第1章 第一章 项目概述 1.1 项目概况
1、项目名称:10MeV10kW电子辐照加速器KD-LINAC-10辐照杀菌 消毒投资建设项目
2、项目建设单位:******科技有限公司 3、建设性质:新建 4、项目负责人:*** 5、建设地址:**省**市 6、项目总投资:4500万元
7、资金来源:1200万元人民币;自然人:投资:800万元,自然人:投资:1000万元人民币;政府引导资金:500万元;政府担保贴息贷款:1000万元。
8、项目建设周期:2年 1.2可行性研究报告的主要内容
1.项目建设的背景及必要性; 2.项目建设方案及工程技术方案; 3.项目建设条件; 4.环境保护、节能及绿化; 5.投资估算及资金筹措; 6.社会效益分析。 1.3项目背景
随着我国加入WTO,以及人民生活水平的提高,对食品的卫生要求必定要遵循国际规范。为达到国际卫生组织制定的食品卫生标准,即便严格控制食品生产环境及工艺也不易达标,如家禽产品,在欧洲市场上有75%,在美国有60%已被沙门氏杆菌感染,在美国每年约有
200万沙门氏病病例,其治疗费用约25.4亿美元,而用于弓形浆虫病的治疗费约44亿美元。原因在于这些食品的原料在饲养或栽培、运输等过程中很难控制微生物等,因此联合国世界卫生组织(WHO)、食品和农业组织(FAO)批准并推荐食品辐照等后处理加工,以减少食源性疾病。据不完全统计,目前世界上已有30多个国家建立了食品辐照中心(详见附件二),对食物(水果、肉类、蔬菜、药材等)等进行辐照处理,以达到杀菌、灭虫、消毒、抑制发芽、延缓衰老、延长保存期等目的(附件一)。如附件一所示,美国已建立了20个辐照装臵,并用于35种食品辐照(见附件三),非洲加纳就有171种食品经辐照处理上市出口(附件四),南非有89种食品辐照产品(附表五)。“9.11”事件后,炭疽菌因危害人的生命安全也成为重要的杀菌对象,附着在邮件等纸制物品上的这类菌采用常规消毒法已无能为力,只有电子束或γ-射线才能到达杀菌的目的(附件六)。
2004年在我国及世界上30多个国家出现的SARS病毒对我国的国民经济发展和广大人民生产生活带来了很大影响, 电子束或γ-射线由于具有一定的穿透能力,可以用来对价值较高,难以一次性使用的医疗用品和防护用品进行有效的杀菌灭菌。
近年来欧盟、日本、美国等国的农副产品出口大国由于农药残留及含菌的问题,相继部分禁止进口我国虾仁、鳗鱼、鸡肉、蜂蜜等食品,每年给我国造成经济损失高达几十亿美元。很多国家要求我国的出口食品进行辐照处理,例如日本已明确表示,不允许未经辐照处理的中草约、豆制品等进口,另据有关报道,目前我国水果蔬菜因腐烂变质每年损失数十亿元。为解决事关人们身体健康和国家经贸发展的这一问题,以电子加速器产生的高功率电子束及其产生的γ-射线作为辐照源,可以对各种物品(食品、饮料、药材、医用器械等)进行辐照处
理,意义重大、经济效益前景良好。 1.4项目承办单位
******科技有限公司是由中国科学技术大学科技实业总公司控股的科技型公司,公司依托中国科学技术大学国家同步辐射实验室,是国家同步辐射实验室科技成果转化的平台。本公司的主要科技人员均来自中国科学技术大学国家同步辐射实验室,技术上居国内领先水平。公司的技术创新能力不断提高,不断开发出新产品,如研制的2MeV邮件消毒用加速管,10MeV、20kW辐照加速管,16MeV医疗用电子加速管,X射线探伤加速管等均为国内首次研制成功,包括该公司已购入的“电子直线加速管研制和调试技术”均代表了国内先进水平,部分成果为国际首创。我们掌握了辐照加速器研制的核心技术——物理设计、工程设计、辐射防护设计、加速管制造、部件测试和整机调试技术。 已获得“安徽省高新技术企业”和“安徽省科研型企业”国际ISO9001质量体系认定,先后参加国家“863”、“973”、“211”工程、“大科学工程”及重点攻关项目多项,为国家大科学工程及重大项目的完成做出了积极贡献。
经过几年发展,已在国内辐照加速器行业树立了领先地位,积累了一定的经营管理经验和对市场行情的把握能力,在当地政府和社会各界的大力支持下,公司进入了快速发展的轨道。
公司开展的业务主要有:电子直线加速器的研制及相关技术服务;电子直线加速管的研制及相关技术,并提供相关技术服务。 1.5研究工作依据
本项目是一项多学科综合性的高技术产业化项目,它涉及到加速器物理及技术、化学、辐射化学、辐射生物学、医学、微波技术、高压技术、等离子体物理及诊断等学科。本项目依托中国科学技术大学国家
同步辐射实验室,国家同步辐射实验室为完成国家大科学工程**同步辐射光源建设,先后研制了30MeV、200MeV电子直线加速器各一套,其中200MeV电子直线加速器已经稳定运行了十五年。
中国科学技术大学国家同步辐射实验室拥有我国第一台专用同步辐射装臵,该装臵是我国“七.五”期间的国家重点大型科研工程项目。“八.五”期间建成并正式投入运行向国内外100多用户单位开放。该项目是该校的专家教授、工程技术人员,立足国内,自行设计,在国内加工制造、调试成功的具有国际先进水平的大型科研工程装臵。该项目于1992年获中科院科技进步特等奖,1995年获国家科技进步一等奖。她的建成和良好运行不但反应了该实验室拥有一批高于水平的专家教授,而见还成长了一批优秀的年青科学工作者。在“九.五”期间国家又投资1.18亿人民币,对该装臵进行新建光束线的建设和加速器性能进一步提高的二期工程建设。
在“2ll”工程中,加速器物理及同步辐射应用属于重点学科建设,其中脉冲磁场技术、微型场致发射点阵式冷阴极研究、新加速结构研究、深度光刻LIGA研究均是其中研究课题,这些课题为本项目研究奠定了坚实的基础。在“八五”、“九五”期间,该实验室还承担攀登(B)项目、国家自然科学基金重大项目以及科学院重点项目、国家“九、五”人才教育基地建设等项目,加上二期工程项目建设,每年有不少于3000万的经费支持。这些项目研究,有的已完成,有的正在进行。己取得的研究成果将为完成此项目铺平道路,如最近完成的时间间隔可调,时间抖动<o.1ns的时序研究取得成功,这为产生任意时间结构的电子束、栅控技术奠定了可靠基础等。
同步辐射光源的主体设备是电子加速器,该加速器的物理设计、工程设计以及安装调试全是该实验室的专家教授、工程技术人员,在攻克
一个又一个科学技术难题后建成的。在建设、调试以及进行改进的过程中积累了丰富的经验,建立了各种实验设备,这些理论基础、技术基础,如带电子粒子动力学研究,各种电场形态的理论计算和测试技术,电子枪,高压技术,束流控制及诊断技术,越高真空技术,各种形态磁场(直流、脉冲磁铁、永久磁铁以及超导磁铁等)的设计及测试技术,剂量防护设计和监控技术,以及相应的实验室及其测试设备等。 在设计、建造、运行、维护和改进200 MeV电子直线加速器的过程中以及“211工程”的建设过程中已形成了一支高水平的技术队伍和建立了相关的实验室和设备。近几年,特别是在“211工程”的支持下,开展了不同波段加速结构的研究,拥有完备的设计软件:MAFIA(用于加速腔体设计等)、OPERA-3D(电磁场、电子枪、束流动力学模拟计算等)、I-DEAS(用于结构冷却、热变形等模拟计算)、EGS4(模拟束流同物质的相互作用等)以及自编的束流动力学计算程序等。这些程序已用于数十根加速管的设计和数台低能加速器的设计(1.6MeV X-波段加速器的设计、2MeV,1kW辐照加速器的设计等),其设计参数同调试参数吻合很好。其他设备如调制器、微波功率管(磁控管、速调管等)等可从有关单位和公司签订合同购臵。
总之,该项目依托中国科学技术大学国家同步辐射实验室等单位,已具备走出实验室,迈向市场进行商业运作的一切条件。 1.6研究工作概况
预研制阶段(1977~1981)
20世纪70年代末,中国科学技术大学在国内率先提出建设电子同步辐射加速器。1977年同步辐射装臵的建造列入全国科学技术发展规划。1978年春中科院决定成立以中国科学技术大学为主的同步辐射加速器筹备组,并于当年三月在**召开了第一次筹备工作会议,讨论了
我国建造电子同步辐射加速器的初步方案,象征着我国同步辐射事业的正式启动。
在随后几年的预研制过程中,工程人员制成了一段30MeV的电子直线加速器、一块弯转磁铁、一块四极磁铁及一个储存环的超高真空系统,以及物理设计,取得了良好的结果和第一手的经验,为后面的工程打下了坚实的基础。1981年10月,中科院在**召开了“**同步辐射装臵预研制及物理设计审定会”,会议认为“**同步辐射装臵已基本进入工程的条件”。
国家同步辐射实验立项建设(1983~1991)
1983年,国家计委以计科【1983】470号文《关于建设国家同步辐射实验室的复函》批准了在中国科学技术大学筹备国家同步辐射实验室,国家同步辐射实验室正式立项。这是国家计委批准建设的我国第一个国家级实验室。1984年,国家计委以计科(外)【1984】2033号文《关于**同步辐射实验室扩初设计的批复》批准了该工程的主体工程建设规模为建造一台能量为8亿电子伏的同步辐射光源及相应的实验设施,总投资5990万元(含350万美元),并列入按合理工期组织施工的国家重点项目。
国家计委批准的国家同步辐射实验室扩初设计中确定了电子储存环的能量为800MeV、平均流强为100~300mA,用一台能量为200MeV、脉冲流强为50mA的电子直线加速器作为注入器。并明确与加速器建设的同时,建造5条光束线及5个实验站,它们分别是:光电子能谱光束线实验站、分时光谱光束线实验站、软X射线显微术光束线实验站、X射线光刻光束线实验站。
1988年,国家同步辐射实验室的土建工程基本完工;1989年3月加速器的所有部件都已安装就位并经过局部和分系统的调试,同年4月开
始联调,25日开始注入储存环,仅经过23小时便得到第一个储存束流;1989年光束线实验站开始安装,1991年8月完成所有光束线实验站的安装调试工作,同年9月开始用同步光进行调试,并开展实验研究工作。
1991年12月22日至23日,由国家科委组织,王淦昌任主任的鉴定委员会对**同步辐射加速器及光束线实验站进行技术鉴定。鉴定委员会认为“由我国自行设计、研制建成的**同步辐射加速器的主要性能指标已达到国际上同类加速器的先进水平,已建成的五条同步辐射光束线和五个实验站的主要性能指标已基本达到国际水平”。 1991年12月26日,国家同步辐射实验室工程顺利通过了国家计委组织的国家验收。“国家验收委员会高度评价国家同步辐射实验室工程的建设者们在全国有关工厂、研究所及院校的大力协同和支持下,团结一致、坚忍不拔,发扬了艰苦奋斗、自力更生、少花钱多办事的精神,圆满地完成了工程建设任务。” 二期工程建设(1998年~2004年)
1994年2月由钱临照、唐孝威两位院士发起,王淦昌、谢希德、谢家麟、冯端、卢嘉锡等34位院士联合向有关部门提出《关于集中力量全面建设、充分利用**国家同步辐射光源的建议》,中国科技大学也正式向国家有关部门提出建造国家同步辐射实验室二期工程(以下简称二期工程)的申请。
1996年,国家科技领导小组批准二期工程作为“九五”的首批国家重大科学工程项目之一启动。国家计委分别以计科技[1997]557号文和1503号文对二期工程项目建议书和可行性研究报告批复中国科学院,同意以中国科技大学为依托建设“国家同步辐射实验室二期工程”国家重大科学工程项目,总投资11,800万元人民币。1999年4月15日,