Công nghệ chùm tia điện tử - E-Beam

Chiếu xạ Ebeam là công nghệ sử dụng năng lượng điện từ gia tốc để tiệt khuẩn cho sản phẩm. Các tia electron mang năng lượng cao, xử lý nhanh chóng và hiệu quả.

Phương pháp chiếu xạ tia điện tử đang thu hút nhiều sự chú ý trong thời gian gần đây để khử trùng các thiết bị y tế và có nhiều ưu điểm như an toàn, không phát xạ và xử lý tốc độ cao.

Khả năng kiểm soát tự động với mức năng lượng cao được áp dụng trong công nghệ này đã khiến nó được quan tâm và ngày càng được đẩy mạnh ứng dụng trong thực tiễn công nghiệp.

Trong hệ thống này, các điện tử được tập trung và gia tốc với tốc độ cao, gây ra phản ứng rất nhanh trên các phân tử hoặc vi sinh vật trên sản phẩm hoặc mẫu sẽ được khử trùng. Sản phẩm di chuyển dưới chùm tia điện tử với một tốc độ cụ thể nhờ chuyển động của băng tải để thu được liều lượng điện tử mong muốn cho quá trình tiệt trùng.

Công nghệ máy gia tốc

Một số phương pháp khác nhau được sử dụng để tạo ra chùm điện tử năng lượng cao và công suất lớn. Chúng thường có thể được nhóm thành ba loại:

(i) Các phương pháp trực tiếp, trong đó trường tăng tốc là kết quả của việc áp dụng điện áp cao gradient để tăng tốc các electron trên một cột cách điện;

(ii) Các phương pháp quy nạp, trong đó trường gia tốc là kết quả của một từ trường thay đổi theo thời gian. Trong máy điện tròn, từ trường được sử dụng để duy trì quỹ đạo tròn với gia tốc tần số vô tuyến.

(iii) Máy gia tốc tuyến tính, được gọi là Linacs, là một trong những máy gia tốc công nghiệp năng lượng cao phổ biến nhất. Phương pháp gia tốc vi sóng hoặc tần số vô tuyến (RF), trong đó gia tốc là kết quả của các trường điện từ dao động được thiết lập trong cấu trúc khoang vi sóng cộng hưởng.

Các đặc điểm chính của máy gia tốc Electron

Chùm tia điện tử là một dòng electron năng lượng cao, được đẩy ra từ súng bắn điện tử. Thiết bị súng điện tử này là phiên bản lớn hơn của ống truyền hình tiêu chuẩn. Máy phát tia điện tử có thể được bật hoặc tắt đơn giản. Việc xử lý thực phẩm bằng các điện tử ion hóa thường dễ dàng được chấp nhận hơn vì không có chất phóng xạ trong quá trình xử lý.

Độ thâm nhập của các tia electron phụ thuộc vào mât độ sản phẩm. Liều lượng hấp thụ là đại lượng được thiết lập dựa trên mức năng lượng, tốc độ băng tải, độ rộng vùng quét. Với 2 chế độ là chiếu liên tục hoặc chiếu xung để vận dụng linh hoạt và phù hợp cho từng loại sản phẩm xử lý.

Trước khi xử lý, các sản phẩm được tính toán và thiết lập các thông số cần thiết. Sau khi các thông số đã được cài đặt đảm bảo kết quả đúng theo yêu cầu, sản phẩm sẽ được đưa lên băng tải. Hệ thống băng tải di chuyển sản phẩm từ khu vực tải/nạp hàng đưa vào buồng xử lý. Sản phẩm chiếu xạ đi qua khu vực xử lý theo chu trình được thiết lập, khi quá trình chiếu xạ hoàn thành, sản phẩm được đưa đến khi vực bốc, dỡ.

Hệ thống xử lý được vận hành tự động qua phần mềm chuyên dụng, với khả năng truy xuất thông tin xử lý chi tiết đến từng đơn vị sản phẩm.

Chiếu xạ chùm tia điện tử không liên quan đến nguồn phóng xạ và có thể tắt bất cứ lúc nào, có nghĩa là có không gây nguy hiểm cho người lao động hoặc môi trường. Các electron được gia tốc trong điện trường với vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng. Vì các điện tử là bức xạ hạt, nên mức độ thâm nhập tùy thuộc vào mật độ sản phẩm. 

Vì chùm tia điện tử được tạo ra bằng điện, chúng mang lại những lợi ích sau:

- Có thể được bật/tắt khi cần thiết.

- Thông số xử lý được cài đặt và kiểm soát tự động

- Tóc độ xử lý nhanh chóng, không sinh nhiệt

- Thông số xử lý được chuyển đổi linh hoạt, nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí

Kết luận​

Mặc dù công nghệ chiếu xạ ebeam đã được áp dụng rộng rãi và phổ biến ở nhiều quốc gia phát triển trên thế giới, tuy nhiên tại Việt Nam, nó vẫn còn khả mới mẻ. Với hệ thống chiếu xạ mang tính hiện đại đòi hỏi nguồn nhân sự có trình độ chuyên môn cao để có thể vận hành và kiểm soát tốt hệ thống.Tuy nhiên với ưu thế là tốc độ xử lý nhanh chóng, có khả năng đáp ứng yêu cầu chiếu xạ sản lượng lớn, đồng thời xử dụng năng lượng điện tử, an toàn và thân thiện với môi trường, hứa hẹn là một công nghệ mang nhiều tiềm năng và triển vọng phát triển.