表8 增加导向磁场前后，不同能量下瓶口内壁不同点的剂量值能量 350keV 400keV 450keV辐射参数 1mA，20s 1mA，20s 1mA，20s导向磁场 无 有 无 有 无 有表面剂量（kGy） 67.3 69.7 72.1 72.6 71 70.2 77.2 79.9 80.9 78.0 80.2 80.0 75.3 79.2 80.4 82.5 75.9 83.6内壁剂量（kGy）01# 7.1 7.5 8 16.4 14.5 15.8 10 14.7 13.9 10.4 18.3 12.7 15 16.6 17.3 25.7 19.2 21.7 02# ＜3.4 ＜3.4 3.8 9 7.2 7.3 5.1 10.6 5.4 6.8 6.8 5.8 6.4 6.2 8.4 10.6 9.9 10.7 03# 6 6.5 6.2 16.7 18.3 17.1 11.2 13.9 13.1 22.1 14.4 15.1 13.2 15.8 15.3 24.5 23.4 24.8 04# 12.5 14.7 14.8 30.5 25.8 29.9 26.8 30.2 28.9 36.2 34.4 29.7 31 32.9 33.6 44 40.3 43.9

PET 瓶口部分一般是整个瓶体中最厚的部分，在试验中单独对瓶口部分进行剂量测试，结果见表8。从数据可以看到，即使在450keV 下，瓶口部分仍有部分区域的剂量无法达到要求。在实际操作中，为了解决瓶口内壁剂量弱的问题，我们在瓶口上部增加导向磁场，通过导向磁场改变瓶口上部的高能电子的流向，将与瓶口平行的电子流导入到瓶口内。测试表明，导向磁场的设置，瓶口内壁的剂量值有增加的趋势，且各测试点的剂量均达到9kGy以上。

2.2.3.高能电子对PET 瓶内壁杀菌的微生物挑战测试

我们将确定的指示菌芽胞接种于PET 瓶身内壁剂量较小的05 点所在的瓶底及其04 点所在的瓶底四周边缘，以及接种于瓶口内壁，然后在450keV、1mA、20s 下对样品进行杀菌处理，其结果见表9 和表10。

表9 瓶底内壁指示菌芽胞杀灭对数值（KL）样品编号 1 2 3 4 5 6初始菌量（CFU） 3.51×107剩余菌量（CFU） 6 1 4 0 0 0 KL 值（log） 6.77 7.55 6.95 7.55 7.55 7.55

表10 瓶口内壁指示菌芽胞杀灭对数值（KL）样品编号 1 2 3 4 5 6初始菌量（CFU） 2.35×107剩余菌量（CFU） 0 8 5 1 3 1 KL 值（log） 7.4 6.5 6.7 7.4 6.92 7.4

试验结果表明，当我们将在空瓶灭菌的挑战测试中，接种于整个空瓶内壁的菌液量集中接种在剂量相对较小的区域时，经过高能电子杀菌处理后，杀灭对数值可以达到6log 以上，在某种程度上说明试验确定的高能电子杀菌工艺参数满足对整个空瓶6log 杀灭对数值的需求。

2.3.高能电子对PET 瓶内壁杀菌的在线测试

2.3.1.高能电子对PET 瓶杀菌内壁剂量测试

我们用蒙特卡罗模型对工业化实施中所需要使用的PET 瓶的瓶内壁各部分的剂量进行了模拟预判，从模拟结果看（见图5），由于受PET 瓶瓶型结构以及瓶壁厚度的影响，瓶口、瓶肩、瓶腰（logo 凹凸处）和瓶底部分是剂量的薄弱点。

图5 工业化PET 样品瓶内壁剂量的蒙特卡罗模拟

在 瓶/小时的运行速度下，我们对瓶肩、瓶腰和瓶底内壁的特定点进行了剂量测试，结果见表11、表12、表13 和表14。

表11 瓶口内壁辐射剂量测定值images/BZ_52_175_465_634_766.pngimages/BZ_52_695_493_1159_784.png 项目 表面剂量（kGy）贴片位置厚度（μm）最小剂量（kGy）01# 02# 03#测试一 37.1 01 层1270 17.0 20.5 14.3 02 层 10.2 13.9 11.4测试二 36.8 01 层 16.9 20.4 14.2 02 层 10.1 13.8 11.4

表12 瓶肩内壁辐射剂量测定值images/BZ_52_178_1375_634_1702.png images/BZ_52_674_1358_1162_1707.png项目 表面剂量（kGy）贴片位置厚度（μm）最小剂量（kGy）01# 02# 03#测试一 37.1 01 层 1935 11.4 13.5 14.9 02 层 447 29.9 17.5 16.7 03 层 215～357 33.6 21.2 19.6测试二 36.8 01 层 1935 11.0 13.4 14.7 02 层 447 29.1 16.4 16.1 03 层 215～357 32.9 20.4 18.7

表13 瓶腰内壁辐射剂量测定值images/BZ_52_177_2389_633_2699.pngimages/BZ_52_673_2371_1161_2723.png项目 表面剂量（kGy）贴片位置厚度（μm）最小剂量（kGy）01# 02# 03#测试一 37.1 01 层 419～492 18.6 19.4 20.7 02 层 394 21.0 20.0 21.9测试二 36.8 01 层 419～492 18.0 19.1 20.0 02 层 394 20.8 20.6 21.5

表14 瓶底内壁辐射剂量测定值images/BZ_52_1260_485_1715_790.pngimages/BZ_52_1755_503_2243_794.png项目 表面剂量（kGy）贴片位置厚度（μm）最小剂量（kGy）01# 02# 03#测试一 37.1 01 圈 1505 18.9 02 圈 728～758 18.3 12.6 19.2 03 圈 296～304 31.2 26.1 24.7 04 圈 284 28.4 23.4 22.8测试二 36.8 01 圈 1505 19.6 02 圈 728～758 16.8 12.3 19.4 03 圈 296～304 30.2 25.1 23.8 04 圈 284 27.0 22.7 22.3

测试结果表明，在选定的高能电子对PET 瓶内壁杀菌的工艺条件下，对于选定的测试点，其剂量均高于9kGy。

2.3.2.高能电子对PET 瓶内壁杀菌微生物挑战测试

我们针对蒙特卡罗模拟计算所示的空瓶内壁可能存在的辐射薄弱点，在 瓶/小时的运行速度下，对瓶口、瓶腰和瓶底内壁进行了指示菌芽胞杀灭对数值测试，结果见表15。

表15 空瓶内壁不同部位指示菌芽胞杀灭对数值（KL 值）images/BZ_53_248_474_703_895.pngimages/BZ_53_732_474_1187_892.png瓶口及瓶肩内壁区域 瓶腰内壁区域 瓶底及周边内壁区域初始菌量（CFU）：3.48×106 初始菌量（CFU）：6.13×106 初始菌量（CFU）：1.64×105 0 10 ＞6.54 0 14 ＞6.79 0 14 ＞6.79 1 3 6.54 2 1 6.24

文章来源：《电子元器件与信息技术》 网址: http://www.dzyqjyxxjs.cn/qikandaodu/2021/0728/1420.html