CN113151881A - 一种适用于小面积放射源制备的电镀装置 - Google Patents

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邓建
何遥
胡睿
李刚
郭继军
涂俊
陈琪萍
林青川
陈铭
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Abstract

本发明公开了一种适用于小面积放射源制备的电镀装置，该装置包括盖子、槽体、垫圈及电镀槽底座；所述的槽体采用底部逐渐变窄的竖直式空腔结构，槽体包括上端圆柱腔及下端椎形腔，槽体固定在电镀槽底座上；所述电镀槽底座为“工”字形腔体结构，其上端与盖子连接，下端设有位于中央位置处的凹槽及沿凹槽周向均匀分布的多个导向槽；所述凹槽用于放置垫圈和作为阴极的金属底衬；所述盖子为中空结构。利用本发明的电镀装置，在实现小面积放射源电镀的同时，能在手套箱或工作箱内通过简单操作实现电镀槽体、电镀金属底衬居中，且能实现电镀后便捷地取出金属底衬，以及能便捷地开展极间距调节工艺实验。

Description

一种适用于小面积放射源制备的电镀装置
技术领域
本发明属于放射源制备技术领域，具体涉及一种适用于小面积放射源制备的电镀装置。
背景技术
随着放射源在核技术应用领域的快速发展以及在核科学研究领域的深入应用，人们越来越关注放射源的制备品质及其制备技术。电镀法作为一种最常用的放射源制备方法，具有电沉积效率高、原料需求少、操作简单、需求设备少且条件易得等优点，尤其适用于一些珍稀难得、价格昂贵的锕系核素放射源制备。对于小面积锕系放射源，放射源的品质极大程度上受制备时所采用的电镀装置影响，具体受影响方面包括电沉积效率、镀斑在电镀基材上的对中性、反复使用部分结构件形状保持程度以及镀斑形状的保持程度，等等。同时，由于许多锕系核素属于高毒核素(例如U-236、Np-237、Cm-242等)、极毒核素(例如Pu-239、Am-241、Am-243等)，开展它们的放射源制备工作必须在手套箱、工作箱中进行，因此，电镀装置的易操作程度也显得很重要。然而，常见的电镀法制备放射源的装置时常存在镀斑难居中、形状有异变的情况发生。
可用于制备小面积锕系核素放射源的电镀装置包含多种，如果按照空间布局划分，可分为卧式和立式，鉴于立式电镀装置在阳极放置、电极搅拌等方面比卧式易实现，因此立式电镀装置是最常用的设计。当前，通常采用的一种立式电镀槽结构(如图6所示)，存在以下缺陷：1.其镀槽槽体在安装时很难与“Π”型底座保持两者圆点在垂直线上的对准，这会导致电镀得到的放射源活性区偏离中心，不居中；2.其“0”型垫圈也很容易发生偏离圆点情况，导致电镀金属底衬暴露在电镀液中的区域不处于底衬的中心区域；3.按锥形设计的电镀内槽，阳极的尺寸将限制极间距的调节范围，即，当阳极面积较大时，它无法与下方的阴极良好逼近，换句话讲，当需要开展极间距对电镀效果的影响研究时，最小只能实现极间距等于阳极的直径；4.电镀结束后，很多时候因金属底衬片承受了较大垂直方向的压力，使得它紧贴在“Π”型底座上，较难剥离下来。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种适用于小面积放射源制备的电镀装置。
本发明具体如下技术方案：
一种适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特点是，该装置包括盖子、槽体、垫圈及电镀槽底座；所述的槽体采用底部逐渐变窄的竖直式空腔结构，槽体包括上端圆柱腔及下端椎形腔，槽体固定在电镀槽底座上；所述电镀槽底座为“工”字形腔体结构，其上端与盖子连接，下端设有位于中央位置处的凹槽及沿凹槽周向均匀分布的多个导向槽；所述凹槽用于放置垫圈和作为阴极的金属底衬；所述盖子为中空结构，用于电镀时阳极的插入式放置。
本发明装置能实现电镀槽体、“0”型垫圈均与底座、电镀金属底衬易于居中的电镀装置，并且，该装置便于电镀后取出金属底衬，还便于开展极间距调节实验，极间距调节范围不受阳极水平尺寸影响，该装置易于工作人员在手套箱或工作箱中利用手套或夹具进行电镀操作。
进一步，所述盖子内侧带螺旋口，用于与电镀槽底座上方的螺旋口匹配，从而旋转压紧固定镀槽。
进一步，所述电镀槽底座采用全不锈钢框架。
进一步，所述盖子的中央处设有中心孔。
进一步，所述导向槽为3个。
进一步，所述凹槽沿电镀槽底座周向方向的尺寸与金属底衬尺寸相同，所述凹槽的深度与槽体的下端锥形腔的深度相同。
进一步，所述凹槽的深度小于导向槽的深度。本发明公开了一种适用于小面积放射源制备的电镀装置，该装置包括盖子、槽体、垫圈及电镀槽底座；所述的槽体采用底部逐渐变窄的竖直式空腔结构，槽体包括上端圆柱腔及下端椎形腔，槽体固定在电镀槽底座上；所述电镀槽底座为“工”字形腔体结构，其上端与盖子连接，下端设有位于中央位置处的凹槽及沿凹槽周向均匀分布的多个导向槽；所述盖子为中空结构。利用本发明的电镀装置，在实现小面积放射源电镀的同时，能在手套箱或工作箱内通过简单操作实现电镀槽体、“0”型垫圈在底座中心的无偏离放置，能实现电镀金属底衬居中，且能实现电镀后便捷地取出金属底衬，以及能便捷地开展极间距调节工艺实验。
附图说明
图1为本发明电镀装置的整体图；
图2为本发明电镀装置的盖子俯视图；
图3为本发明电镀装置的槽体剖面图；
图4为本发明电镀装置的垫圈；
图5为本发明电镀装置的电镀槽底座示意图；
图6为现有技术的立式电镀槽结构；
图中，1.盖子 2.槽体 3.垫圈 4.电镀槽底座 5.电镀槽底座上的导向槽 6.电镀槽底座中央的凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细解释。
如图1～图5所示，本发明适用于小面积放射源制备的电镀装置包括盖子1、槽体2、垫圈3及电镀槽底座4，装配时，依次将垫圈、槽体放置在电镀槽底座上，然后将盖子1通过螺纹与电镀槽底4座连接。
所述的槽体2采用底部逐渐变窄的竖直式空腔结构，如图3所示，槽体2包括上端圆柱腔及下端椎形腔，以便于阳极在圆柱腔区域做任何高度的极间距调节运动，即，当阳极的直径d略小于槽体2的内腔直径g时，可以被悬挂于高度为h的槽体的圆柱腔区域内的某一任意高度，从而实现h范畴内任意高度的调节；但是，如果采用图6所示的现有锥形槽体，当阳极直径d接近锥形槽体某一横截面直径g的尺寸时，就只能在横截面直径大于g(具体指腔宽大于g)的上部槽体区域进行高度调节，而对于横截面直径大于g的下部槽体区域，阳极则无法到达。因此，当电镀需要采用较大直径的阳极时(例如，阳极的直径d略小于g时)，采用本发明电镀装置，该阳极可以被悬挂于图3所示结构的槽体圆柱区域内的任意高度，从而实现任何高度的极间距调节。
所述电镀槽底座4为“工”字形腔体结构，其上端带有螺纹，用于盖子1将槽体2固定在电镀槽底座4上，下端设有位于中央位置处的凹槽及沿凹槽周向均匀分布的多个导向槽，上所述导向槽用于作为镊子夹取垫圈和作为阴极的金属底衬时的通道，所述凹槽用于放置垫圈和作为阴极的金属底衬；所述盖子1为中空结构，用于电镀时阳极的插入式放置；电镀槽底座4正中央设有凹槽，该凹槽是电镀金属底衬片放置区域，其沿电镀槽底座周向方向的尺寸与金属底衬尺寸相同，其深度与槽体2的下端锥形腔深度相同。
本电镀装置使用时，先将用镊子夹取金属底衬边缘，借助凹形细槽将它放置在电镀槽底座正中央的凹槽；然后采用相同操作在底衬上方放置垫圈；随后将槽体的下端锥形区卡进电镀槽底座中央的凹槽；将阳极从盖子空洞的下方至上而下穿进去，并放置阳极在槽体中；然后将盖子通过底座上方的螺纹接口与底座上端旋紧。
利用本发明的电镀装置，在实现小面积放射源电镀的同时，能在手套箱或工作箱内通过简单操作实现电镀槽体、“0”型垫圈在底座中心的无偏离放置，能实现电镀金属底衬简便居中，并且，能实现电镀后便捷地取出金属底衬，以及能便捷地开展极间距调节工艺实验。进一步，所述盖子1内侧带螺旋口，用于与电镀槽底座4上方的螺旋口匹配，从而旋转压紧固定镀槽。
进一步，所述电镀槽底座4采用全不锈钢框架。
进一步，所述盖子1的中央处设有中心孔，保证镀槽对中。
进一步，所述凹形槽导向槽为3个。
进一步，所述凹槽沿电镀槽底座周向方向的尺寸与金属底衬尺寸相同，所述凹槽的深度与槽体的下端锥形腔的深度相同。
进一步，所述凹槽的深度小于导向槽的深度
本发明所述具体实施方案只是各种可能中的一种较为容易的方式。所有相关实施案例均为示例性的而非穷尽性的，该发明绝不仅仅限于所述实施案例。在不偏离本发明的实施案例范围和精神的情况下，许多修改和变更都是可能的和显而易见的。

Claims (7)

1.一种适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，该装置包括盖子(1)、槽体(2)、垫圈(3)及电镀槽底座(4)；所述的槽体(2)采用底部逐渐变窄的竖直式空腔结构，槽体(2)包括上端圆柱腔及下端椎形腔，槽体(2)固定在电镀槽底座(4)上；所述电镀槽底座(4)为“工”字形腔体结构，其上端与盖子(1)连接，下端设有位于中央位置处的凹槽及沿凹槽周向均匀分布的多个导向槽；所述凹槽用于放置垫圈和作为阴极的金属底衬；所述盖子(1)为中空结构，用于电镀时阳极的插入式放置。
2.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述盖子(1)内侧带螺旋口，用于与电镀槽底座(4)上方的螺旋口匹配，从而旋转压紧固定镀槽。
3.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述电镀槽底座(4)采用全不锈钢框架。
4.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述盖子(1)的中央处设有中心孔。
5.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述导向槽为3个。
6.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述凹槽沿电镀槽底座周向方向的尺寸与金属底衬尺寸相同，所述凹槽的深度与槽体(2)的下端锥形腔的深度相同。
7.如权利要求1所述的适用于小面积放射源制备的电镀装置，其特征在于，所述凹槽的深度小于导向槽的深度。
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