專利名稱：擺動(dòng)氚鈦靶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種擺動(dòng)氚鈦靶裝置。
背景技術(shù)：
中子發(fā)生器是一種重要的中子源，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于核數(shù)據(jù)測(cè)量、聚變堆材料輻照損傷研究、輻照育種、治療癌癥等多個(gè)領(lǐng)域。氚靶系統(tǒng)是中子發(fā)生器的關(guān)鍵技術(shù)，通常是在銅基底上鍍一層能夠吸附氚的金屬鈦膜或者鋯膜，制成氚鈦靶或者氚鋯靶。氚鈦靶的費(fèi)用昂貴并且使用壽命短，造成其壽命短的具體因素包括氚鈦靶在受到束流的轟擊發(fā)熱時(shí)會(huì)導(dǎo)致氚從鈦膜中逃逸，以及束流中雜質(zhì)離子對(duì)靶片的濺射和污染。氚鈦靶中的氚逃逸在導(dǎo)致其壽命縮短的同時(shí)還會(huì)造成中子計(jì)數(shù)率降低，影響數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。氚鈦靶因?yàn)榘衅郎厮鶎?dǎo)致的氚逃逸已經(jīng)有很多研究報(bào)道，當(dāng)束流的功率為300W 時(shí)，普通氚鈦靶的壽命僅有幾十個(gè)小時(shí)。為了有效地防止因靶片過(guò)熱引起的氚逃逸，一般認(rèn)為必須將靶片溫度控制在200°C以下。目前，為解決靶片過(guò)熱的問(wèn)題，通常的辦法是采用大面積高速旋轉(zhuǎn)強(qiáng)迫水冷氚鈦靶技術(shù)。例如，美國(guó)RINS- I中子發(fā)生器采用直徑230mm、 轉(zhuǎn)速為llOOr/min的旋轉(zhuǎn)靶系統(tǒng)，RINS- II中子發(fā)生器采用直徑460mm、轉(zhuǎn)速為5000r/ min的旋轉(zhuǎn)靶系統(tǒng)，靶壽命約達(dá)到IOOh (Nucl Instr Meth，1977，145 :25-39)。蘭州大學(xué) 3. 3X1012s-l中子發(fā)生器采用直徑230mm、轉(zhuǎn)速為1100r/min的旋轉(zhuǎn)靶系統(tǒng)(Nucl Instr Meth, 1990，A287 :452-454)。但是上述方法有三個(gè)方面的缺陷，一是靶造價(jià)高；二是靶面利用率低，只能用到圓形靶片的一個(gè)環(huán)形區(qū)域；三是體積大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成中子散射嚴(yán)重，僅能用于中子輻照，不能用于核物理實(shí)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)發(fā)明目的本發(fā)明目的在于解決氚鈦靶現(xiàn)有技術(shù)中靶面利用率低、壽命短、費(fèi)用昂貴的問(wèn)題。( 二 )技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種擺動(dòng)氚鈦靶裝置，包括水平軌道、水平滑動(dòng)平臺(tái)、豎直軌道、豎直滑軌、水平直線電機(jī)、豎直直線電機(jī)、方法蘭、波紋管和氚鈦靶。水平滑動(dòng)平臺(tái)裝配在水平軌道上，豎直軌道固定在水平滑動(dòng)平臺(tái)上，并與豎直滑軌裝配。氚鈦靶通過(guò)硬管與方法蘭連接，方法蘭通過(guò)波紋管與加速器束流管道連接，方法蘭裝配豎直滑軌，并安裝在豎直軌道上。在豎直軌道上設(shè)置電機(jī)座，電機(jī)座位于方法蘭的正下方，電機(jī)座上安裝能夠帶動(dòng)方法蘭上下運(yùn)動(dòng)的伺服直線電機(jī)，水平滑動(dòng)平臺(tái)的外側(cè)安裝能夠帶動(dòng)其左右運(yùn)動(dòng)的伺服直線電機(jī)。若保持束流運(yùn)動(dòng)方向不變，當(dāng)兩電機(jī)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，通過(guò)控制兩個(gè)電機(jī)不同的運(yùn)動(dòng)頻率比可以在靶上得到不同的束流軌跡。所述方法蘭與波紋管密封相連。
(三)有益效果本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠顯著地提高氚鈦靶靶面的有效利用率，從而延長(zhǎng)氚鈦靶的使用壽命。同時(shí)，可以縮減氚鈦靶系統(tǒng)的體積，將靶面做小，降低成本并能夠減少中子散射。


圖1為擺動(dòng)氚鈦靶的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；圖3為束流在氚鈦靶上的軌跡示意圖；其中1豎直軌道、2豎直滑軌、3方法蘭、4豎直直線電機(jī)、5水平滑動(dòng)平臺(tái)、6水平軌道、7波紋管、8電機(jī)座、10氚鈦靶、11硬管、12水平直線電機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種擺動(dòng)氚鈦靶裝置，包括水平軌道6、水平滑動(dòng)平臺(tái)5、豎直軌道1、 豎直滑軌2、水平直線電機(jī)12、豎直直線電機(jī)4、方法蘭3、波紋管7和氚鈦靶10，水平滑動(dòng)平臺(tái)5可滑動(dòng)裝配在水平軌道6上，豎直軌道1固定在水平滑動(dòng)平臺(tái)6上，豎直滑軌2可滑動(dòng)裝配在豎直軌道1上；氚鈦靶10通過(guò)硬管11與方法蘭3連接，方法蘭3通過(guò)波紋管7與加速器束流管道連接，方法蘭3裝配豎直滑軌2，并安裝在豎直軌道1上；在豎直軌道1上設(shè)置電機(jī)座8，電機(jī)座8位于方法蘭3的正下方，電機(jī)座8上安裝能夠帶動(dòng)方法蘭豎直運(yùn)動(dòng)的豎直直線電機(jī)4，水平滑動(dòng)平臺(tái)5的外側(cè)安裝能夠帶動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)的水平直線電機(jī)12。所述方法蘭3與波紋管7密封相連。所述水平直線電機(jī)12和豎直直線電機(jī)4均為伺服直線電機(jī)。使用時(shí)，由豎直直線電機(jī)4和水平直線電機(jī)12控制氚鈦靶10在其所在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以使入射束流打在氚鈦靶10的不同部位上，使氚鈦靶10的有效利用率提高，從而延長(zhǎng)其使用壽命，其有效壽命能夠延長(zhǎng)到100小時(shí)以上。同時(shí)，由于束流的方向不變，使氚鈦靶 10在其平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，束流方向與靶面形成的角度保持不動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速率為勻速，運(yùn)動(dòng)頻率比為16 15，步長(zhǎng)為行程的1/400時(shí)，靶點(diǎn)的軌跡如圖3所示。當(dāng)然，可以調(diào)整兩個(gè)直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速率比，使靶點(diǎn)的軌跡滿足不同的需要。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所做的具體說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于這些說(shuō)明。所述豎直直線電機(jī)和水平直線電機(jī)根據(jù)需要也可以選擇偏心輪電機(jī)、伺服電機(jī)等。對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種擺動(dòng)氚鈦靶裝置，包括水平軌道(6)、水平滑動(dòng)平臺(tái)(5)、豎直軌道(1)、豎直滑軌(2)、水平直線電機(jī)(12)、豎直直線電機(jī)⑷、方法蘭(3)、波紋管(7)和氚鈦靶(10)，水平滑動(dòng)平臺(tái)( 可滑動(dòng)裝配在水平軌道(6)上，豎直軌道(1)固定在水平滑動(dòng)平臺(tái)(6)上，豎直滑軌( 可滑動(dòng)裝配在豎直軌道(1)上；氚鈦靶(10)通過(guò)硬管(11)與方法蘭C3)連接， 方法蘭C3)通過(guò)波紋管(7)與加速器束流管道連接，方法蘭C3)裝配豎直滑軌0)，并安裝在豎直軌道⑴上；在豎直軌道⑴上設(shè)置電機(jī)座⑶，電機(jī)座⑶位于方法蘭⑶的正下方，電機(jī)座(8)上安裝能夠帶動(dòng)方法蘭豎直運(yùn)動(dòng)的豎直直線電機(jī)G)，水平滑動(dòng)平臺(tái)(5)的外側(cè)安裝能夠帶動(dòng)其水平運(yùn)動(dòng)的水平直線電機(jī)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)氚鈦靶裝置，其特征在于所述方法蘭C3)與波紋管(7) 密封相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)氚鈦靶裝置，其特征在于所述水平直線電機(jī)(1 和豎直直線電機(jī)(4)均為伺服直線電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)氚鈦靶裝置，其特征在于豎直直線電機(jī) (4)與水平直線電機(jī)(12)的運(yùn)動(dòng)頻率比為16 15，步長(zhǎng)為行程的1/400。
全文摘要
本發(fā)明屬于核技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種擺動(dòng)氚鈦靶裝置，包括水平軌道、水平滑動(dòng)平臺(tái)、豎直軌道、豎直滑軌、水平直線電機(jī)、豎直直線電機(jī)、方法蘭、波紋管和氚鈦靶。水平滑動(dòng)平臺(tái)裝配在水平軌道上，豎直軌道固定在水平滑動(dòng)平臺(tái)上，并與豎直滑軌裝配。`鈦靶通過(guò)硬管與方法蘭連接，方法蘭通過(guò)波紋管與加速器束流管道連接，方法蘭裝配豎直滑軌，并安裝在豎直軌道上。在豎直軌道上設(shè)置電機(jī)座，電機(jī)座位于方法蘭的正下方，電機(jī)座上安裝能夠帶動(dòng)方法蘭上下運(yùn)動(dòng)的伺服直線電機(jī)，水平滑動(dòng)平臺(tái)的外側(cè)安裝能夠帶動(dòng)其左右運(yùn)動(dòng)的伺服直線電機(jī)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠顯著地提高氚鈦靶靶面的有效利用率，從而延長(zhǎng)氚鈦靶的使用壽命。
文檔編號(hào)H05H6/00GK102164450SQ20101062050
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者江歷陽(yáng), 趙芳, 陳紅濤 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院