一种基于锎252中子源的小型辐照装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于锎252中子源的小型辐照装置，包括放射源、放射源运动控制单元、辐照杯、辐照杯运动控制单元、控制器和上位机；其中，所述放射源为锎252中子源，由所述放射源运动控制单元驱动沿竖直方向做直线往复运动；所述辐照杯用于放置待辐照物并使其能够曝露在放射源辐射场中，所述辐照杯运动控制单元控制所述辐照杯匀速转动；所述放射源运动控制单元和辐照杯运动控制单元均与控制器连接，所述控制器与上位机连接。本发明专利技术采用锎252中子源实现了中子辐照装置小型化，同时通过上位机统一控制，实现各个控制单元的精确控制；本发明专利技术填补了在小剂量中子辐照应用方面的空白，能够作为加速器中子源和反应堆中子源辐照的必要补充。

A Small Irradiation Device Based on Ce 252 Neutron Source

【技术实现步骤摘要】
一种基于锎252中子源的小型辐照装置
本专利技术涉及核应用
，具体涉及一种基于锎252中子源的小型辐照装置。
技术介绍
核技术的和平利用在人类步入21世纪后得到大规模的应用和发展，在核技术应用领域内分为动力核技术和非动力核技术两大类，涉及的领域包括基础研究、工业、农业、医学、环境保护等多个领域，其主要形式包括：核能发电、同位素辐射加工、核探测、核电子以及核素示踪等。辐照加工是非动力核技术和平利用的主要形式，也是核技术民用化的最主要形式。辐射技术在我国经济发展中发挥着越来越重要的作用，它与人们的饮食安全、用药安全和环境改善等健康生活问题息息相关，为社会的公共医疗卫生事业和提高人民健康水平做出了积极贡献。辐射技术服务被誉为“绿色加工产业”和“本世纪朝阳产业”，被国家科技部列为国家重点发展的九大高新技术产业之一。我国辐照加工产业具有较好的技术基础。近十几年来，在改革开放大环境影响下，产业化进程发展较快，年均以20％的速度增长。在材料科学、生命科学、生物工程、环境保护、营养学、医疗科学、电子工程、航空航天、地质、石油化工等方面已取得重要成果。因此辐射加工技术正在突破传统的应用格局，向科技前沿和生产广度渗透，形成许多新的应用领域。然而，与发达国家相比较，我国的辐照加工产业差距明显，主要是产品品种少，产业规模小，许多重要产业领域尚属空白，不适应市场需求。目前国内小型辐照仪市场主要以X射线辐照仪和伽马射线辐照仪为主，绝大部分为美国、加拿大和德国进口产品。而基于锎252中子源的小型辐照装置市面上还没有相关产品，但是比如军医大学和核潜艇等相关单位，急需开展生物活体在中子辐照下的相关实验，因此亟需进行小剂量中子辐照应用研究。
技术实现思路
为了填补国内外在小剂量中子辐照应用方面的研究空白，本专利技术提供了一种基于锎252中子源的小型辐照装置，本专利技术旨在为实验室提供一种小型中子辐照装置用于环境、医疗、生物工程等领域，而不必依赖于大型加速器中子源或反应堆中子源进行辐照实验。与后者相比，本专利技术装置使用更灵活、成本更低，在小动物活体剂量实验、生物医疗、材料、环境、国防等方面有较大需求。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于锎252中子源的小型辐照装置，该辐照装置包括放射源、放射源运动控制单元、辐照杯、辐照杯运动控制单元、控制器和上位机；其中，所述放射源为锎252中子源，由所述放射源运动控制单元驱动沿竖直方向做直线往复运动；所述辐照杯用于放置待辐照物并使其能够曝露在放射源辐射场中，所述辐照杯运动控制单元控制所述辐照杯匀速转动；所述放射源运动控制单元和辐照杯运动控制单元均与控制器进行数据和通信连接，所述控制器与上位机进行数据和通信连接。本专利技术采用锎252中子源实现了中子辐照装置小型化，同时通过上位机管理软件，实现各个控制单元的精确控制；本专利技术填补了在小剂量中子辐照应用方面的空白，能够作为加速器中子源和反应堆中子源辐照的必要补充。优选的，该辐照装置还包括防护体和防护体运动控制单元；所述防护体设置于辐照杯的外侧，且能够在防护体运动控制单元的控制下转动；正常工作时，所述防护体运动控制单元控制防护体转动使辐照杯一侧靠近放射源；辐照结束时，所述防护体运动控制单元控制防护体转动使辐照杯一侧远离放射源，能够从辐照杯中取放待辐照物。本专利技术进一步设计防护装置，便于操作人员从辐照杯中放置或取出待辐照物，同时保护操作人员的安全。优选的，该辐照装置还包括检测单元，所述检测单元与控制器进行数据和通信连接；所述检测单元包括表面剂量监测单元和放射源活度检测单元；所述表面剂量监测单元用于实时监测该辐照装置表面的中子和伽马剂量；所述放射源活度检测单元用于实时监测放射源活度。本专利技术进一步设置检测单元，用于对装置的辐射剂量和辐射源活动进行精确的实时监测与控制，有效保护设备和操作人员的安全并提高辐照剂量精确控制。优选的，该辐照装置还包括电池供电单元和报警单元，所述电池供电单元和报警单元均与所述控制器进行数据和通信连接。本专利技术进一步设计了电池供电单元和报警单元，其中电池供电单元作为备用电源，用于故障或断电等突发情况下供电，避免不可控制错误发生；所述报警单元用于对故障或错误进行报警提示。优选的，所述放射源运动控制单元包括驱动机构、传动机构、光电编码器和限位开关；所述放射源安装在传动机构上，所述驱动机构与所述控制器连接，由所述控制器控制所述驱动机构驱动所述传动机构运动，进而带动所述放射源实现竖直方向的直线往复运动；所述光电编码器和限位开关分别与所述控制器连接，所述光电编码器用于检测放射源的实时位置；所述限位开关用于控制放射源运动的最大行程。优选的，所述驱动机构为匀速直线电机，所述传动机构采用直线螺杆螺母机构或者直线导轨机构。优选的，所述辐照杯运动控制单元包括驱动机构和转动机构；所述辐照杯安装在所述转动机构上，所述驱动机构与所述控制器连接，由所述控制器控制其驱动所述转动机构，进而带动所述辐照杯匀速转动。优选的，所述控制器采用PLC控制模块，实现信号采集、信号处理和信号传输。优选的，该辐照装置还包括输出设备，所述输出设备与所述上位机连接。优选的，所述输出设备为打印机，所述上位机为工控机，所述上位机提供人机交互，实现整个辐照装置的数据处理、传输和控制；所述打印机用于打印辐照数据报表。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术采用锎252中子源实现了中子辐照装置小型化，通过电机驱动装置和软件控制，实现了辐照时间和剂量的精确化。本专利技术通过在小剂量中子辐照应用方面填补了国内空白，能够作为加速器中子源和反应堆中子源辐照的必要补充。2、本专利技术通过控制器统一实现各个控制单元的控制、以及信号的采集、处理和传输；能够实现辐照时间和辐照剂量等参数的精准实时检测以及控制，提高了辐照精度的可控性。3、本专利技术通过上述结构设计，能够既保证装置的可实施性，同时提高了安全性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的系统原理框图。图2为本专利技术的装置结构俯视图。图3为本专利技术的工作原理流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1一种基于锎252中子源的小型辐照装置，如图1和2所示，该辐照装置包括：放射源1、放射源运动控制单元、辐照杯2、辐照杯运动控制单元、控制器和上位机；其中，所述放射源1为锎252中子源，由所述放射源运动控制单元驱动沿竖直方向做直线往复运动；所述辐照杯2用于放置待辐照物并使其能够曝露在放射源辐射场中，所述辐照杯运动控制单元控制所述辐照杯2匀速转动；所述放射源运动控制单元和辐照杯运动控制单元均与控制器进行数据和通信连接，所述控制器与上位机进行数据和通信连接。本实施例的辐照装置中，放射源1和辐照杯2的相对位置关系：其中辐照杯可以按顺时针或逆时针匀速旋转，转速可以由标定程序设置，如20转每分钟；而中子放射源则在竖直方向上循环往复运动，运动速度可以按照需要调节，如设置为20毫米每秒；放射源运动的行程可以根据辐照杯的高度来设定，如198毫米。为了保证辐照杯中各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锎252中子源的小型辐照装置，其特征在于，该辐照装置包括放射源、放射源运动控制单元、辐照杯、辐照杯运动控制单元、控制器和上位机；其中，所述放射源为锎252中子源，由所述放射源运动控制单元驱动沿竖直方向做直线往复运动；所述辐照杯用于放置待辐照物并使其能够曝露在放射源辐射场中，所述辐照杯运动控制单元控制所述辐照杯匀速转动；所述放射源运动控制单元和辐照杯运动控制单元均与控制器进行数据和通信连接，所述控制器与上位机进行数据和通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于锎252中子源的小型辐照装置，其特征在于，该辐照装置包括放射源、放射源运动控制单元、辐照杯、辐照杯运动控制单元、控制器和上位机；其中，所述放射源为锎252中子源，由所述放射源运动控制单元驱动沿竖直方向做直线往复运动；所述辐照杯用于放置待辐照物并使其能够曝露在放射源辐射场中，所述辐照杯运动控制单元控制所述辐照杯匀速转动；所述放射源运动控制单元和辐照杯运动控制单元均与控制器进行数据和通信连接，所述控制器与上位机进行数据和通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于锎252中子源的小型辐照装置，其特征在于，该辐照装置还包括防护体和防护体运动控制单元；所述防护体设置于辐照杯的外侧，且能够在防护体运动控制单元的控制下转动；正常工作时，所述防护体运动控制单元控制防护体转动使辐照杯一侧靠近放射源；辐照结束时，所述防护体运动控制单元控制防护体转动使辐照杯一侧远离放射源，能够从辐照杯中取放待辐照物。3.根据权利要求1所述的一种基于锎252中子源的小型辐照装置，其特征在于，该辐照装置还包括检测单元，所述检测单元与控制器进行数据和通信连接；所述检测单元包括表面剂量监测单元和放射源活度检测单元；所述表面剂量监测单元用于实时监测该辐照装置表面的中子和伽马剂量；所述放射源活度检测单元用于实时监测放射源活度。4.根据权利要求1所述的一种基于锎252中子源的小型辐照装置，其特征在于，该辐照装置还包括电池供电单元和报警单元，所述电池供电单元和报警单元均与所述控制器进行数据和通信连接。5.根据权利要求1-4任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛红松，
申请(专利权)人：薛红松，
类型：发明
国别省市：北京,11