[發明專利]一種旋轉靶裝置

在審

• 申請號: 202210043470.0
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114545487A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 劉蘊韜;李曉博;李瑋;焦聽雨;秦茜;肖凱歌;李世垚
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 劉欣;蔣雅潔

本申請公開了一種旋轉靶裝置，用于單能中子參考輻射場，包括靶片和靶主體。靶片用于承受來自加速器的質子束流的轟擊，以產生單能中子；所述靶片設置在所述靶主體上，所述靶主體配置為能夠使所述靶片旋轉，以改變所述質子束流在所述靶片上的轟擊位置。本申請的裝置能夠改變質子束流在靶片的轟擊位置，降低了靶片局部的沉積能量，防止靶片因溫度過高而熔毀破裂。

技術領域

本申請涉及參考輻射場裝置領域，尤其涉及一種旋轉靶裝置。

背景技術

目前單能快中子在核數據測量、反應堆設計、輻照實驗和放射治療等領域有著廣泛而深入的應用，其中涉及使用到的中子探測器和劑量儀表的準確度很大程度上決定著這些工作能夠順利開展。中子探測器和劑量儀表響應函數的測定以及精確刻度都必須要在中子注量、中子能譜準確已知的參考輻射場下完成，因此對中子參考輻射場的相關研究具有非常重要的意義。

keV能區是國際標準ISO 8529《中子參考輻射》推薦的單能快中子參考輻射場建設的重要能區之一。因為絕大多數材料在幾個keV～100keV能區處于共振區，截面變化非常大，所以keV能區的中子俘獲截面是核反應理論、中子注量測量、元素合成和核反應堆設計的重要參數，核天體物理領域和快中子增殖反應堆方面的研究特別關心10～300keV能區的中子俘獲截面。尤其是在聚變堆結構材料和包層材料的選擇方向、中子輻射防護方面以及輻射防護劑量儀表的使用方面。

雖然⁴⁵Sc(p,n)反應在產生keV單能中子參考輻射場時有諸多優點：如出射中子在質心系中各向同性、伴生γ本底小、單能中子產額較其它備選反應高等，但是其在keV能區的一系列共振區共振寬度小，只有使用薄靶片才能產生單色性較好的單能中子，且中子產額仍然較低。因此如果想要進一步提高探測器的計數率、縮短測量周期以減小統計誤差并降低天然本底的影響，只能增大質子束流的強度。這樣，在質子束流固定轟擊一點、靶片上束斑面積不變的條件下，沉積在靶片上的束流功率密度會隨之上升，靶片存在局部過熱熔化、破裂損毀的風險。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例期望提供了一種旋轉靶裝置，以解決靶片過熱問題。

為了達到上述目的，本申請實施例的技術方案是這樣實現的：

本申請實施例公開了一種旋轉靶裝置，用于單能中子參考輻射場，包括：

靶片，用于承受來自加速器的質子束流的轟擊，以產生單能中子；

靶主體，所述靶片設置在所述靶主體上，所述靶主體配置為能夠使所述靶片旋轉，以改變所述質子束流在所述靶片上的轟擊位置。

進一步地，所述靶主體包括：

安裝座；

驅動組件，設置在所述安裝座上；

靶架，所述靶架的一端與所述驅動組件連接；

中子靶管，所述靶片位于所述中子靶管內，所述中子靶管設置在所述靶架遠離所述驅動組件的一端；

所述驅動組件帶動所述靶架做偏心運動，以使所述靶片繞所述質子束流的中心做圓周運動。

進一步地，所述驅動組件包括：

動力源，設置在所述安裝座上，用于提供驅動力；

偏轉機構，設置在所述安裝座上，連接所述動力源和所述靶架，用于帶動所述靶架做偏心轉動。

進一步地，所述偏轉機構包括：

驅動輪組件，設置在所述安裝座上，與所述動力源驅動連接；

從動輪組件，設置在所述安裝座上，所述靶架的一端分別連接所述驅動輪組件和所述從動輪組件；