[發明專利]用于輻照樣品傳輸的直行換向器

有效

• 申請號: 201710709360.2
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109406811B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 劉國平;徐存禮;陳靜;劉業兵;黨宇峰;魏洪源;王關全;胡睿;李興亮;王定林
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G01N35/04
• 分類號: G01N35/04
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本發明公開了一種用于輻照樣品傳輸的直行換向器，包括電機、直排缸、絲杠、載樣器；其中，直排缸的外形為長方體。所述的電機與直排缸X軸向的一側固定連接，絲杠及載樣器置于直排缸內，絲杠沿X軸向水平設置于直排缸的X軸心線的正下方，絲杠的一端通過軸承與直排缸的壁滑動連接，絲杠的另一端穿出直排缸與電機的軸固定連接，絲杠貫穿載樣器的中下部并與載樣器滑動連接；所述的電機與外接的控制器電連接。本發明的直行換向器作為中子活化樣品盒傳輸裝置的重要和關鍵部組件之一，只需使用一套換向器即能實現樣品盒入堆輻照和輻照后的樣品盒向多個工作地點轉移，有利于提高中子活化樣品盒傳輸裝置的緊湊性和樣品盒傳輸的效率，運行的穩定性和安全性好。

技術領域

本發明屬于反應堆中子活化樣品傳輸技術及放射性同位素制備技術領域，具體涉及一種用于輻照樣品傳輸的直行換向器。

背景技術

采用中子活化分析法進行分析測量的樣品需要經過反應堆內的熱中子活化，然后用γ譜儀等核分析儀器進行定性與定量分析。對于含有長壽命核素的活化樣品，同大多數用于放射性同位素生產的靶件一樣，可以采用人工方法將輻照后的樣品盒從反應堆輻照管道中取出，放入鉛罐轉移至指定地點進行樣品盒處理或測量。但這種輻照方式一般需要在停堆狀態下放取樣品盒，而且往往不能對輻照時間和輻照劑量進行準確控制。而對于半衰期只有分鐘量級甚至秒量級的樣品，特別是需要準確限定輻照時間和/或中子注量的待測樣品，則需要在制靶間與輻照器、制樣間、測量間和暫存間甚至存廢間之間建立樣品盒快速傳輸裝置，以提高樣品盒的轉運效率，保證準確控制樣品盒的輻照條件和樣品中的目標核素能夠得到有效測量。目前，在線的輻照樣品快速傳輸裝置均為氣動傳輸裝置，俗稱“跑兔裝置”，采用正壓或負壓方式驅使樣品盒在各工作區之間運動，樣品盒的傳輸速度由管道兩端的氣壓強度差調節，一般不低于10m/s。在跑兔裝置的核心組成中，換向器是跑兔裝置的交通樞紐。

我國從20世紀70年代開始，中國工程物理研究院和中國原子能科學研究院等，在其反應堆上建設了簡易的跑兔裝置，并采用簡易的換向器調整樣品盒運輸方向。現有的換向器一般采用氣缸作為推/拉載樣器的動力，介于氣缸活塞的行程及對其行程準確控制技術的局限性，現有的一個換向器只能實現最多兩個方向的樣品盒傳輸，即樣品盒放在這種換向器的中間工位的載樣器內，氣缸通過推或拉兩種方式，或從活塞式載樣器的右邊或左邊輸入壓縮空氣，將載樣器推置在換向器的左工位或右工位，然后再采用氣動方式將樣品盒傳輸至與換向器左或右工位連接的工作區。當要將樣品盒傳輸至第三個工作區或更多個工作區時，只有通過多個換向器串/并聯才能實現。這種通過多個換向器串/并聯實現樣品盒在多工作區之間轉移的方式，不僅增加了樣品傳輸裝置的組成部件及其附件的數量和裝置結構的復雜性，而且基于樣品盒在管道內高速（如不低于10m/s）傳輸的安全考慮，兩個換向器之間必須保持足夠遠的距離以保證樣品盒高速傳輸所需的轉向半徑，較大增加了傳輸裝置安裝所需要的空間和管道長度，增加了樣品盒傳輸的距離和/或傳輸時間，降低了樣品盒轉移的效率。另一方面，在裝置運行中氣缸還會頻繁地產生較強的震動和噪音，可對在相對密閉的實驗室內的人員和設備造成危害。而采用一個換向器就能夠實現樣品盒在多點位（3個及以上點位）之間傳輸并且低震動和低噪音的換向器尚未見公開報道。

發明內容

為了克服現有技術中的換向器存在的樣品盒傳輸效率低、安裝及運行所需空間較大、工作噪音和振動較大、不利于樣品盒在多個實驗室之間快速傳輸的不足，本發明提供一種用于輻照樣品傳輸的直行換向器。

實現本發明的技術方案如下：

本發明的用于輻照樣品傳輸的直行換向器，其特點是，所述的直行換向器包括電機、直排缸、絲杠、載樣器；其中，直排缸的外形為長方體，其連接關系是，所述的電機與直排缸X軸向的一側固定連接，絲杠及載樣器置于直排缸內，絲杠沿X軸向水平設置于直排缸的X軸心線的正下方，絲杠的一端通過軸承與直排缸的壁滑動連接，絲杠的另一端穿出直排缸與電機的軸固定連接，絲杠貫穿載樣器的中下部并與載樣器滑動連接；所述的電機與外接的控制器電連接。