CN111370155B - 一种小型化材料辐照装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化材料辐照装置，包括辐照腔室A，所述辐照腔室A一端设置有上顶盖，上顶盖开有进气孔、出气孔；所述进气孔、出气孔均位于上顶盖的周面方向上，在进气孔处配置有充气螺塞，在出气孔处配置有排气螺塞。该装置取消与辐照腔室与研究堆外部导通的进气管和排气管，改在辐照腔室A一侧增加上顶盖。本发明在上顶盖上开设进气孔、出气孔，并采用控制塞将进气孔、出气孔进行封闭，其内预充气体后，利用螺塞进行封闭，从而使得辐照装置的纵向长度降低，实现小型化设计。

Description

一种小型化材料辐照装置及使用方法

技术领域

本发明涉及核工程辐照装置领域，具体一种小型化材料辐照装置和使用方法，其技术分支划分应当在G21K5/00的IPC分类。

背景技术

辐照装置的作用是：

为了获知反应堆中子辐照对材料性能的影响，需要对材料进行辐照考验。辐照考验在研究堆辐照孔道内进行，须设计加工专用的辐照考验装置(辐照装置或辐照靶件)。

辐照装置常见的问题有：

为了在辐照考验过程中达到隔热或者其他试验条件，需要在辐照装置中充入隔热和保护用气体。现有的方法往往是：辐照装置包括辐照腔、连通辐照腔的进气管和排气管，而进气管和排气管从研究堆的堆顶部分引入后与辐照装置的辐照腔连通，辐照时，从堆外在线或间隙性的从外部向辐照装置的辐照腔内部充气，当充气完成后再关闭位于研究堆外的进气阀和排气阀，使气体密封在整个辐照装置内。

该方法存在一些不足之处：首先是增加了辐照装置的复杂程度，使制造和组装比较困难，这种辐照装置实际上是一种在线辐照，需要在辐照考验过程中须额外增加一套供气系统，增加了系统的复杂程度。其次，由于辐照装置长度较长，内部总体空间较大，需要充入较多的气体，造成气体浪费，增加试验成本，充气时间长且难以保证辐照装置内部原有空气全部排空，可能存在充气不足的问题。最后，由于辐照装置进气管和排气管为从堆顶引入的中空管道，导致堆芯活性区的放射性射线可以直接通过进气管和排气管透射至堆顶部位，增加操作人员的受照射剂量。

发明内容

本发明设计了一种小型化材料辐照装置，该装置采用取消进气管和排气管的手段，实现了辐照装置的小型化处理和防止辐射泄露到研究堆堆顶。

本发明通过下述技术方案实现：

一种小型化材料辐照装置，包括辐照腔室A，所述辐照腔室A一端设置有上顶盖，上顶盖开有进气孔、出气孔；

其特征在于，

所述进气孔、出气孔均位于上顶盖的周面方向上，在进气孔处配置有充气螺塞，在出气孔处配置有排气螺塞。

本发明的设计原理在于：

由于传统的辐照装置的构造为：包括辐照腔室、从研究堆外部向内导接到辐照腔室的进气管和排气管，因此其属于半内置结构，其进气管和排气管部分内置、部分外置，因此导致放射性射线可以直接通过进气管和排气管透射至堆顶部位，同时，需要将辐照装置插入到研究堆内后进行充气处理，因此操作复杂、系统构造庞大。其构造在总长度约10m，因此辐照装置长度较长，内部总体空间较大，需要充入较多的气体，造成气体浪费，增加试验成本，充气时间长且难以保证辐照装置内部原有空气全部排空，可能存在充气不足的问题。

本发明的改进构思为：

该装置采用预装气体的方式进行、以及采用全内置方式将辐照装置内置到研究堆内进行辐照。

要实现小型化，该装置取消与辐照腔室与研究堆外部导通的进气管和排气管，改在辐照腔室A一侧增加上顶盖。本发明在上顶盖上开设进气孔、出气孔，并采用控制塞将进气孔、出气孔进行封闭，其内预充气体后，利用螺塞进行封闭，从而使得辐照装置的纵向长度降低，实现小型化设计。其中，在顶盖上开设进气孔、出气孔再配以螺塞进行封闭，相当于将原本外接的进气管和出气管以及其配套的阀门小型化处理后，配置到上顶盖上；因此其整个设计处于小型化标准。同时由于取消了进气管和排气管，因此其不会将辐射引导到外部造成人员危害。同时，取消进气管和排气管，使得进气管和排气管所需气体被取消，从而节省气体。并且小型化材料辐照装置能整个内置到研究堆内进行辐照。

同时，在本发明中，由于进气孔、出气孔均位于周面上，可以进一步缩小上顶盖的尺寸，因此可以配置更小的辐照腔室A，由于上顶盖还需要进行从端面引入传感器连接线，因此上定盖端面可用面积较小，若将进气孔、出气孔配置在上定盖端面，则需要增大上定盖直径才能满足。因此，本发明将进气孔、出气孔配置在周面上，这样就可以最小化处理，尽可能的减小上顶盖直径，同时也就可以配置更小的相应辐照腔室A。

所述充气螺塞包括小端和大端，充气螺塞小端内部加工有气流通道，气流通道为连通螺纹端面和侧面的贯穿孔，小端与大端的台阶面为密封面；

当充气螺塞处于松动状态时，充气螺塞的气流通道允许气流通过；

当充气螺塞处于拧紧状态时，充气螺塞的气流通道被封堵；

所述排气螺塞包括小端和大端，排气螺塞小端内部加工有气流通道，气流通道为连通螺纹端面和侧面的贯穿孔，小端与大端的台阶面为密封面；

当排气螺塞处于松动状态时，排气螺塞的气流通道允许气流通过；

当排气螺塞处于拧紧状态时，排气螺塞的气流通道被封堵。

进气孔所处周面与出气孔所处周面为对称的两个周面。采用对称分布设置进气孔、出气孔，可以避免进入气体被直接释放到出气孔，造成气体浪费和原气体排气不完全的问题。

进一步的优化技术方案为：

进气孔或/和出气孔的轴线与对应周面垂直或斜交。采用垂直设置时，还需配置相应的连通通道与辐照腔室A连通；在斜交时，可以直接斜交将进气孔或/和出气孔与辐照腔室A连通，也可以采用斜交后，再采用连通通道与辐照腔室A连通。

进一步的优化技术方案为：

所述辐照腔室A内配置有充气管，所述充气管的进气端配置在上顶盖面向辐照腔室A的侧面上，且在上顶盖内部设置有至少1进气连通流道将进气端与进气孔连通，充气管的出气端延伸到辐照腔室A的底部；

在上顶盖内部设置有至少1出气连通流道将辐照腔室A与出气孔连通。

在上述方案中，由于配置有内置于辐照腔室A的充气管，其中出气端延伸到辐照腔室A的底部，这样可以利用直导原则，直接将气体导入到底部，待其自溢满向上，推动原气体向上，从排气孔排出，避免气体浪费同时能保证原气体被排尽。

进一步的优化技术方案为：

充气管的出气端延伸到辐照腔室A的底部时，出气端与辐照腔室A的内底面距离为：5-20mm。

进一步的优化技术方案为：

还包括贯穿上顶盖的传感器连接线，所述传感器连接线从上顶盖外侧端面向内贯穿到辐照腔室A内，传感器连接线位于辐照腔室A内的一端连接传感器。

进一步的优化技术方案为：

在预充气时，所述一种小型化材料辐照装置还包括充气组件；

所述充气组件包括：

配置于进气孔对应周面上、与该对应周面密封、将进气孔罩进气内部的密封盖；

配置于充气螺塞外露于对应周面外一端的补偿杆；

配置于与密封盖内连通的充气管嘴；

补偿杆贯穿于密封盖后外露，在补偿杆贯穿密封盖的位置采用密封处理。

为了实现提前进行预充气，而不采用进气管和排气管实现外置接气，本发明已设计出装配有进气孔和排气孔的上端盖，因此，为了配合进气孔和排气管实现充气，本发明采用上述充气组件实现充气。其中，密封盖实现充气孔与外接气的转接，利用补偿杆实现密封环境下的充气螺塞的开关控制。其在需要充气时，将排气螺塞打开，充气螺塞打开，然后通过充气管嘴引入气体，使得气体进入辐照腔室A，充气完成后，旋紧螺塞，然后拆卸掉密封盖、补偿杆，整个拆卸后的结构装配到研究堆进行辐照。即本发明采用先充气，后放置、再辐照的处理。而传统现有技术，是先放置、放置时已处于辐照，然后再充气。

进一步的优化技术方案为：

所述密封盖通过螺栓与进气孔对应周面连接。

进一步的优化技术方案为：

充气螺塞外露于对应周面外一端采用销钉与补偿杆连接。

基于一种小型化材料辐照装置的使用方法，包括以下步骤：

S1样品承载步骤：将待辐照材料样品放置到辐照腔室A内置的辐照材料样品承载台上，然后装配上上顶盖；

S2预充气步骤：

S21、将密封盖密封装配在进气孔对应周面上，使得其密封盖与进气孔对应周面形成充气腔B；

S22、驱动补偿杆带动充气螺塞，使得进气孔与充气腔B连通，再驱动排气螺塞，使得排气孔与外部连通；再通过充气管嘴导通气体，气体进入充气腔B再进入充气螺塞、再进入辐照腔室A；

S23、一定时间后，先驱动排气螺塞，使得排气孔与外部隔绝；再驱动补偿杆带动充气螺塞，使得进气孔与充气腔B隔绝；

S24、拆卸密封盖；

S3辐照步骤：将所述一种小型化材料辐照装置完全内置到堆芯内进行辐照处理。

本发明提供一种小型化材料辐照装置，可实现充气密封，使辐照装置结构简化，解决充气不足的问题，且降低操作人员的受照射剂量。

具体的一种方案为：

该辐照装置由辐照腔室和充气腔室构成，辐照腔室容纳待辐照的材料样品，构成辐照装置的主体，充气腔室为充气时使用，充气结束后可拆除。辐照腔室为下顶盖、筒体、上顶盖形成的一密闭腔室，辐照腔室内可容纳待辐照的材料样品。所述上顶盖设置有充气口和排气口，可分别用充气螺塞和排气螺塞封堵。所述充气螺塞和排气螺塞内部均设置有气流通道，当螺塞处于松动状态时，允许气流通过，当螺塞处于拧紧状态时，气流通道被封堵。所述充气腔室设置于进气口外侧，为密封盖与上顶盖形成的一密闭腔室，充气腔室可将进气口包容在内。所述密封盖连接有进气管嘴，密封盖与上顶盖之间采用螺栓连接。所述进气螺塞连接有补偿杆，该补偿杆伸出密封盖端部，补偿杆伸出端为六边形螺栓头结构，可方便通过补偿杆拧紧进气螺塞。

充气时应首先使充气螺塞和排气螺塞处于松动状态，将气体从充气管嘴充入。气体会首先充满充气腔室，并经充气螺塞及充气孔进入辐照腔室，辐照腔室内部原有空气从排气口排出。由于辐照装置内部空间较小，短时间内便可使内部原有空气全部排空。充气一段时间后，首先拧紧排气螺塞，使排气口关闭，再通过补偿杆拧紧充气螺塞，使充气口关闭，气体即被密封在辐照装置内部。此时停止供气，并松开螺栓卸下密封盖和补偿杆。最后，将充气螺塞和排气螺塞与上顶盖进行焊接，使气体达到彻底密封。

本发明提供一种小型化材料辐照装置，使辐照装置结构简化，降低其制造成本，且便于充气和密封，解决充气不足的问题。该辐照装置取消了从堆顶引入的进气管和排气管，可降低操作人员的受照射剂量。同时该辐照装置结构紧凑，可实现辐照装置小型化、模块化、集成化，即可由多个辐照装置构成辐照装置组件，可同时完成多种材料或者多个材料样品的辐照试验，节约宝贵的辐照孔道资源，提高研究堆的综合利用效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

附图1为一种小型化材料辐照装置结构简图。

附图2为充气原理图(已松开进气螺塞和排气螺塞)。

附图3为充气完成后示意图(已拆除密封盖等部件)。

附图4为进气螺塞和排气螺塞结构简图。

图中的附图标记分别表示为：1、下顶盖；2筒体；3、上顶盖、4、充气管；5、充气螺塞；6、排气螺塞；7、密封盖；8、补偿杆；9、充气管嘴；10、螺栓；11、销钉；12、辐照材料样品承载台；13、传感器连接线；14、钎焊。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、图2、图3、图4所示：

一种小型化材料辐照装置，包括辐照腔室A，所述辐照腔室A一端设置有上顶盖3，上顶盖3开有进气孔、出气孔；

所述进气孔、出气孔均位于上顶盖3的周面方向上，在进气孔处配置有充气螺塞5，在出气孔处配置有排气螺塞6。

本发明的设计原理在于：

由于传统的辐照装置的构造为：包括辐照腔室、从研究堆外部向内导接到辐照腔室的进气管和排气管，因此其属于半内置结构，其进气管和排气管部分内置、部分外置，因此导致放射性射线可以直接通过进气管和排气管透射至堆顶部位，同时，需要将辐照装置插入到研究堆内后进行充气处理，因此操作复杂、系统构造庞大。其构造在总长度约10m，因此辐照装置长度较长，内部总体空间较大，需要充入较多的气体，造成气体浪费，增加试验成本，充气时间长且难以保证辐照装置内部原有空气全部排空，可能存在充气不足的问题。

本发明的改进构思为：

该装置采用预装气体的方式进行、以及采用全内置方式将辐照装置内置到研究堆内进行辐照。

要实现小型化，该装置取消与辐照腔室与研究堆外部导通的进气管和排气管，改在辐照腔室A一侧增加上顶盖。本发明在上顶盖上开设进气孔、出气孔，并采用控制塞将进气孔、出气孔进行封闭，其内预充气体后，利用螺塞进行封闭，从而使得辐照装置的纵向长度降低，实现小型化设计。其中，在顶盖上开设进气孔、出气孔再配以螺塞进行封闭，相当于将原本外接的进气管和出气管以及其配套的阀门小型化处理后，配置到上顶盖上；因此其整个设计处于小型化标准。同时由于取消了进气管和排气管，因此其不会将辐射引导到外部造成人员危害。同时，取消进气管和排气管，使得进气管和排气管所需气体被取消，从而节省气体。并且小型化材料辐照装置能整个内置到研究堆内进行辐照。

同时，在本发明中，由于进气孔、出气孔均位于周面上，可以进一步缩小上顶盖3的尺寸，因此可以配置更小的辐照腔室A，由于上顶盖还需要进行从端面引入传感器连接线，因此上定盖端面可用面积较小，若将进气孔、出气孔配置在上定盖端面，则需要增大上定盖直径才能满足。因此，本发明将进气孔、出气孔配置在周面上，这样就可以最小化处理，尽可能的减小上顶盖3直径，同时也就可以配置更小的相应辐照腔室A。

实施例2

如图1、图2、图3、图4所示：

在实施例1的基础上，进一步的优化技术方案为：

进气孔所处周面与出气孔所处周面为对称的两个周面。采用对称分布设置进气孔、出气孔，可以避免进入气体被直接释放到出气孔，造成气体浪费和原气体排气不完全的问题。

实施例3

如图1、图2、图3、图4所示：

在实施例1的基础上，进一步的优化技术方案为：

进气孔或/和出气孔的轴线与对应周面垂直或斜交。

具体的，图1所示，采用垂直设置时，还需配置相应的连通通道与辐照腔室A连通；图中未示意，在斜交时，可以直接斜交将进气孔或/和出气孔与辐照腔室A连通，也可以采用斜交后，再采用连通通道与辐照腔室A连通。

实施例4

如图1、图2、图3、图4所示：

在实施例1的基础上，进一步的优化技术方案为：

所述辐照腔室A内配置有充气管4，所述充气管4的进气端配置在上顶盖3面向辐照腔室A的侧面上，且在上顶盖3内部设置有至少1进气连通流道将进气端与进气孔连通，充气管4的出气端延伸到辐照腔室A的底部；

在上顶盖3内部设置有至少1出气连通流道将辐照腔室A与出气孔连通。

在上述方案中，由于配置有内置于辐照腔室A的充气管4，其中出气端延伸到辐照腔室A的底部，这样可以利用直导原则，直接将气体导入到底部，待其自溢满向上，推动原气体向上，从排气孔排出，避免气体浪费同时能保证原气体被排尽。

进一步的优化技术方案为：

充气管4的出气端延伸到辐照腔室A的底部时，出气端与辐照腔室A的内底面距离为：5-20mm。

进一步的优化技术方案为：

还包括贯穿上顶盖3的传感器连接线13，所述传感器连接线13从上顶盖3外侧端面向内贯穿到辐照腔室A内，传感器连接线13位于辐照腔室A内的一端连接传感器。

实施例5

如图1、图2、图3、图4所示：

在实施例1-实施例4的基础上，进一步的优化技术方案为：

在预充气时，所述一种小型化材料辐照装置还包括充气组件；

所述充气组件包括：

配置于进气孔对应周面上、与该对应周面密封、将进气孔罩进气内部的密封盖7；

配置于充气螺塞5外露于对应周面外一端的补偿杆8；

配置于与密封盖7内连通的充气管嘴9；

补偿杆8贯穿于密封盖7后外露，在补偿杆8贯穿密封盖7的位置采用密封处理。

为了实现提前进行预充气，而不采用进气管和排气管实现外置接气，本发明已设计出装配有进气孔和排气孔的上端盖，因此，为了配合进气孔和排气管实现充气，本发明采用上述充气组件实现充气。其中，密封盖7实现充气孔与外接气的转接，利用补偿杆实现密封环境下的充气螺塞的开关控制。其在需要充气时，将排气螺塞打开，充气螺塞打开，然后通过充气管嘴引入气体，使得气体进入辐照腔室A，充气完成后，旋紧螺塞，然后拆卸掉密封盖、补偿杆，整个拆卸后的结构装配到研究堆进行辐照。即本发明采用先充气，后放置、再辐照的处理。而传统现有技术，是先放置、放置时已处于辐照，然后再充气。

进一步的优化技术方案为：

所述密封盖7通过螺栓10与进气孔对应周面连接。

进一步的优化技术方案为：

充气螺塞5外露于对应周面外一端采用销钉11与补偿杆8连接。

实施例6

如图1、图2、图3、图4所示：

具体的，一种小型化材料辐照装置，该辐照装置由辐照腔室A和充气腔B室构成。辐照腔室A由下顶盖1、筒体2组成，上顶盖3扣接辐照腔室A的筒体2后构成的一密封腔室，内部可容纳待辐照材料样品。对于有在线测量要求的辐照装置，传感器连接线13从上顶盖3外侧端面引出，可以并采用钎焊14密封。所述上顶盖3设置有进气口和排气口，分别安装有进气螺塞5和排气螺塞6。所述进气口内侧设置有进气管4，进气管4贴近辐照装置内壁向内延伸至辐照装置底部，便于充气时排尽辐照装置内部原有空气，且避免占用过多内部空间。如图4所示，所述进气螺塞5和所述排气螺塞6均由小端和大端两部分构成，小端外表面加工有螺纹和螺纹退刀槽，小端内部加工有气流通道，气流通道为连通螺纹端面和侧面的贯穿孔，小端与大端的台阶面为密封面，当螺塞处于松动状态时，允许气流通过，当螺塞处于拧紧状态时，螺塞的密封面被压紧，气流通道被封堵。所述进气口外侧设置有密封盖7，密封盖连接有进气管嘴9，密封盖7与上顶盖3之间采用螺栓10进行连接。所述密封盖7与所述上顶盖3之间形成一密闭腔室，该腔室为充气腔室B。所述进气螺塞5与补偿杆8通过卡槽结构和销钉11连接，所述补偿杆8伸出密封盖7端部。所述排气螺塞6的大端和所述补偿杆8的伸出端均加工为六边形螺栓头结构，可方便拧紧操作。

辐照装置充气时应首先使进气螺塞5和排气螺塞6处于松动状态，将气体从进气管嘴9充入。气体首先会充满密封盖内部的充气腔室B，并依次经过进气螺塞5的气流通道、上顶盖3的进气口，最后由进气管4进入辐照腔室A。辐照腔室A内部原有空气从上顶盖3的排气口经排气螺塞6的气流通道排出。充气一段时间后，辐照腔室A内部原有空气被全部排空。此时，首先拧紧排气螺塞6，使排气口关闭，再通过补偿杆8拧紧进气螺塞5，使进气口关闭，气体即被密封在辐照装置内部。此时停止供气，并松开螺栓10，拆除密封盖7，并退出销钉11，拆除补偿杆8。必要时可以将进气螺塞5和排气螺塞6与上顶盖进行焊接，使气体达到彻底密封。

实施例7

如图1、图2图3、图4所示：

基于一种小型化材料辐照装置的使用方法，包括以下步骤：

S1样品承载步骤：将待辐照材料样品放置到辐照腔室A内置的辐照材料样品承载台12上，然后装配上上顶盖3；

S2预充气步骤：

S21、将密封盖7密封装配在进气孔对应周面上，使得其密封盖7与进气孔对应周面形成充气腔B；

S22、驱动补偿杆8带动充气螺塞5，使得进气孔与充气腔B连通，再驱动排气螺塞6，使得排气孔与外部连通；再通过充气管嘴9导通气体，气体进入充气腔B再进入充气螺塞5、再进入辐照腔室A；

S23、一定时间后，先驱动排气螺塞6，使得排气孔与外部隔绝；再驱动补偿杆8带动充气螺塞5，使得进气孔与充气腔B隔绝；

S24、拆卸密封盖7；

S3辐照步骤：将所述一种小型化材料辐照装置完全内置到堆芯内进行辐照处理。

总的来说：

充气腔室仅在充气时使用，辐照时不进入研究堆。

本发明公开了一种小型化材料辐照装置，该辐照装置由辐照腔室和充气腔室构成，辐照腔室容纳辐照样品，构成辐照装置的主体，充气腔室为充气时使用，充气结束后可拆除。该材料辐照装置有独立的进气口和排气口，进气口位于充气腔室内部，进气口和排气口分别用进气螺塞和排气螺塞封堵。进气螺塞和排气螺塞均设置有气流通道，当螺塞处于松动状态时，允许气流通过，当螺塞处于拧紧状态时，气流通道被封堵。该材料辐照装置结构简单，可降低制造成本，便于充气和密封，解决充气不足的问题，同时该辐照装置无需从堆顶引入进气管和排气管，可降低操作人员的受照射剂量，最后该辐照装置结构紧凑，可实现辐照装置小型化、模块化、集成化，可构成辐照装置组件，同时完成多种材料或者多个材料样品的辐照试验，可节约宝贵的辐照孔道资源，提高研究堆的综合利用效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型化材料辐照装置，包括辐照腔室A，所述辐照腔室A一端设置有上顶盖(3)，上顶盖(3)开有进气孔、出气孔；

其特征在于，

所述进气孔、出气孔均位于上顶盖(3)的周面方向上，在进气孔处配置有充气螺塞(5)，在出气孔处配置有排气螺塞(6)；

所述充气螺塞(5)包括小端和大端，充气螺塞(5)小端内部加工有气流通道，气流通道为连通螺纹端面和侧面的贯穿孔，小端与大端的台阶面为密封面；

当充气螺塞(5)处于松动状态时，充气螺塞(5)的气流通道允许气流通过；

当充气螺塞(5)处于拧紧状态时，充气螺塞(5)的气流通道被封堵；

所述排气螺塞(6)包括小端和大端，排气螺塞(6)小端内部加工有气流通道，气流通道为连通螺纹端面和侧面的贯穿孔，小端与大端的台阶面为密封面；

当排气螺塞(6)处于松动状态时，排气螺塞(6)的气流通道允许气流通过；

当排气螺塞(6)处于拧紧状态时，排气螺塞(6)的气流通道被封堵。

2.根据权利要求1所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

进气孔所处周面与出气孔所处周面为对称的两个周面。

3.根据权利要求1所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

进气孔或/和出气孔的轴线与对应周面垂直或斜交。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

所述辐照腔室A内配置有充气管(4)，所述充气管(4)的进气端配置在上顶盖(3)面向辐照腔室A的侧面上，且在上顶盖(3)内部设置有至少1进气连通流道将进气端与进气孔连通，充气管(4)的出气端延伸到辐照腔室A的底部；

在上顶盖(3)内部设置有至少1出气连通流道将辐照腔室A与出气孔连通。

5.根据权利要求4所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

充气管(4)的出气端延伸到辐照腔室A的底部时，出气端与辐照腔室A的内底面距离为：5-20mm。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

还包括贯穿上顶盖(3)的传感器连接线(13)，所述传感器连接线(13)从上顶盖(3)外侧端面向内贯穿到辐照腔室A内，传感器连接线(13)位于辐照腔室A内的一端连接传感器。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

在预充气时，所述一种小型化材料辐照装置还包括充气组件；

所述充气组件包括：

配置于进气孔对应周面上、与该对应周面密封、将进气孔罩进气内部的密封盖(7)；

配置于充气螺塞(5)外露于对应周面外一端的补偿杆(8)；

配置于与密封盖(7)内连通的充气管嘴(9)；

补偿杆(8)贯穿于密封盖(7)后外露，在补偿杆(8)贯穿密封盖(7)的位置采用密封处理。

8.根据权利要求7所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

所述密封盖(7)通过螺栓(10)与进气孔对应周面连接。

9.根据权利要求8所述的一种小型化材料辐照装置，其特征在于，

充气螺塞(5)外露于对应周面外一端采用销钉(11)与补偿杆(8)连接。

10.基于权利要求9所述的一种小型化材料辐照装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1样品承载步骤：将待辐照材料样品放置到辐照腔室A内置的辐照材料样品承载台(12)上，然后装配上上顶盖(3)，所述辐照材料样品承载台(12)设置在辐照腔室A内，并用于承载辐照材料样品；

S2预充气步骤：

S21、将密封盖(7)密封装配在进气孔对应周面上，使得其密封盖(7)与进气孔对应周面形成充气腔B；

S22、驱动补偿杆(8)带动充气螺塞(5)，使得进气孔与充气腔B连通，再驱动排气螺塞(6)，使得排气孔与外部连通；再通过充气管嘴(9)导通气体，气体进入充气腔B再进入充气螺塞(5)、再进入辐照腔室A；

S23、一定时间后，先驱动排气螺塞(6)，使得排气孔与外部隔绝；再驱动补偿杆(8)带动充气螺塞(5)，使得进气孔与充气腔B隔绝；

S24、拆卸密封盖(7)；

S3辐照步骤：将所述一种小型化材料辐照装置完全内置到堆芯内进行辐照处理。

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