一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构制造技术

技术编号:19931392 阅读:12 留言:0更新日期:2018-12-29 03:33
一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,包括圆弧形的腔体,所述腔体的内壁装设有中子阻挡吸收层,中子阻挡吸收层贴合覆盖着腔体的整个内壁,该中子阻挡吸收层包括若干组相互拼接安装的碳化硼板组,碳化硼板组沿着腔体内壁的周面均匀排布,该碳化硼板组包括两块相互拼接安装的铝合金粘结碳化硼板,该铝合金粘结碳化硼板包括铝合金板、碳化硼板和环氧粘接剂层,环氧粘接剂层粘接在碳化硼板的内表面并且与腔体的内壁粘接固定,铝合金板装设在碳化硼板的外表面。本实用新型专利技术对中子的屏蔽作用效果良好,装配紧密。

【技术实现步骤摘要】
一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构
本技术属于中子辐射测试工装领域,具体地说是一种圆弧形中子散射腔体的内壁屏蔽结构。
技术介绍
中子散射测试试验装置,作用是测试不同物质在中子束流的作用下产生的影响。工作过程要用到一种大型的回圆弧状装置,这种装置常用是一种封闭式金属桶,如铅桶,由于铅桶对于中子束流的阻挡及吸收能力不太好,现需开发另一种吸收中子的材质来制造专用的测试桶。由于碳化硼控制棒是用于控制反应堆的反应性的可动部件。也就是说,反应堆内链式反应的强弱,可用控制棒予以控制。另外,控制棒还可用于控制反应堆的功率分布,避免形成较大的功率峰,确保燃料元件不超过设计极限值。目前的测试装置,基本上都是采用铅桶,其内壁仅仅是铅材料表面,一体成型结构,在整个测试过程当中,容易发生中子外泄的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,装配紧密,中子的屏蔽作用效果良好。为了解决上述技术问题,本技术采取以下技术方案:一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,包括圆弧形的腔体,所述腔体的内壁装设有中子阻挡吸收层,中子阻挡吸收层贴合覆盖着腔体的整个内壁,该中子阻挡吸收层包括若干组相互拼接安装的碳化硼板组,碳化硼板组沿着腔体内壁的周面均匀排布,该碳化硼板组包括两块相互拼接安装的铝合金粘结碳化硼板,该铝合金粘结碳化硼板包括铝合金板、碳化硼板和环氧粘接剂层,环氧粘接剂层粘接在碳化硼板的内表面并且与腔体的内壁粘接固定,铝合金板装设在碳化硼板的外表面。所述碳化硼板组中,其中一块铝合金粘结碳化硼板的侧面设为倾斜面且倾斜角度为45度,另外一块铝合金粘结碳化硼板的侧面设为倾斜面且倾斜角度为135度,其中一块的铝合金粘结碳化硼板的45度倾斜面与另外一块的铝合金粘结碳化硼板的135度倾斜面拼接安装,并且沿着腔体内壁的周面径向方向排布。所述碳化硼板组中,两块铝合金粘结碳化硼板的拼接位置具有0.2-0.4mm的间隙,该间隙填充有碳化硼颗粒形成封边层。所述封边层凸出于铝合金粘结碳化硼表面,并且该封边层的高度小于等于2mm。所述腔体轴向长度方向按照设定高度进行长度等分,分隔成至少两层,铝合金粘结碳化硼板的高度与每一层的高度相等。所述铝合金粘结碳化硼板的端面设为倾斜面且倾斜角度为45度,并且该铝合金粘结碳化硼板的端面沿着腔体的轴向方向排布安装。所述铝合金粘结碳化硼板通过锁紧装置与腔体的内壁安装连接。所述锁紧装置包括螺栓和压片,螺栓上部固定装在压片内,螺栓下部从铝合金碳化硼板穿过后锁紧在腔体的内壁。所述锁紧装置还包括碳化硼屏蔽盖,该碳化硼屏蔽盖内设有固定块,固定块内固定装有螺钉,螺钉上装设有弹簧卡片,碳化硼屏蔽盖卡装在压片上后弹簧卡片卡合在压片上。本专利技术通过在腔体的内壁设置铝合金碳化硼板,并且通过倾斜面相互拼接的安装结构,实现紧密的安装,能够对中子进行良好的阻挡和吸收,避免中子泄露出去,提高测试的安全性和可靠性。附图说明附图1为本技术立体结构示意图;附图2为本技术中铝合金碳化硼板的剖面示意图;附图3为本技术铝合金碳化硼板的侧面倾斜角度为45度的示意图;附图4为本技术铝合金碳化硼板的侧面倾斜角度为45度的示意图;附图5为本技术锁紧装置的立体结构示意图;附图6为本技术锁紧装置的分解状态示意图;附图7为本技术碳化硼板组的装配示意图。具体实施方式为能进一步了解本技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。如附图1-6所示,本技术揭示了一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,包括圆弧形的腔体1,所述腔体1的内壁装设有中子阻挡吸收层,中子阻挡吸收层贴合覆盖着腔体的整个内壁,该中子阻挡吸收层包括若干组相互拼接安装的碳化硼板组,碳化硼板组沿着腔体内壁的周面均匀排布,该碳化硼板组包括两块相互拼接安装的铝合金粘结碳化硼板2,该铝合金粘结碳化硼板2包括铝合金板24、碳化硼板25和环氧粘接剂层26,环氧粘接剂层26粘接在碳化硼板25的内表面并且与腔体1的内壁粘接固定,铝合金板24装设在碳化硼板25的外表面。为了具有更好的中子阻挡吸收效果,碳化硼的厚度设为8mm,铝合金的厚度设为1mm,环氧粘结剂层的厚度设为0.5mm。8mm碳化硼加用于吸收中子,1mm铝合金用于固定碳化形状,内表面0.5mm环氧粘接剂用于防止碳化硼颗粒脱落。当然,以上厚度是最佳的厚度值,在其他需求下,还可以有其他的厚度设定。所述碳化硼板组中,其中一块铝合金粘结碳化硼板2的侧面设为倾斜面且倾斜角度为45度,即形成45度倾斜面21;另外一块铝合金粘结碳化硼板2的侧面设为倾斜面且倾斜角度为135度,即形成135度倾斜面22,其中一块的铝合金粘结碳化硼板的45度倾斜面与另外一块的铝合金粘结碳化硼板的135度倾斜面拼接安装,并且沿着腔体内壁的周面径向方向排布。整个腔体的内壁由多组碳化硼组构成,通过135度倾斜侧面和45度倾斜侧面的拼接,能够有效地减少中子射线从两块碳化硼板的拼接接口中穿过。原理是中子射线能穿过铝合金,但不能穿过2mm的碳化硼层。同时中子射线多大是从腔体中心往四周射出,45度的斜面接口可实现大多数的中子射线阻挡。如附图7所示,所述碳化硼板组中,两块铝合金粘结碳化硼板2的拼接位置具有0.2-0.4mm的间隙4,最佳的间隙保持在0.3mm,该间隙填充有碳化硼颗粒形成封边层5。封边层凸出于铝合金粘结碳化硼表面,并且该封边层的高度小于等于2mm。采用粒度在400的碳化硼80%+环氧粘结剂20%充分搅拌,再进行填涂封边,填涂封边截面形状是圆弧形凸台状,高度不超过2mm。所述铝合金粘结碳化硼板的端面设为倾斜面且倾斜角度为45度,并且该铝合金粘结碳化硼板的端面沿着腔体的轴向方向排布安装。即轴向相邻的两块碳化硼板之间也采用45度斜面拼接安装,形成的接口间隙同样填充碳化硼颗粒形成封边,达到较佳的中子阻挡效果。所述腔体轴向长度方向按照设定高度进行长度等分,分隔成至少两层,铝合金粘结碳化硼板的高度与每一层的高度相等。比如腔体高度以每500mm作为分层,每一层的长度最好相等。如高度是900mm的,分层是两个450mm,相等高度的分层方便铝合金粘结碳化硼片成型制造及安装,提高装配的便利性。另外,所述铝合金粘结碳化硼板通过锁紧装置3与腔体1的内壁安装连接,通过锁紧装置,实现铝合金粘结碳化硼板与腔体实现稳固、可靠的安装连接。所述锁紧装置3包括螺栓31和压片32,螺栓31上部固定装在压片32内,螺栓31下部从铝合金碳化硼板2穿过后锁紧在腔体1的内壁。螺栓以螺纹方式穿过铝合金碳化硼板然后安装锁紧在腔体上。为了进一步避免螺栓与腔体的连接处有中子的外泄,该锁紧装置3还包括碳化硼屏蔽盖33,该碳化硼屏蔽盖33内设有固定块36,固定块36内固定装有螺钉35,螺钉35上装设有弹簧卡片34,碳化硼屏蔽盖33卡装在压片32上后弹簧卡片34卡合在压片32上。利用碳化硼屏蔽盖将螺栓和压片全部覆盖容纳在内,从而使得中子不会射入到螺栓的安装位置。压片的侧壁设有内凹区域,弹簧卡片则设有相应的凸出端,往下压时弹簧卡片的凸出端刚好卡入压片的内凹区域,从而卡合扣紧,方便碳化硼屏蔽盖的装配,只需要要用手下压即可完成安装,起到有效的屏蔽作用。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,包括圆弧形的腔体,其特征在于,所述腔体的内壁装设有中子阻挡吸收层,中子阻挡吸收层贴合覆盖着腔体的整个内壁,该中子阻挡吸收层包括若干组相互拼接安装的碳化硼板组,碳化硼板组沿着腔体内壁的周面均匀排布,该碳化硼板组包括两块相互拼接安装的铝合金粘结碳化硼板,该铝合金粘结碳化硼板包括铝合金板、碳化硼板和环氧粘接剂层,环氧粘接剂层粘接在碳化硼板的内表面并且与腔体的内壁粘接固定,铝合金板装设在碳化硼板的外表面。

【技术特征摘要】
1.一种中子散射腔体的内壁屏蔽结构,包括圆弧形的腔体,其特征在于,所述腔体的内壁装设有中子阻挡吸收层,中子阻挡吸收层贴合覆盖着腔体的整个内壁,该中子阻挡吸收层包括若干组相互拼接安装的碳化硼板组,碳化硼板组沿着腔体内壁的周面均匀排布,该碳化硼板组包括两块相互拼接安装的铝合金粘结碳化硼板,该铝合金粘结碳化硼板包括铝合金板、碳化硼板和环氧粘接剂层,环氧粘接剂层粘接在碳化硼板的内表面并且与腔体的内壁粘接固定,铝合金板装设在碳化硼板的外表面。2.根据权利要求1所述的中子散射腔体的内壁屏蔽结构,其特征在于,所述碳化硼板组中,其中一块铝合金粘结碳化硼板的侧面设为倾斜面且倾斜角度为45度,另外一块铝合金粘结碳化硼板的侧面设为倾斜面且倾斜角度为135度,其中一块的铝合金粘结碳化硼板的45度倾斜面与另外一块的铝合金粘结碳化硼板的135度倾斜面拼接安装,并且沿着腔体内壁的周面径向方向排布。3.根据权利要求2所述的中子散射腔体的内壁屏蔽结构,其特征在于,所述碳化硼板组中,两块铝合金粘结碳化硼板的拼接位置具有0.2-0.4mm的间隙,该间隙填充有碳化硼颗粒形成封边层。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙振忠李荣泳何伟锋
申请(专利权)人:东莞理工学院
类型:新型
国别省市:广东,44

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