[發(fā)明專利]一種出口半徑可調(diào)的疊片式無窗散裂靶及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810747999.4
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108899096B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程德勝;汪衛(wèi)華;祁俊力;儲德林;蘆偉;劉勝;楊錦宏;張輝;王申浩;陳志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號: G21C1/30
• 分類號: G21C1/30;G21G4/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;顧煒

1.一種出口半徑可調(diào)的疊片式無窗散裂靶的設(shè)計方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟101、根據(jù)科學(xué)實驗?zāi)Ｐ突駻DS系統(tǒng)散裂靶的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)置無窗靶入口段的結(jié)構(gòu)尺寸和運行參數(shù)；

步驟102、設(shè)置出口段的高度和疊片的數(shù)量，以及出口半徑變化的曲線函數(shù)；

步驟103、液態(tài)鉛鉍合金從入口流入在散裂靶區(qū)形成自由液面；

步驟104、使用激光測距機獲取自由液面的相對高度；

步驟105、使用傳動機構(gòu)控制出口疊片的橫向移動，調(diào)節(jié)出口半徑的大小，當(dāng)自由液面高度高于理想狀態(tài)的高度時，移動疊片擴(kuò)大出口半徑，當(dāng)自由液面的高度低于理想狀態(tài)下的高度時，移動疊片縮小出口半徑；

步驟106、實時觀測自由液面的高度，對疊片的移動進(jìn)行微調(diào)，使液態(tài)鉛鉍的自由液面保持在理想高度；

具體步驟如下：

S1：設(shè)置無窗靶的質(zhì)子束真空管內(nèi)徑D6＝200mm，外徑為D5＝210mm，壁厚d1＝(D5-D6)/2＝5mm，高度H1＝350mm，束管末端三角形倒角，無窗靶結(jié)構(gòu)材料為T91鋼或其它許用材料；

S2：設(shè)置環(huán)形同心管內(nèi)徑D2＝320mm，外徑D1＝332mm，壁厚d2＝(D1-D2)/2＝6mm，環(huán)形同心管末端束口，縮口直徑D8＝200mm，束口管的高度H2＝218mm；

S3：設(shè)置環(huán)形同心管中間的導(dǎo)流板內(nèi)徑D4＝260mm，外徑D3＝265mm，壁厚d3＝(D3-D4)/2＝2.5mm，導(dǎo)流板出口的束口直徑D7與質(zhì)子束管直徑D6相同，束口的高度H3＝89mm；

S4：設(shè)置散裂靶區(qū)圓管內(nèi)徑D8＝200mm，壁厚為6mm，散裂靶區(qū)高度H5＝800mm；

S5：設(shè)置散裂靶區(qū)總出口高度H6＝240mm，出口半徑圓弧過渡，由對半拆分的半圓環(huán)疊片組成，疊片數(shù)量為10個，單個疊片厚度24mm，每個圓環(huán)的內(nèi)外直徑光滑過渡，最小出口直徑D9＝92mm；

S6：環(huán)形同心管為液態(tài)鉛鉍合金入口，散裂靶豎直放置，質(zhì)子束管的真空度小于10^-2Pa，液態(tài)鉛鉍合金受重力作用自由下落，從散裂靶出口自由流出，液態(tài)金屬在散裂靶區(qū)形成穩(wěn)定的自由液面；

S7：質(zhì)子束真空管上方安裝激光測距儀，垂直向下照射液態(tài)金屬自由液面，獲得液面的相對高度；

S8：出口段的半圓環(huán)疊片采用傳動機構(gòu)向兩側(cè)橫向移動，根據(jù)S7中獲得的自由液面實時測量高度值與理想值之差作為控制信號，驅(qū)動出口段半圓環(huán)疊片移動，改變散裂靶出口半徑大小，從而使液態(tài)鉛鉍的自由液面穩(wěn)定地控制在質(zhì)子束真空出口位置；

其中，S5中描述出口圓環(huán)疊片對半拆分，對稱的半圓環(huán)向兩側(cè)橫向左右移動，出口段最底下的圓環(huán)半徑?jīng)Q定了散裂靶出口的半徑。

2.一種出口半徑可調(diào)的疊片式無窗散裂靶，其特征在于：該無窗散裂靶是由權(quán)利要求1所述的出口半徑可調(diào)的疊片式無窗散裂靶的設(shè)計方法設(shè)計加工的。