CN207164262U - 用于制备放射性测量源的电沉积装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于制备放射性测量源的电沉积装置，包括：阳极导线，一端连接到电源正极；阴极导线，一端连接到电源负极；电沉积槽，其顶部设置有开口，阳极延伸通过开口；阳极，阳极一端位于电沉积槽内，另一端通过开口延伸至电沉积槽外，连接到阳极导线的另一端；阴极，设置于电沉积槽的底部，底部上设置有密封垫片，密封垫片上设置有薄金属片，阴极导线的另一端穿过底部和密封垫片连接到薄金属片，阴极设置为与薄金属片紧密接触。根据本实用新型的技术方案结构简单，设计、加工、组装以及使用方便，密封性能好，散热效果好，材料易得，成本较低。

Description

用于制备放射性测量源的电沉积装置

技术领域

本实用新型涉及辐射环境质量监测以及核与辐射应急监测技术领域，尤其涉及用于制备放射性测量源的电沉积装置。

背景技术

在辐射环境质量监测以及核与辐射应急监测中，放射化学处理、分析过程往往是获得准确监测结果的关键步骤，其中多个分析项目涉及到放射性测量源的制备，如钚、镅的分析等。如果测量源的质量不好，将直接影响仪器测量结果的准确性，甚至会使测量数据无法使用，导致分析实验失败，造成人力财力的损失。目前国内没有制备放射性测量源的商业化产品，各实验室多使用自行设计加工的电沉积制源装置，如在采用国家标准方法-《土壤中钚的测定离子交换法》、《水中钚的分析方法》时，都对电沉积装置做了阐述，并给出了参考图，但没有给出可操作的加工程序，也没有对如何实现密封、如何散热以及如何保证源的均匀性等细节作详细说明，分析工作者只能按照自己的理解进行设计、加工，多数具有加工繁琐、使用不方便、成本较高、密封性差、散热效果差、制备的测量源质量不理想等缺点；也有分析工作者专门进行了此类工作，如发表在《原子能科学技术》1977年第6期上的“分子电镀法定量沉积铀和钚”、发表在《原子能科学技术》1984年第6期上的“酸性氯化铵介质中镅锔的电沉积”、发表在《同位素》2000年第13卷第4期上的“分子镀法制备厚镅(²⁴¹,²⁴³Am)靶”等，利用自主设计的电沉积槽进行放射性测量源的制备，但这些设备仍然没有完全解决前述问题；国际上的商业化产品，采用自然冷却的散热方式，散热效果较差，且存在技术保密、技术垄断等问题，导致价格昂贵，难以广泛使用，无法满足我国辐射环境质量监测以及核与辐射应急监测工作的需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于制备放射性测量源的电沉积装置，能够方便、快速地制备放射性测量源，制备出质量好的测量源。

本实用新型提供一种用于制备放射性测量源的电沉积装置，包括：阳极导线，一端连接到电源正极；阴极导线，一端连接到电源负极；电沉积槽，其顶部设置有开口，阳极延伸通过开口；阳极，阳极一端位于电沉积槽内，另一端通过开口延伸至电沉积槽外，连接到阳极导线的另一端；阴极，设置于电沉积槽的底部，底部上设置有密封垫片，密封垫片上设置有薄金属片，阴极导线的另一端穿过底部和密封垫片连接到薄金属片，阴极设置为与薄金属片紧密接触。

根据本实用新型的一个实施例，还包括冷却水槽，电沉积槽置于冷却水槽中，冷却水槽包括进水口和出水口，冷却水从进水口流入，从出水口流出。

根据本实用新型的一个实施例，冷却水槽中设置有底座，电沉积槽放置在底座上。

根据本实用新型的一个实施例，阳极为铂金。

根据本实用新型的一个实施例，阴极为不锈钢片。

根据本实用新型的一个实施例，电沉积槽顶部还设置有进液口，用于向电沉积槽内注入电沉积液。

根据本实用新型的一个实施例，顶部设置阳极插入圆孔和阳极定位凹槽，阳极插入圆孔位于中心，大小与阳极直径相同，定位凹槽沿径向从阳极插入圆孔延伸到边缘。

根据本实用新型的一个实施例，阳极包括阳极垂直部分和阳极水平部分，阳极水平部分与阳极垂直部分通过弯角连接，阳极水平部分卡入定位凹槽中。

根据本实用新型的一个实施例，阳极一端为盘香状，平行于阴极。

根据本实用新型的一个实施例，电沉积槽由20毫升塑料液闪瓶倒置改制而成。

与现有技术相比，根据本实用新型的技术方案结构简单，设计、加工、组装以及使用方便，密封性能好，散热效果好，材料易得，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制，其中：

图1为本实用新型的实施例提供的制备放射性测量源的电沉积装置示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的电沉积槽示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的电沉积槽顶部设计图；

图4为本实用新型的实施例提供的铂金阳极设计图。

附图标号说明：

1-电源正极；2-电源负极；3-阳极导线；4-阴极导线；5-电沉积槽；6-冷却水槽；7-铂金阳极；8-进水口；9-出水口；10-冷却水；11-底座；12-液闪瓶盖；13-不锈钢片；14-密封垫片；15-薄金属片；16-金属导线；17-进液口；18-阳极插入圆孔；19-阳极定位凹槽；20-阳极弯角；21-连接导线；22-阳极水平部分；23-阳极垂直部分；24-阳极盘香状部分。

具体实施方式

为了使本实用新型的实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本实用新型保护的范围。

下面参照图1和图2，图1是电沉积装置示意图，图2是电沉积槽示意图，1为电源正极，2为电源负极，电源为直流电源，电压、电流大小可调；3为电沉积装置的阳极导线，4为阴极导线；5为用液闪瓶改制的电沉积槽；6为冷却水槽；7为铂金阳极；8为冷却水槽的进水口，9为冷却水槽的出水口，10为冷却水；11为安放电沉积槽5的底座；12为液闪瓶盖；13为不锈钢片，电沉积时作阴极，也是测量源的底衬，放射性核素就沉积在不锈钢片13上；14为密封垫片；15为薄金属片，上面焊接金属导线16。

下面参照图3和图4，图3是电沉积槽顶部设计图，图4是铂金阳极设计图。17为电镀液进液口；18为阳极插入圆孔；19为阳极定位凹槽；20为阳极弯角；21为阳极连接阳极导线部分；22为阳极水平部分(使用时)；23为阳极垂直部分(使用时)；24为阳极盘香状部分。

制备测量源时，将电沉积液由进液口17注入到电沉积槽5内，铂金阳极7同阳极导线3连接，再连接到电源正极1上，金属导线16同阴极导线4相连接，再连接到电源负极2上，打开电源，既可以开始电沉积过程。放射性核素阳离子在电场的作用下向阴极移动，沉积到不锈钢片13上，电沉积过程中产生的热量通过冷却水槽6进行扩散，当热量产生时，会通过热交换传输到电沉积槽壁，继而传输到冷却水10中，冷却水经由进水口8进入冷却水槽6，由出水口9排出，源源不断地带走热量，解决散热问题。冷却水槽6采用聚四氟乙烯或聚乙烯加工而成。

图2中，电沉积槽5由20毫升塑料液闪瓶改制而成，制作时将液闪瓶倒扣，液闪瓶盖12朝下，瓶底朝上，如图3所示，在瓶底正中心开一个直径和铂金阳极7直径相当的阳极插入圆孔18，沿着瓶底的半径方向挖一条直径和铂金阳极7直径相当的定位凹槽19，再在瓶底开一个进液口17，进液口17的大小一般取决于进液工具(如滴管)的口径。液闪瓶盖12的正中心开一个圆口，保证导线能够通过即可，液闪瓶盖12上面装一片密封垫片14，密封垫片14的中心同样开一个口，供金属导线16出入，密封垫片14具有弹性，密封垫片14上面紧贴着薄金属片15，薄金属片15要求表面平整，厚度不大于0.2mm，导电性好，在薄金属片15贴着密封垫片14的一面焊上金属导线16，金属导线16可通过液闪瓶盖12和密封垫片14上的圆口。工作时在薄金属片15的上面放置不锈钢片13作阴极，旋紧液闪瓶盖12，通过不锈钢片13、薄金属片15、密封垫片14和液闪瓶盖12底部相互挤压保证电沉积液密封在电沉积槽5内，解决漏液问题。

图4中铂金阳极做成如图所示的形状，阳极水平部分22长度略大于阳极定位凹槽19的长度，阳极垂直部分23的长度决定电沉积时阴阳极之间的距离，通过调节其长度可以改变阴阳极之间的距离，阳极的盘香状部分24垂直于阳极垂直部分23，平行于阴极，盘香状的直径一般略小于不锈钢阴极，工作时将22卡进定位凹槽19中，可实现铂金阳极7和电沉积槽5的定位。盘香状的电极同柱状电极相比较能够使电场更加均匀，解决测量源的均匀性问题。

根据本实用新型提供的技术方案，能够方便、快速地制备放射性测量源，且能够解决在电沉积制备放射性测量源的过程中经常出现的密封性差、漏液、散热效果差的问题，制备出质量好的测量源，满足我国辐射环境质量监测以及核与辐射应急监测的需要。具体而言，本实用新型选用塑料液闪瓶作为电沉积槽体，对其进行设计改造、解决现有电沉积制源装置设计加工复杂、使用不方便的问题，且材料易得，成本较低；利用20毫升塑料液闪瓶良好的密封性，加上特别设计的薄金属垫片，解决了电沉积时经常出现的密封性差、漏液的问题，且保证通电质量；采用盘香状的铂金电极改善了制备测量源的均匀性问题；将电沉积槽体置于特殊设计的冷却水槽中，解决了散热问题。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于制备放射性测量源的电沉积装置，其特征在于，包括：

阳极导线，一端连接到电源正极；

阴极导线，一端连接到电源负极；

电沉积槽，其顶部设置有开口，所述阳极延伸通过所述开口；

阳极，所述阳极一端位于电沉积槽内，另一端通过所述开口延伸至所述电沉积槽外，连接到所述阳极导线的另一端；

阴极，设置于所述电沉积槽的底部，所述底部上设置有密封垫片，所述密封垫片上设置有薄金属片，所述阴极导线的另一端穿过所述底部和所述密封垫片连接到所述薄金属片，所述阴极设置为与所述薄金属片紧密接触。

2.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，还包括冷却水槽，所述电沉积槽置于所述冷却水槽中，所述冷却水槽包括进水口和出水口，冷却水从进水口流入，从出水口流出。

3.根据权利要求2所述的电沉积装置，其特征在于，所述冷却水槽中设置有底座，每个所述电沉积槽放置在每个所述底座上。

4.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，所述阳极为铂金。

5.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，所述阴极为不锈钢片。

6.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，所述电沉积槽顶部还设置有进液口，用于向电沉积槽内注入电沉积液。

7.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，所述顶部设置阳极插入圆孔和阳极定位凹槽，所述阳极插入圆孔位于中心，大小与所述阳极相同，所述定位凹槽沿径向从所述阳极插入圆孔延伸到边缘。

8.根据权利要求7所述的电沉积装置，其特征在于，所述阳极导线包括阳极垂直部分和阳极水平部分，所述阳极水平部分与所述阳极垂直部分通过弯角连接，所述阳极水平部分卡入所述定位凹槽中。

9.根据权利要求1所述的电沉积装置，其特征在于，所述阳极一端为盘香状，平行于所述阴极。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电沉积装置，其特征在于，所述电沉积槽由液闪瓶倒置改制而成。