用于中子产生系统的靶系统和中子产生系统技术方案

本实用新型专利技术提供了用于一种中子产生系统的靶系统和一种中子产生系统。靶系统包括：用作靶体的多个固体颗粒；以及通道部件，所述通道部件具有用于固体颗粒通过的相对于水平方向倾斜的通道。根据本实用新型专利技术的实施方式，例如可以消除现有技术中产生的射流影响及减少强放射性污染问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于中子产生系统的靶系统和一种中子产生系统。
技术介绍
在聚变堆材料辐照损伤研究问题中，目前国际上没有合适的中子源用于相关研究，传统的加速器氘氚中子源产生的中子通量有限，国际上专用于聚变堆材料研究的中子源项目IFMIF(国际聚变堆材料辐照装置)虽然能够产生较高的中子通量和中子总产额，但其技术难度和投资都非常巨大，且研制周期漫长，装置整体的强放射性环境防护也需进行大量投入。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种用于中子产生系统的靶系统和中子产生系统，用以解决现有IFMIF中子源靶在运行过程中由于流体力学的不稳定性而造成的射流影响和强放射性污染等问题。根据本技术的实施方式，提供了一种用于中子产生系统的靶系统，该靶系统包括:用作靶体的多个固体颗粒；以及通道部件，所述通道部件具有用于固体颗粒通过的相对于水平方向倾斜的通道。根据本技术的实施方式，所述通道相对于水平方向倾斜30度至60度。根据本技术的实施方式，所述通道部件包括沿通道部件的纵向方向延伸的底壁和两个纵向侧壁。根据本技术的实施方式，所述通道部件还包括用于束流通过而入射到颗粒上的开口部，该开口部位于通道部件的上侧并且与底壁相对。根据本技术的实施方式，所述通道部件没有与底壁相对的顶壁，以形成所述开口部。根据本技术的实施方式，所述通道部件具有大致矩形的横截面。根据本技术的实施方式，所述通道部件还包括在上端沿通道部件的横向延伸的连接底壁和两个纵向侧壁的上端的横向侧壁。根据本技术的实施方式，所述通道部件在下端没有沿通道部件的横向延伸的横向侧壁。根据本技术的实施方式，固体颗粒利用重力在通道中滚动。根据本技术的实施方式，固体颗粒具有球体形状。根据本技术的实施方式，所述通道是槽。根据本技术的实施方式，提供了一种中子产生系统，该中子产生系统包括:上述的靶系统；以及固体颗粒传送装置，所述固体颗粒传送装置用于将固体颗粒传送到所述靶系统的通道部件的通道的上端。根据本技术的实施方式，该中子产生系统的入射束流与通道部件之间的夹角为α，且0度< α <180度。根据本技术的实施方式，例如可以消除现有技术中产生的射流影响及减少强放射性污染问题。【附图说明】附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中:图1为根据本技术实施例的中子产生系统的示意图；图2为根据本技术实施例的靶系统的通道部件的示意图；图3为根据本技术实施例的靶系统的通道部件的侧视图；以及图4为根据本技术实施例的靶系统的入射束流与样品台之间的夹角的关系的示意图。【具体实施方式】下面结合说明书附图来说明本技术的【具体实施方式】。以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1至3所示，根据本技术的实施例的中子产生系统100包括:靶系统10 ；以及固体颗粒传送装置20，所述固体颗粒传送装置20用于将固体颗粒传送到所述靶系统10的通道部件11的通道12的上端。如图1所示，中子产生系统100还包括:设置在通道部件11的下游的用于从靶系统10接收固体颗粒的汇聚管道7，以及设置在汇聚管道7的下游的用于冷却固体颗粒的颗粒换热器2。如图1至3所示，根据本技术的实施例的用于中子产生系统的靶系统10包括:用作靶体的多个固体颗粒；以及通道部件11，所述通道部件11具有用于固体颗粒通过的相对于水平方向倾斜的通道12。所述通道12可以相对于水平方向倾斜30度至60度。固体颗粒利用重力在通道12中滚动。固体颗粒可以具有球体形状，例如圆球体形状或椭球体形状或其它可以滚动的球体形状。如图2所示，所述通道12可以是槽。如图2所示，所述通道部件11包括沿通道部件11的纵向方向延伸的底壁112和两个纵向侧壁111。所述通道部件11还包括用于束流通过而入射到颗粒上的开口部，该开口部位于通道部件11的上侧并且与底壁112相对。在图2所示的示例中，所述通道部件11具有大致矩形的横截面，并且没有与底壁112相对的顶壁，以形成所述开口部。所述通道部件11还包括在上端沿通道部件11的横向延伸的连接底壁112和两个纵向侧壁111的上端的横向侧壁113。所述通道部件11在与上端相对的下端没有沿通道部件11的横向延伸的横向侧壁。例如，所述通道相对于水平方向倾斜30度至60度，所述通道部件11的纵向方向相对于水平方向倾斜30度至60度，或底壁112可以相对于水平方向倾斜30度至60度。如图1所示，固体颗粒传送装置20包括除尘输送装置6以及颗粒驱动装置4。在除尘输送装置6中可以设有除尘装置，以除去颗粒中的破碎颗粒。在颗粒驱动装置4的上端设有汇聚管道8，用于将固体颗粒供给靶系统10的通道部件11。此外，中子产生系统100还包括:设置在颗粒驱动装置4的下游的颗粒储存补充装置3，以及屏蔽体5。在本技术的实施例中，中子产生系统是一种小型高通量高能氘铍中子源，该中子源中，从电子回旋共振型(ECR)离子源中产生离子，离子经过低能传输线、射频四极场(RFQ)加速器、中能传输线及超导加速段后生成高功率密度束流，高功率密度束流与固体颗粒革El进行反应，产生中子。固体颗粒可以以铍合金颗粒为革El材料，其直径约为0.1?0.5_，铍合金可采用铍钨合金、铍钛合金、铍鍊合金、以及相关三元合金、例如Be-W-X合金(其中X为Re、Ta、Fe等)，或采用其它金属和合金。小球在重力作用下在通道中连续流动，在束靶耦合区与高功率密度束流作用产生中子，同时，固体颗粒还将沉积热量带出束流耦合区，并在换热器2中将热导出靶系统10。如图1，图2及图3所示，靶系统10的通道部件11可以为带有三面侧壁111、113的斜槽，与水平面呈30?60度倾斜，无侧壁的一边朝下，为颗粒出口。斜槽的有效长度需根据整个中子产生系统的大小来设定，宽度需大于束斑直径6cm以上。靶系统10的通道部件11可以选用耐辐照，耐高温的材料，例如SiC。其底壁112和侧壁111、113的厚度均为0.5?2cm。在底壁112的背面，设置有用于放置样品的样品台31、样品台32和样品台33。其中样品台31是高通量中子辐照区域，样品台32是中等通量中子辐照区域，样品台33是相对低通量中子辐照区域。如图4所示，该中子产生系统的入射束流B与通道部件11 (例如，通道，通道部件11的纵向方向或通道部件11的底壁112)之间的夹角为α，且0度< α < 180度。样品台31、32、33的中心线C可以与束流B的方向大致一致，样品台31、32、33的中当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中子产生系统的靶系统，其特征在于包括：用作靶体的多个固体颗粒；以及通道部件，所述通道部件具有用于固体颗粒通过的相对于水平方向倾斜的通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹文龙，杨磊，高笑菲，张雅玲，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：新型
国别省市：甘肃;62