CN217436543U

CN217436543U - 靶体密封装置

Info

Publication number: CN217436543U
Application number: CN202220165009.8U
Authority: CN
Inventors: 童剑飞; 付伟达; 赵崇光; 梁天骄; 孙鹏
Original assignee: Institute of High Energy Physics of CAS; Spallation Neutron Source Science Center
Current assignee: Institute of High Energy Physics of CAS; Spallation Neutron Source Science Center
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2032-01-19

Abstract

本实用新型涉及硼中子俘获治疗的技术领域，尤指涉及一种靶体密封装置。本实用新型一种靶体密封装置包括真空管道和靶容器，所述靶容器设置在真空管道内，还包括质子孔道、连接组件和密封盖板，所述密封盖板与靶容器相闭合的一侧面上安装有密封圈，且所述密封盖板通过连接组件可活动式安装在靶容器的开口上，用于打开或闭合靶容器的开口；另外，所述靶容器内设置有靶材，所述质子孔道与真空管道相连通，所述真空管道设置在质子孔道的末端。本实用新型采用类铰连接锁定、手动开关结构，实现锂靶或其它易被外界气体反应的靶材的保护，结构可靠，保护良好。

Description

靶体密封装置

技术领域

本实用新型涉及硼中子俘获治疗的技术领域，尤指涉及一种靶体密封装置。

背景技术

近年，加速器将质子加速到规定能量，并照射于特定靶材来产生中子的中子产生装置由于能进入医院受到关注，基于加速器的中子产生装置设备简洁，运行成本低，是未来的发展方向。通常，作为该目的下的中子产生装置的靶材，主要为利用 "Li(p、n)Be反应的锂，属于活泼金属，暴露在空气下会发生氧化，靶体的制作和运行都在真空环境下完成，因此需要一种中子靶的密封方式，使靶体在核反应前的运输过程和靶体退役后的废料回收过程中，靶材与空气隔绝避免发生氧化，保证靶材的成分和工作过程的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种靶体密封装置，旨在解决现有技术中的靶体在核反应前的运输过程和靶体退役后的废料回收过程中，靶材易与空气发生氧化的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供了一种靶体密封装置，其包括真空管道和靶容器，所述靶容器设置在真空管道内，还包括质子孔道、连接组件和密封盖板，所述密封盖板与靶容器相闭合的一侧面上安装有密封圈，且所述密封盖板通过连接组件可活动式安装在靶容器的开口上，用于打开或闭合靶容器的开口；另外，所述靶容器内设置有靶材，所述质子孔道与真空管道相连通，所述真空管道设置在质子孔道的末端。

进一步的，所述连接组件包括预置扭矩套筒和锁定装置；所述锁定装置包括转轴座和基座，所述基座固定安装在靶容器的开口上，所述转轴座固定安装在密封盖板上，所述密封盖板的转轴座通过类铰连接安装在靶容器的基座上；所述预置扭矩套筒一端外嵌入转轴座上，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道壁外，用于旋转密封盖板打开或闭合靶容器的开口。

进一步的，所述预置扭矩套筒包括套筒头、套筒复位器和套筒筒体，所述套筒筒体一端通过套筒复位器与套筒头可活动连接，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道壁外，且所述套筒筒体伸出真空管道壁外的一端设置有外置扭矩。

进一步的，所述套筒头具有与转轴座形状相适配的插槽，用于外嵌入转轴座上。

进一步的，所述转轴座一侧面上设置有锁齿；所述基座一侧面上设置有与锁齿相对应的锁齿插槽，所述基座另一侧面上设置有复位器；所述转轴座通过锁齿插入锁齿插槽内与基座类铰连接。

本实用新型提供的一种靶体密封装置，具有如下的有益效果：

1、本实用新型采用类铰连接锁定、手动开关结构，实现锂靶或其它易被外界气体反应的靶材的保护，结构可靠，保护良好；

2、本实用新型可实现靶材在装载、转移、安装使用以及靶材废料的密封储存需求；

3、本实用新型的套筒筒体一端通过套筒复位器与套筒头可活动连接，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道壁外，保证靶容器安装过程转轴座与预置扭矩套筒的轴向配合。

附图说明

为了更好的理解本实用新型，将根据以下附图对本实用新型的实施例进行描述：

图1是本实用新型整体结构的立体示意图；

图2是本实用新型密封盖板闭合时的整体结构立体透视示意图；

图3是本实用新型密封盖板打开时的整体结构立体透视示意图；

图4是密封盖板闭合时的靶容器结构示意图；

图5是图4中A处的放大图；

图6是密封盖板打开时的靶容器结构示意图；

图7是图6中B处的放大图；

图8是密封盖板打开时的靶容器结构示意图；

图9是图8中C处的放大图；

其中，图中各附图标记：

1-真空管道；2-靶容器；21-锂靶；3-连接组件；31-锁定装置；311-转轴座； 312-锁齿；313-基座；314-锁齿插槽；315-复位器；316-预置板；32-预置扭矩套筒； 321-套筒筒体；322-套筒复位器；323-套筒头；324-外置扭矩；4-密封盖板；41-密封圈；5-质子孔道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步说明：

本实施例参考图1-3所示，靶体密封装置包括质子孔道5、真空管道1、靶容器 2、连接组件3和密封盖板4。以质子入射处为前端，质子入射的方向为正方向。进一步的，质子孔道5与真空管道1相连通，且真空管道1设置在质子孔道5的末端，而靶容器2内是用于填充靶材，并可拆卸式安装在真空管道1内，且靶容器2的开口方向是正对着质子孔道5末端出口，密封盖板4通过连接组件3可活动式安装在靶容器2的开口上，当密封盖板4外翻，靶容器2处于打开状态，当密封盖板4闭合，则密封盖板4与靶容器2构成密闭空间。

本实施例进一步参考图4至9所示，连接组件3包括锁定装置31和预置扭矩套筒32，锁定装置31包括转轴座311和基座313；基座313可以直接固定安装在靶容器2的开口上，也可以固定安装在靶容器2开口的预置板316上，转轴座311固定安装在密封盖板4上(本领域技术人员容易理解的是：以质子入射的方向为正方向，即转轴座311是固定安装在密封盖板4的背面上，并设置在密封盖板4背面的一端)，转轴座311一侧面上设置有锁齿312，基座313一侧面上设置有与锁齿312相对应的锁齿插槽314，基座313另一侧面上设置有复位器315，这样子实现转轴座311通过锁齿312插入锁齿插槽314内与基座313类铰连接，即密封盖板4通过锁齿312插入锁齿插槽314内与靶容器2类铰连接。

本实施例过程进一步参考图4至9所示，预置扭矩套筒32包括套筒筒体321、套筒复位器322和套筒头323，套筒筒体321一端通过套筒复位器322与套筒头323 可活动连接，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道1壁外；套筒头323具有与转轴座311形状相适配的插槽，并外嵌入转轴座311上，使之套筒头323可与转轴座 311相配合，并通过套筒复位器322保证套筒头323与转轴座311的轴向稳定配合；另外，套筒筒体321伸出真空管道1壁外的一端设置有外置扭矩324，工作人员可在真空管道1外通过扳动外置扭矩324完成对真空管道1内密封盖板4的翻开与合闭动作。

本实施例过程中，密封盖板4与靶容器2闭合的一侧面上安装有密封圈41，本领域技术人员容易理解的是：以质子入射的方向为正方向，密封圈41是安装在密封盖板4的正面上，其形状和位置与靶容器2开口结构的前端相贴合。

本领域技术人员进一步参考图4至5，当密封盖板4闭合时，预置扭矩套筒32 带动转轴座311的锁齿312插入锁齿插口314内，完成密封盖板4与靶容器2的相互锁定，起到对密封盖板4的限位作用。

本领域技术人员进一步参考图6至9，当密封盖板4打开时，由于锁齿312为椭圆形，因此转轴座311绕其轴旋转时会使锁齿312从锁齿插槽314中滑出，克服复位器315的弹力，完成密封盖板4外翻。

工作原理：

1、密封靶容器：首先制作靶容器，把锂靶及其冷却系统安装于靶容器内，之后将装载锂靶的靶容器置于充满惰性保护气体的手套箱内，将基座通过预置板固定在靶容器上，闭合密封盖板，使得密封盖板上的密封圈与靶容器开口贴合，此时惰性保护气体被密封在靶容器内；

2、运输靶容器：在靶容器运输时，由于类铰连接的锁齿与锁齿插槽相互配合，密封盖板紧贴在靶容器上，同时密封盖板内外气压平衡，惰性气体被稳定密封在靶容器内，保护密封空间内的锂靶不被空气氧化；

3、安装靶容器：将靶容器安装在与之配套的真空管道内，接着安装预置扭矩套筒，使预置扭矩套筒与密封盖板上的转轴座相配合，然后真空管道抽真空，此时工作人员在真空管道外旋转预置扭矩，锁齿从锁齿插槽中滑出，使密封盖板绕转轴座的转轴外翻至密封盖板水平状态，此时靶容器开口(即锂靶)正对质子束流方向，保证质子束直接轰击锂靶材；

4、二次密封靶体：在质子打靶工作完成后需要拆卸容器时，真空管道是处于真空状态的，工作人员在真空管道外旋转预置扭矩，将密封盖板绕转轴座的转轴与靶容器开口贴合，然后停止对真空管道抽真空，真空管道内逐渐充入大气，由于类铰连接的锁齿与锁齿插槽相互配合，使得密封盖板内外存在压力差(靶容器内部为内)，进而密封盖板能紧紧贴在靶容器上，此时的靶容器内为真空状态，保证了锂靶废料不会氧化脱落，造成安全隐患。

上述实施例仅为本实用新型的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.靶体密封装置，包括真空管道和靶容器，所述靶容器设置在真空管道内，其特征在于：还包括质子孔道、连接组件和密封盖板，所述密封盖板与靶容器相闭合的一侧面上安装有密封圈，且所述密封盖板通过连接组件可活动式安装在靶容器的开口上，用于打开或闭合靶容器的开口；另外，所述靶容器内设置有靶材，所述质子孔道与真空管道相连通，所述真空管道设置在质子孔道的末端。

2.根据权利要求1所述的靶体密封装置，其特征在于：所述连接组件包括预置扭矩套筒和锁定装置；所述锁定装置包括转轴座和基座，所述基座固定安装在靶容器的开口上，所述转轴座固定安装在密封盖板上，所述密封盖板的转轴座通过类铰连接安装在靶容器的基座上；所述预置扭矩套筒一端外嵌入转轴座上，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道壁外，用于旋转密封盖板打开或闭合靶容器的开口。

3.根据权利要求2所述的靶体密封装置，其特征在于：所述预置扭矩套筒包括套筒头、套筒复位器和套筒筒体，所述套筒筒体一端通过套筒复位器与套筒头可活动连接，另一端通过旋转式动密封伸出真空管道壁外，且所述套筒筒体伸出真空管道壁外的一端设置有外置扭矩。

4.根据权利要求3所述的靶体密封装置，其特征在于：所述套筒头具有与转轴座形状相适配的插槽，用于外嵌入转轴座上。

5.根据权利要求2所述的靶体密封装置，其特征在于：所述转轴座一侧面上设置有锁齿；所述基座一侧面上设置有与锁齿相对应的锁齿插槽，所述基座另一侧面上设置有复位器；所述转轴座通过锁齿插入锁齿插槽内与基座类铰连接。