JP2020514728A - 同位体生成における電子線射出窓 - Google Patents
同位体生成における電子線射出窓 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ドーム状皿形鏡板プロフィールを用いることで、出射窓10は、電子線に起因する出射窓10における熱応力を低下することが可能なより薄い厚さにすることができる。
図解された実施形態が円筒状のチャンネルを有しているのに対し、チャンネルは、電子線の通過を許容する他の形状を有していてもよい。
出射窓10のジオメトリは、パルス電子線に起因する差圧及び温度変動の結果として出射窓10が各々縮む及び延びるとき、出射窓10がより低いストレスレベルを維持することを許容するような柔軟性を提供することができる。
出射窓10は、化学蒸着法ダイヤモンド出射窓と比較して、より耐久性があり、結果として、生産性が増大すると共に停止時間が減少する。例えば、600Hzのパルス電子線は、典型的な(出射窓10の特徴を持たない)出射窓に、約10,000,000サイクルあるいは4.6時間で、フェイルを引き起こす可能性が有る。同位体生成に関して、これは、放射性廃棄物の低減、及び活性化した成分を取り替えるあるいは処理する作業者の放射線の線量を低減することになる。
Claims (34)
- 放射性同位元素の生成のために使用される線形加速器からの電子線のための出射窓であって、
一端が電子線の移動のために形成された真空室に作用的に接続可能な円筒状チャンネルと、
チャンネルの他端が作用的に接続可能なドーム状皿形鏡板と、を含み、
ドーム状皿形鏡板は、電子線の通過のために形成された凸状クラウンを有する凸部を有し、ドーム状皿形鏡板のジオメトリは、凸状クラウンの周囲及び円筒状チャンネル内を循環する冷媒によって引き起こされる圧力応力に耐え得るように、また熱応力と圧力応力との組み合わせが出射窓を形成する材料の疲労限度を下回るように調整されることを特徴とする出射窓。 - ドーム状皿形鏡板は、楕円面プロフィールを有することを特徴とする請求項1に記載の出射窓。
- ドーム状皿形鏡板は、球面プロフィールを有することを特徴とする請求項1に記載の出射窓。
- ドーム状皿形鏡板は、円筒状チャンネルの直径の125%から80%の凹状クラウン半径を有することを特徴とする請求項3に記載の出射窓。
- ドーム状皿形鏡板は、12mmの凹状クラウン半径を有することを特徴とする請求項3に記載の出射窓。
- ドーム状皿形鏡板は、円筒状チャンネルの直径の30%から6%のインナーナックル半径を有することを特徴とする請求項3に記載の出射窓。
- ドーム状皿形鏡板は、2.7mmのインナーナックル半径を有することを特徴とする請求項3に記載の出射窓。
- 凸状クラウンは、円形あるいは概してオーバル形に形成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の出射窓。
- 凸状クラウンは、複数個の隆起部を含み、各隆起部は、凸状クラウンが外側へ延びるにつれて小さくなる直径を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、単一の一体ピースであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、ベリリウム、銅、スチール、ステンレススチール、チタン、前述のもののいずれかの合金、あるいは前述したもののいずれかの組み合わせを含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、Ti-6Al-4Vを含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の出射窓。
- 円筒状チャンネルは、6−10mmの直径を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の出射窓。
- 円筒状チャンネルは、10−20mmの直径を有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の出射窓。
- 線形加速器は、少なくとも10MeVから約50MeVのエネルギーを有する電子線を生成することが可能であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の出射窓。
- 線形加速器は、少なくとも5kWの電力から約150kWの電力を有する電子線を生成することが可能であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の出射窓。
- 凸状クラウンを通過する電子線は、少なくとも30MeVのエネルギーを有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の出射窓。
- 窓は、窓フランジに脱着可能に取り付け可能であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の出射窓。
- 冷媒に起因する圧力応力と出射窓のパルス電子線加熱に起因する熱応力との組み合わせは、出射窓の疲労限度以下に保たれることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の出射窓。
- 冷媒及び真空に起因する差圧による圧力応力は、電子線による加熱に起因する出射窓の引張り応力を部分的に相殺することを特徴とする請求項1乃至19のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、0.15mmから0.75mmミリに及ぶ種々の厚さを有することを特徴とする請求項1乃至20のいずれか一項に記載の出射窓。
- 冷媒及び真空によって引き起こされる差圧は、少なくとも690kPaであることを特徴とする請求項1乃至21のいずれか一項に記載の出射窓。
- 線形加速器は、1−600ヘルツで電子線をパルス発振することができることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、コンバータターゲットホルダー内にフィットするように形成されることを特徴とする請求項1乃至23のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、生成ターゲット冷却チューブ内にフィットするように形成されることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか一項に記載の出射窓。
- コンバータターゲットホルダーは、タンタル(Ta)を保持することを特徴とする請求項24に記載の出射窓。
- 放射性同位体は、モリブデン−99(99Mo)を含むことを特徴とする請求項1乃至26のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、コンフラット(登録商標)型ナイフエッジ真空シーリング法を用いてメイティングフランジに取り付け可能であることを特徴とする請求項1乃至27のいずれか一項に記載の出射窓。
- 出射窓は、溶接あるいはろう付けを用いて取り付け可能であることを特徴とする請求項1乃至27のいずれか一項に記載の出射窓。
- ジオメトリは、出射窓が、電子線によって引き起こされる熱応力によって外側へ曲がると共に圧力応力によって内側へ曲がるのを許容することを特徴とする請求項1乃至29のいずれか一項に記載の出射窓。
- 凸状クラウンは、少なくとも0.35mmの厚さを有することを特徴とする請求項1乃至30のいずれか一項に記載の出射窓。
- 凸状クラウンは、約0.15mmから約0.75mmの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項1乃至30のいずれか一項に記載の出射窓。
- ここに開示されたあらゆる特徴、特徴の組み合わせ及び/又は特徴の副次的組み合わせを含むことを特徴とするシステム。
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