一种用于制备大面积放射源的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于放射源制备技术领域，公开了一种用于制备大面积放射源的装装置。该装置主要包括升降平台车、调平台、镀槽、镀片、镀液保护框、电源、镀笔、镀笔支架及二维平移装置，其中升降平台车的底部设置有滚轮，车身上设置有长方形升降板；调平台置于升降板上方，调平台的底部设置有可微调高度的调节脚；镀槽为上方开口的长方体形状，位于调平台上方，尺寸不小于镀片的尺寸；镀片为阴极，位于镀槽内，镀片通过阴极连接线与电源的负极相连，镀片的四周设置镀液保护框；镀笔作为阳极，镀笔材质为石墨，其位于镀笔支架下方；镀笔通过阳极连接线与电源正极相连接；该装置具有均匀性好、电沉积效率高、操作简单且成本较低的活性区域面积大的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于放射源制备
，具体涉及一种用于制备大面积放射源的装装置。
技术介绍
为了对大面积α、β表面污染仪尤其是探测面积高达1000cm2的污染仪进行校准，需要制备大面积放射性标准源。传统的制备大面积放射源的方法有分子电镀法、浆化铺样法和电沉积法。其中分子电镀法相对于其他电镀方法有较多优越性，但由于一般电镀法采用的阳极主要为单根铂金丝、盘香状铂金丝或铂金丝网，用于较大面积放射源制备时很难保证其平整度(即保证阴极与阳极间距离不变)，尤其是对于活性面积高达1000cm2大面积源的制备，铂金丝或铂金网的长度高达30cm～40cm，要保证其整体的平整度很难，而且要防止变形需要加粗或加厚，成本较高且调平难度大。喻正伟等人于2015年6月在《核化学与放射化学》期刊中发表了题目为《电刷镀法制备大面积241Am放射源》的文章，该文章中公开了尺寸为120mm*170mm的放射源的制备方法及装置。该文章中采用的是分子电镀和刷镀相结合的方法，将镀片固定于刷镀平台上，并且镀片四周采用聚四氟乙烯边框包围，利用蠕动泵将镀液输送至镀笔上实现241Am放射源的电镀，并且镀液可循环使用。但是该方法及其装置存在以下问题：1)制备的241Am放射源的最大沉积效率为46.1％，效率较低，产生废液较多；2)大面积源最重要的指标之一是均匀性，该方法中及所用装置中均未提及刷镀平台的结构，以及如何对镀片进行调平以保证阴极和阳极间间距固定；3)所用装置是采用蠕动泵进行镀液输送，多余的镀液流到下方的储液槽后，重复利用，那么镀液的流动会对放射性核素电沉积的过程造成一定的扰动，也会对本不牢固的沉积物造成一定的冲刷作用，电镀效率低，并且放射性镀液从刷镀平台上流下时容易溅起，极易造成周围物品的放射性沾污。4)文章中只对活性面积为100mm*150mm的放射源进行制备，对于面积大至1000cm2的放射性源(即本申请中的大面积放射性源)的制备方法并未涉及到。在目前的公开文献中，未见公开利用电镀技术制备面积大至1000cm2的放射源的制备方法及所用装置。
技术实现思路
(一)专利技术目的为了解决现有技术所存在的问题，本专利技术提出了一种基于电镀技术的、均匀性好、电沉积效率高、操作简单且成本较低的活性区域面积大至1000cm2的放射源的制备装置。(二)技术方案本申请文件中所要求保护的大面积放射源是指活性区域面积大至1000cm2的放射性源，尤其是面积为300～1000cm2的放射性源。根据现有技术存在的问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于制备大面积放射源的装置，该装置主要包括升降平台车、调平台、镀槽、镀片、镀液保护框、电源、镀笔、镀笔支架、二维平移装置、控制器及计算机，其中升降平台车的底部设置有滚轮，车身上设置有长方形升降板，升降平台车的一侧设置有手柄和脚踏板，压动该手柄可实现升降板的上升，踩踏脚踏板可以实现升降板的下降；调平台置于升降板上方，调平台的底部设置有可微调高度的调节脚；镀槽为上方开口的长方体形状，位于调平台上方，尺寸不小于镀片的尺寸；镀片为阴极，位于镀槽内，镀片通过阴极连接线与电源的负极相连，镀片的四周设置有防止镀液流出并可将镀液限制在一定区域内的镀液保护框，该保护框的材质为聚氯乙烯，该保护框的宽度与镀片活性区外围非活性区尺寸一致，镀液保护框的尺寸要能够放置于镀槽内；所述镀笔作为阳极，镀笔材质为石墨，其位于镀笔支架下方，且镀笔支架上设置有可调节镀笔高度的螺丝，实现镀笔的固定和上下移动；镀笔通过阳极连接线与电源正极相连接；二维平移装置包括两个步进电机，该两个步进电机通过控制器和计算机相连接，计算机内的二维平移装置控制软件发出的信号通过控制器对二维平移装置的步进电机进行驱动，进而带动镀笔在镀片表面X、Y二维方向上循环往复移动。优选地，所述调平台的材质为不锈钢，厚度为10mm。优选地，所述镀片的材质为镜面不锈钢，厚度不小于放射性核素的射程。优选地，所述控制器控制步进电机的转动和停止，当接收到一个脉冲信号时，步进电机转过一定的角度，一定数量的脉冲累加起来，使步进电机转动的圈数一定，从而控制二维平移装置移动一定的距离。优选地，所述电源为三恒多用型电泳仪电源。优选地，所述镀笔下端距离镀片的距离为5～10mm。优选地，所述镀笔的长和宽为1cm*1cm。优选地，所述镀液保护框的高度为25～30mm。优选地，所述镀笔下端距离镀片的距离为6mm。优选地，该装置还包括量块，该量块为长方体形状，其上设置有刻度；利用该量块可以精确控制镀笔下端距离镀片的距离且能够辅助调平台对镀片进行调平。(三)有益效果本专利技术提供的制备大面积放射源的装置和方法对传统的电刷镀法与分子电镀方法进行了改进，只保留电刷镀技术中石墨材质的镀笔作为阳极，将分子电镀技术中的阳极由铂金丝或铂金网改为石墨体小镀笔，提供了与镀片尺寸对应的镀液槽及镀液保护框，用于承载、保护镀片和对镀液进行限位，将镀笔浸入镀液进行电沉积制源,有效解决了传统电刷镀过程中海绵体摩擦、镀液扰动等造成的低沉积效率的问题，改进后的沉积效率达到约90％，同时也解决了利用铂金丝或铂金网进行电镀难以保证阴极与阳极间的平行度保持不变和铂金带来的高成本问题。最关键的是，本装置和方法可以制备活性面积达1000cm2的大面积源，为了保证活性面积高达1000cm2的大面积源的均匀性和电镀过程中的稳定性，本申请添加了调平台、量块、升降平台车，升降平台车的作用在于电镀前可迅速而稳定地提升镀槽和镀片高度，即实现对阴极与阳极间距离的初步调整(粗调)，电镀结束后可迅速降低镀槽和镀片高度，方便镀槽和大面积源的拆卸，极大地降低了电镀参数调整及电镀过程中放射性核素对操作人员及周围环境造成的放射性危害；量块及调平台的作用是保证镀笔在大面积镀片上移动时能够始终保持阴极与阳极间距离是一致的，进而有效解决了源片表面放射性计数呈现区域性偏低或偏高的问题。附图说明图1是本申请提供大面积放射源制备装置示意图；其中1升降平台车；2.调平台；3.镀槽；4.镀片；5.镀液保护框；6.阴极连接线；7.三恒多用型电泳仪电源；8.镀笔；9.阳极连接线；10.阳极支架；11.二维平移装置；12.控制器；13.计算机；图2是镀笔正向移动轨迹示意图；图3是镀笔逆向移动轨迹示意图。具体实施方式下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步阐述。实施例1一种用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备大面积放射源的装置，其特征在于，该装置主要包括升降平台车、调平台、镀槽、镀片、镀液保护框、电源、镀笔、镀笔支架、二维平移装置、控制器及计算机，其中升降平台车的底部设置有滚轮，车身上设置有长方形升降板，升降平台车的一侧设置有手柄和脚踏板，压动该手柄可实现升降板的上升，踩踏脚踏板可以实现升降板的下降；调平台置于升降板上方，调平台的底部设置有可微调高度的调节脚；镀槽为上方开口的长方体形状，位于调平台上方，尺寸不小于镀片的尺寸；镀片为阴极，位于镀槽内，镀片通过阴极连接线与电源的负极相连，镀片的四周设置有防止镀液流出并可将镀液限制在一定区域内的镀液保护框，该保护框的材质为聚氯乙烯，该保护框的宽度与镀片活性区外围非活性区尺寸一致，镀液保护框的尺寸要能够放置于镀槽内；所述镀笔作为阳极，镀笔材质为石墨，其位于镀笔支架下方，且镀笔支架上设置有可调节镀笔高度的螺丝，实现镀笔的固定和上下移动；镀笔通过阳极连接线与电源正极相连接；二维平移装置包括两个步进电机，该两个步进电机通过控制器和计算机相连接，计算机内的二维平移装置控制软件发出的信号通过控制器对二维平移装置的步进电机进行驱动，进而带动镀笔在镀片表面X、Y二维方向上循环往复移动。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备大面积放射源的装置，其特征在于，该装置主要包括升降平
台车、调平台、镀槽、镀片、镀液保护框、电源、镀笔、镀笔支架、二维平移装
置、控制器及计算机，其中升降平台车的底部设置有滚轮，车身上设置有长方形
升降板，升降平台车的一侧设置有手柄和脚踏板，压动该手柄可实现升降板的上
升，踩踏脚踏板可以实现升降板的下降；调平台置于升降板上方，调平台的底部
设置有可微调高度的调节脚；镀槽为上方开口的长方体形状，位于调平台上方，
尺寸不小于镀片的尺寸；镀片为阴极，位于镀槽内，镀片通过阴极连接线与电源
的负极相连，镀片的四周设置有防止镀液流出并可将镀液限制在一定区域内的镀
液保护框，该保护框的材质为聚氯乙烯，该保护框的宽度与镀片活性区外围非活
性区尺寸一致，镀液保护框的尺寸要能够放置于镀槽内；所述镀笔作为阳极，镀
笔材质为石墨，其位于镀笔支架下方，且镀笔支架上设置有可调节镀笔高度的螺
丝，实现镀笔的固定和上下移动；镀笔通过阳极连接线与电源正极相连接；二维
平移装置包括两个步进电机，该两个步进电机通过控制器和计算机相连接，计算
机内的二维平移装置控制软件发出的信号通过控制器对二维平移装置的步进电
机进行驱动，进而带动镀笔在镀片表面X、Y二维方向上循环往复移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备大面积放射源的装置，其特征在于，
所述调平台的材质为不锈钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敏，叶宏生，喻正伟，陈克胜，夏文，徐利军，陈义珍，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11