycyjnych metod chemicznych (gazowych) w wyrobach nie pozostają szkodliwe zanieczyszczenia. Powstające dla potrzeb sterylizacji instalacje akceleratorowe oraz źródła promieniowań gamma i hamowania znalazły szybko wiele nowych zastosowań. Przykładowo do konserwacji (dezynfekcji i dezynsekcji) oraz renowacji obiektów istotnych dla dziedzictwa kulturowego. Sterylizację radiacyjną materiałów biodegradowalnych można obecnie połączyć z kontrolą czasu biosorbowalności implantów chirurgicznych. W artykule zwrócono uwagę na postępy w dziedzinie konstrukcji źródeł promieniowania jonizującego, które sprawiły, że techniki radiacyjne są obecnie powszechnie dostępne i ekonomicznie opłacalne.

EN

The uniqueness of radiation sterilization is that sterilization of products can be carried out in: short time, any temperature (usually ambient temperature), the entire volume of material, unit and collective packaging. Contrary to traditional chemical (gas) methods, the products do not contain harmful contaminants. The accelerator installations and sources of gamma radiation and bremsstrahlung x-ray created for sterilization quickly found many new applications. For example, for the maintenance (disinfection and disinfestation) and renovation of objects relevant to cultural heritage. Radiation sterilization of biodegradable materials can now be combined with time control of the biosorbability of surgical implants. The article highlights the advances in the design of ionizing radiation sources, which have made radiation techniques widely available and economically viable.

15

Electron beam melting of thermally sprayed layers – overview

Węglowski Marek St., Jachym Robert, Krasnowski Krzysztof, Kwieciński Krzysztof, Pikuła Janusz, Śliwiński Piotr

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 3

7--19

EN

Thermal spraying is one of the most common methods enabling the deposition of variously-purposed layers on surfaces of structural elements. However, in certain cases, the process of spraying itself is ineffective in terms of the stability and properties of protective layers. One of the possible solutions making it possible to reduce the porosity and improve the adhesion of surfaced layers involves their melting using the concentrated electron beam. The article contains an overview of reference publications concerning electron beam melting technologies.

PL

Natryskiwanie cieplne jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technologii wykonywania warstw o różnym przeznaczeniu na powierzchniach elementów konstrukcyjnych. W niektórych jednak przypadkach sam proces natryskiwania jest nieefektywny, z punktu widzenia trwałości i właściwości warstw ochronnych. Jednym z możliwych rozwiązań umożliwiających zmniejszenie porowatości oraz zwiększenie przyczepności warstw jest zastosowanie przetapiania powierzchni natryskiwanej za pomocą skoncentrowanej wiązki elektronów. W artykule przedstawiono przegląd literatury w zakresie technologii przetapiania przy użyciu wiązki elektronów

16

Electron beam brazing of austenitic stainless steel AISI 304

Kwieciński Krzysztof, Śliwiński Piotr

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2021

|

Vol. 65, No. 2

55--62

EN

Electron beam brazing is a joining technology combining the advantages of a precisely controlled heat source and those of vacuum brazing process. The oxide layer decomposes in high-temperature vacuum conditions, which improves the wetting process and, consequently, leads to the obtainment of more favourable properties of the brazed joint. In comparison with brazing in vacuum furnaces, the electron beam brazing process enables the precise heating of selected areas without the necessity of heating the entire element, which, in turn, results in smaller structural changes in the brazed material and the lower consumption of energy. During tests discussed in this article, sheets made of stainless steel AISI 304 were brazed using various copper and silver filler metals. Brazed joints were subjected to microstructural tests and shear strength tests. The results revealed the high efficiency of the electron beam brazing of corrosion-resistant steel sheets using filler metals.

PL

Lutowanie wiązką elektronów łączy w sobie zalety precyzyjnie sterowanego źródła ciepła, a także prowadzenie procesu lutowania w próżni. W warunkach wysokiej próżni i wysokiej temperatury warstwa tlenków ulega rozkładowi, co poprawia zwilżanie metalu, skutkując lepszymi właściwościami złącza. W porównaniu z lutowaniem w piecach próżniowych, lutowanie wiązką elektronów umożliwia nagrzewanie precyzyjnie wybranych obszarów bez konieczności nagrzewania całego elementu, co skutkuje mniejszymi zmianami strukturalnymi materiału rodzimego i mniejszym zużyciem energii. W niniejszym artykule blachy ze stali odpornej na korozję w gatunku AISI 304 lutowano przy użyciu różnych spoiw na bazie miedzi i srebra. Połączenia lutowane poddano badaniom mikrostruktury, a także próbie wytrzymałości na ścinanie. Wyniki badań potwierdzają dobrą jakość lutowania wiązką elektronów blach ze stali austenitycznej odpornej na korozję przy użyciu zastosowanych spoiw.

17

Determination of effective source to surface distance and cutout factor in small fields in electron beam radiotherapy: A comparison of different dosimeters

Bayatiani Mohamad Reza, Fallahi Fatemeh, Aliasgharzadeh Akbar, Ghorbani Mahdi, Khajetash Benyamin, Seif Fatemeh

Polish Journal of Medical Physics and Engineering

|

2020

|

Vol. 26, Iss. 4

235--242

EN

Objective: The main purpose of this study is to calculate the effective source to surface distance (SSDeff) of small and large electron fields in 10, 15, and 18 MeV energies, and to investigate the effect of SSD on the cutout factor for electron beams a linear accelerator. The accuracy of different dosimeters is also evaluated. Materials and methods: In the current study, Elekta Precise linear accelerator was used in electron beam energies of 10, 15, and 18 MeV. The measurements were performed in a PTW water phantom (model MP3-M). A Semiflex and Advanced Markus ionization chambers and a Diode E detector were used for dosimetry. SSDeff in 100, 105, 110, 115, and 120 cm SSDs for 1.5 × 1.5 cm2 to 5 × 5 cm2 (small fields) and 6 × 6 cm2 to 20 × 20 cm2 (large fields) field sizes were obtained. The cutout factor was measured for the small fields. Results: SSDeff in small fields is highly dependent on energy and field size and increases with increasing electron beam energy and field size. For large electron fields, with some exceptions for the 20 × 20 cm2 field, this quantity also increases with energy. The SSDeff was increased with increasing beam energy and field size for all three detectors. Conclusion: The SSDeff varies significantly for different field sizes or cutouts. It is recommended that SSDeff be determined for each electron beam size or cutout. Selecting an appropriate dosimetry system can have an effect in determining cutout factor.

18

Radiacyjna modyfikacja tworzyw polimerowych stosowanych w medycynie

Głuszewski Wojciech

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2020

|

Vol. 9, nr 3

163--167

PL

Za pomocą promieniowania jonizującego można korzystnie modyfikować właściwości materiałów polimerowych. Planując wykorzystanie naturalnych i syntetycznych polimerów w wyrobach medycznych i implantach chirurgicznych, należy pamiętać, że powinny być one wolne od wegetatywnych, przetrwalnikowych oraz zarodnikowych form mikroorganizmów. Techniki radiacyjne są unikatowymi metodami sterylizacji pozwalającymi w krótkim czasie wyjaławiać materiał w całej objętości, w dowolnej temperaturze (również warunkach kriogenicznych), w opakowaniu jednostkowym i zbiorczym. Co istotne, w odróżnieniu od tradycyjnych metod chemicznych (gazowych) działanie promieniowania jonizującego nie pozostawia szkodliwych zanieczyszczeń. Temat jest stale aktualny w związku z postępem w dziedzinie konstrukcji źródeł promieniowania jonizującego oraz pojawianiem się nowych tworzyw sztucznych. W szczególności zwrócono uwagę na radiolizę znajdujących coraz więcej zastosowań tworzyw biodegradowalnych. Jako przykład omówiono materiały komórkowe (pianki) na bazie polilaktydu (PLA) i polikaprolaktonu (PCL). W tym przypadku wielkością dawki pochłoniętej promieniowania można kontrolować (skracać) czas ich biowchłanialności. Wspomniano również o badaniach nad nowymi kompozytami typu polimer/metal wykorzystywanymi w ochronie radiologicznej, radiacyjnej polimeryzacji, którą można prowadzić bez inicjatorów i/lub katalizatorów oraz o modyfikacji powierzchni polimerów.

EN

Ionizing radiation can advantageously modify the properties of polymeric materials. When planning the use of natural and synthetic polymers in medical devices and surgical implants, it should be remembered that they should be free of vegetative, spore and spore forms of microorganisms. Radiation techniques are unique sterilization methods that quickly sterilize the material in its entire volume at any temperature (including cryogenic conditions), in unit and collective packaging. Importantly, unlike traditional chemical (gas) methods, ionizing radiation does not leave harmful contaminants. The topic is constantly relevant in connection with the progress in the field of construction of ionizing radiation sources and the emergence of new plastics. In particular, attention has been paid to the radiolysis of more and more applications of biodegradable plastics. As an example, cell materials (foams) based on polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL) are discussed. In this case, the amount of radiation absorbed dose can be controlled (shortened) their biosorbability time. The following were also mentioned – the research on new polymer/metal composites used in radiation protection, radiation polymerization that can be carried out without initiators and/or catalysts, and modification of polymer surfaces by tacking.

19

Zastosowanie wiązki elektronowej w addytywnych metodach wytwarzania

Zawada Aleksander, Ażgin Joachim, Siedlecki Maciej, Kapelski Dariusz, Czopik Andrzej

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 12

53--55

PL

W artykule opisano zasadę działania drukarek 3D do wytwarzania elementów metalowych, wykorzystujących wiązkę elektronów jako źródło energii. Porównano właściwości tych urządzeń z urządzeniami, w których źródło energii stanowi laser. Opisano także warunki, jakie musi spełniać wiązka elektronowa w drukarkach 3D oraz opisano prace eksperymentalne, prowadzone w Sieci Badawczej Łukasiewicz - ITR.

EN

The article describes the principle of operation of 3D printers for manufacturing of metal components using an electron beam as an energy source. The properties of these devices were compared to those in which the laser is source of energy. Properties of electron beam in 3D printers were described, and experimental work carried out in the Łukasiewicz Research Network - ITR was also described.

20

Advanced studies and developments of the E.O. Paton electric welding institute in welding and allied technologies

Paton Boris E.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2019

|

Vol. 63, No. 1

7--18

PL

Omówiono szereg nowych rozwiązań Instytutu Spawania Elektrycznego, które zostały opracowane w ciągu ostatnich lat, w tym technologie i urządzenia do spawania z zastosowaniem wysokoskoncentrowanych źródeł energii – plazmowego, laserowego oraz wiązki elektronów. Opracowano technologie spawania: rur, tytanu o dużej grubości, stopów aluminiowo-litowych i stali o podwyższonej wytrzymałości, a także technologie parowo-gazowe służące do produkcji nanostrukturalnych materiałów do łączenia materiałów kompozytowych oraz międzymetalicznych. Opracowano również technologie i urządzenia do spawania i cięcia pod wodą, nowe narzędzia do spawania wiązką elektronów w otwartej przestrzeni kosmicznej. W celu zwiększenia trwałości i niezawodności spoin zaproponowano wykorzystanie po spawaniu obróbki z zastosowaniem impulsów prądu elektrycznego o dużej gęstości oraz przekuwanie mechaniczne o wysokiej częstotliwości. W zakresie badań nieniszczących opracowano urządzenia numeryczne na bazie przetworników mikroprocesorowych, a dla wyrobów o skomplikowanym kształcie – robot przemysłowy wyposażony w układ śledzenia. Opracowano nowy sposób hodowania monokryształów metali trudnotopliwych. Opisano nowe urządzenia i narzędzia do zgrzewania tkanek żywych.

EN

The article presents a number of recent solutions developed at the E.O. Paton Electric Welding Institute including technologies and equipment for welding performed using highly-concentrated power sources such as plasma, laser and the electron beam. The above-named technologies were developed in order to weld pipes, thick titanium, aluminium–lithium alloys and high-strength steels. The solutions presented in the article also include vapour-phase technologies used in the production of nanostructured materials enabling the joining of composite materials and intermetallics. The article also discusses newly developed technologies and equipment used in underwater welding and cutting as well as a new electron beam tool for welding in outer space. In addition, the article suggests the application of postweld treatment based on high-density electric impulses and high-frequency mechanical peening in order to increase the service life and reliability of welds. In addition, the article presents the use of digital equipment based on high-sensitive solid-body converters used in non-destructive tests of welded joints as well as the application of industrial robots provided with a technical vision system in relation to products characterised by complex geometry. The article also presents a new method enabling the growing of single crystals of refractory metals and new equipment enabling the welding of live tissues.