基于纤维素热解行为的电子束辐照剂量分布估算方法

《Scientific Reports》：Depth-resolved dose estimation in cellulose via pyrolysis for low-energy electron-beam processing

　　

摘要

我们提出了一种新的方法，用于估算受电子束照射的纤维素基材料中的剂量分布。该技术利用纤维素剂量依赖的热解行为来直接量化吸收剂量。利用该方法，我们不仅成功估算了纯纤维素中的吸收剂量，还估算了含有非纤维素杂质的天然棉纤维和纸质材料（如实验用擦拭纸）中的吸收剂量。我们的热重分析法能够在仅几毫克的样品中实现高度可重复的剂量估算，在极窄区域（几十微米量级）内获得垂直剂量分布。由于纤维素基材料呈纤维形态，预测电子束在这些材料中的穿透深度比在聚合物薄膜中更为困难。然而，所提出的方法能够简便地确定对应于每种加速电压的穿透深度。因此，预计该方法将成为使用低能加速器生产纤维素基接枝纤维时优化辐照条件的宝贵工具。