一种用于同位素电磁分离器的接收器制造技术

本实用新型专利技术属于同位素电磁分离器技术领域，具体涉及一种用于同位素电磁分离器的接收器，设置在所述同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，包括通过绝缘子设置在框架上的面板、接收口袋，所述面板上设有入射缝，所述入射缝能够通过电磁分离后的同位素的离子束，所述接收口袋能够接收从所述入射缝通过的所述离子束，所述框架设置在能够前后移动的滑动轴上，所述接收口袋、面板能够随所述滑动轴前后移动。采用本实用新型专利技术所提供的接收器，能够精确调节接收口袋、面板与离子束的距离，降低溅射和蒸发对同位素收集的不利影响，提高接收器里收集的同位素的丰度，保证同位素相互沾污小，并能长时间稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于同位素电磁分离器
，具体涉及一种用于同位素电磁分离器的接收器。
技术介绍
电磁分离方法在同位素分离领域具有不可或缺的地位，电磁分离法是利用能量相同、质量不同的离子在横向磁场中旋转半径不同实现同位素分离的。同位素电磁分离器就是采用电磁分离方法分离得到同位素的设备。接收器是同位素电磁分离器的核心部件之一，用于接收经过离子光学系统后分离的同位素束流。它必须满足保持率高、同位素相互沾污小、可同时收集多种同位素、能够长时间稳定运行等要求。美国与俄罗斯是电磁同位素分离大国，最早使用电磁分离法分离同位素，因此，他们所使用的接收器代表了先进的水平。我们设计制造的电磁同位素分离器用接收器在结构上与美国和俄罗斯的接收器在结构和尺寸规格上有所不同，本技术中的接收器用于分离后稳定同位素的接收。
技术实现思路
针对目前同位素电磁分离器的接收器存在的问题，本技术的目的是提供一种能够实现稳定同位素的接收，并保证接收同位素的丰度的本接收器，同时能够实现接收器上接收口袋位置的在线调整，并能够同时接收多种同位素。为达到以上目的，本技术采用的技术方案是一种用于同位素电磁分离器的接收器，设置在所述同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，包括通过绝缘子设置在框架上的面板，所述面板上设有入射缝，所述入射缝能够通过电磁分离后的同位素的离子束，其中，还包括设置在所述框架上的接收口袋，所述接收口袋能够接收从所述入射缝通过的所述离子束；所述框架设置在能够前后移动的滑动轴上，所述接收口袋、面板能够随所述滑动轴后移动。进一步，所述入射缝不止一个；根据分离后的所述同位素的离子束的色散和聚焦情况，每个所述入射缝的缝宽各不相同；每个所述入射缝对应一个与所述入射缝的缝宽相匹配的特定厚度的所述接收口袋；相对应的所述入射缝和所述接收口袋能够使得从所述入射缝通过的所述离子束全部进入所述接收口袋中，所述接收口袋能够降低所述离子束的溅射作用，所述接收口袋具有弯曲弧度，所述弯曲弧度的曲率半径为980mm。进一步，所述滑动轴的滑动控制采用不破坏所述真空环境的远程控制方式，所述框架、滑动轴采用不锈钢制作。进一步，所述接收口袋设有用于降温的冷却水管，通过水冷降温降低所述离子束的溅射作用。更进一步，所述面板采用高纯石墨制作，所述接收口袋采用紫铜制作，所述接收口袋能够耐受最大功率为2kW的离子束。进一步，还设置有水分配柱和与所述水分配柱相连的多个水冷接头，所述水冷接头之间并联，所述水冷接头用于同所述接收口袋上的所述冷却水管相连，为所述接收口袋提供冷却用水。进一步，所述水分配柱采用绝缘的聚四氟乙烯制作，所述冷却水管采用恒温水冷却。更进一步，所述水分配柱、水冷接头、冷却水管能够耐0.6MPa水压。进一步，还包括通过所述绝缘子设置在所述框架上的能够开启闭合的挡门，闭合时能够将所述面板上的所述入射缝挡住，开启时能够允许所述离子束通过所述入射缝。更进一步，所述面板由高纯石墨制成的，所述挡门采用不破坏所述真空环境的远程控制方式开启闭合。本技术的有益效果在于：1.采用电动方式使接收器头部可沿前、后(y)方向移动，在同位素的分离过程中可远程精确调节，更有效地接收分离后的同位素产品，且在移动过程中不破坏真空环境。2.可以安装接收口袋的横(x)方向空间宽度能够安装多个接收口袋，保证同时接收多种同位素，并且接收口袋均采用水冷，每个接收口袋可耐受最大功率为2kW。3.满足保持率高，提高接收器里收集的同位素的丰度，保证同位素相互沾污小，并能长时间稳定运行。4.真空密封性能好，真空度可以达到1～3×10-3Pa，不破坏真空室内的真空环境，保证同位素分离的正常运行。附图说明图1是本技术具体实施方式中所述用于同位素电磁分离器的接收器的左视图；图2是本技术具体实施方式中所述用于同位素电磁分离器的接收器的右视图；图3是本技术具体实施方式中所述面板和所述挡门的连接示意图；图4是本技术具体实施方式中所述面板的前视图；图5是本技术具体实施方式中所述面板的侧视图；图6是本技术具体实施方式中用于接收85Rb的所述接收口袋的示意图；图7是本技术具体实施方式中用于接收87Rb的所述接收口袋的示意图；图中：1-接收口袋，2-冷却水管，3-面板，4-滑动螺母，5-传动轴，6-连接法兰，7-第一步进电机，8-丝杠，9-水分配柱，10-传动杆，11-第二步进电机，12-滑动轴，13-水冷接头，14-挡门，15-框架，16-入射缝，17-传动臂。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。本技术提供的一种用于同位素电磁分离器的接收器，设置在同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，如图1所示，包括通过绝缘子设置在框架15上的面板3、接收口袋1、挡门14。面板3上设有入射缝16，入射缝16能够通过电磁分离后的同位素的离子束，接收口袋1能够接收从入射缝16通过的离子束，挡门14能够开启闭合，闭合时能够将面板3上的入射缝16挡住，开启时能够允许离子束通过入射缝16。用于同位素电磁分离器的接收器通过连接法兰6设置在同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，其中，位于连接法兰6的包含框架15的一侧的部件都处于真空室的真空环境中，位于连接法兰6的另一侧的部件都处于非真空环境中。框架15设置在能够前后移动的滑动轴12上，接收口袋1、面板3、挡门14能够随滑动轴12前后移动。在本实施例中，前后移动的距离为200mm，在移动过程中头部不振动、倾斜、扭转，同时保持同位素电磁分离器的真空室的真空密封。接收器用于同时接收已分离开的多种同位素。对每种同位素，接收的最佳位置是不同的，需要在加工条件许可的情况下尽可能的优化。通过数值计算和实验修正结合的方式，获得与同位素离子束的实际轨迹相符合的计算程序，用于接收器位置的确定。在运行中，由于加速电压、弧放电等参数的变化，同位素的离子束聚焦面的位置也在变化，为更好地接收同位素，需要对接收器的面板和接收口袋的位置进行实时调整(通过框架15的前后滑动，来实现接收口袋1和面板3的位置调整)，来保证接收的同位素的丰度。滑动轴12的滑动控制采用不破坏真空环境的远程控制方式，框架15、滑动轴12采用不锈钢制作。在本实施例中，采用电动方式实现远程控制，在同位素的分离过程中可以框架15移动的实现精确控制，如图1所示，第一步进电机7控制丝杠8旋转，进而带动滑动轴12前后移动。面板3(如图3至图5)采用高纯石墨制作，接收口袋1采用紫铜制作，接收口袋1能够耐受最大功率为2kW的离子束的轰击。在本实施例中，面板3采用8mm厚高纯石墨制作，其高×宽为272mm×350mm，可以是一个整片，也可以由2～3块拼接起来，面板3上的入射缝16和接收口袋1的形状要根据理论计算及热力学计算结果，结合所装配使用的同位素电磁分离器的色散和聚焦情况来确定。铷元素的色散和相应入射缝缝口宽度见表1。根据分离的同位素种类，入射缝16不止一个；根据分离后的同位素的离子束的色散和聚焦情况，每个入射缝16的缝宽各不相同；每个入射缝16对应一个与入射缝16的缝宽相匹配的特定厚度的接收口袋1；相对应的入射缝16和接收口袋1(缝口宽度和接收口袋的形状)能够使得从入射缝16通过的离子束全部进入接收口袋1中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于同位素电磁分离器的接收器，设置在所述同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，包括通过绝缘子设置在框架(15)上的面板(3)，所述面板(3)上设有入射缝(16)，所述入射缝(16)能够通过电磁分离后的同位素的离子束，其特征是：还包括设置在所述框架(15)上的接收口袋(1)，所述接收口袋(1)能够接收从所述入射缝(16)通过的所述离子束；所述框架(15)设置在能够前后移动的滑动轴(12)上，所述接收口袋(1)、面板(3)能够随所述滑动轴(12)前后移动。

【技术特征摘要】
1.一种用于同位素电磁分离器的接收器，设置在所述同位素电磁分离器的真空室的真空环境中，包括通过绝缘子设置在框架(15)上的面板(3)，所述面板(3)上设有入射缝(16)，所述入射缝(16)能够通过电磁分离后的同位素的离子束，其特征是：还包括设置在所述框架(15)上的接收口袋(1)，所述接收口袋(1)能够接收从所述入射缝(16)通过的所述离子束；所述框架(15)设置在能够前后移动的滑动轴(12)上，所述接收口袋(1)、面板(3)能够随所述滑动轴(12)前后移动。2.如权利要求1所述的接收器，其特征是：所述入射缝(16)不止一个；根据分离后的所述同位素的离子束的色散和聚焦情况，每个所述入射缝(16)的缝宽各不相同；每个所述入射缝(16)对应一个与所述入射缝(16)的缝宽相匹配的特定厚度的所述接收口袋(1)；相对应的所述入射缝(16)和所述接收口袋(1)能够使得从所述入射缝(16)通过的所述离子束全部进入所述接收口袋(1)中，所述接收口袋(1)能够降低所述离子束的溅射作用，所述接收口袋(1)具有弯曲弧度，所述弯曲弧度的曲率半径为980mm。3.如权利要求1所述的接收器，其特征是：所述滑动轴(12)的滑动控制采用不破坏所述真空环境的远程控制方式，所述框架(15)、滑动轴(12)采用不锈钢制作。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：任秀艳，吴灵美，屠锐，杜雪媛，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11