一种BNCT液态锂靶装置制造方法及图纸

一种BNCT液态锂靶装置，包括真空泵、锂罐体、过滤罐体、冷却机构、电磁泵、流量计、压力计、阀门、靶室；锂罐体外层电加热丝，锂罐体上端有真空泵接头，过滤罐安装在锂罐体下端内，过滤罐内有多张滤网；冷却管安装在锂罐体内上侧；真空泵接头和真空泵连接；锂罐体和电磁泵连接；电磁泵和流量计连接，流量计和阀门连接，压力计安装在流量计出液端管道一侧；靶室包括外壳体、质子束入管、中子出管、锂靶设备，质子束入管一侧安装在外壳体一侧，外壳体另一侧有中子出口；外壳体上端有光束诊断管；质子束入管上端有冷阱管，质子束入管的另一侧和质子加速器连接；冷阱管的下端有多只挡片，锂靶设备安装在外壳体内。本新型保证了BNCT治疗癌症效果。

【技术实现步骤摘要】
一种BNCT液态锂靶装置
本技术涉及癌症治疗辅助设备领域，特别是一种BNCT液态锂靶装置。
技术介绍
BNCT（硼中子俘获治疗）是一种通过在肿瘤细胞内的核反应来摧毁癌细胞的治疗技术。其基本原理是先给病人注射一种与癌细胞具有很强亲和力的硼化合物。该化合物进入人体后只迅速聚集于癌细胞内，然后用热中子射线对该化合物进行照射，这种射线对人体的损伤不大，但热中子射线与进入癌细胞里的硼能发生很强的核反应，释放出一种杀伤力极强的射线；由于射线的射程很短，只有一个癌细胞的长度，所以过程中只杀死癌细胞，不损伤人体周围组织，能达到较好的癌症治疗效果。为了尽可能减少治疗中人体受辐照时间，BNCT要求热中子通量须大于1×1013m－2s－1；目前只有裂变反应堆产生的中子能满足这一通量密度要求，但是反应堆由于其结构及应用安全考量，不可能建在位于人口稠密区的大型医院内。为了解决这一问题，美国劳伦斯国家实验室研制了利用质子加速器获得的能量、在2.1-2.6MeV和流强为20mA质子束轰击锂靶产生热中子，满足了BNCT要求的热中子通量，整个治疗时间为40分钟左右，在8cm深处的肿瘤剂量为21Gy-Eq(光子等效吸收剂量)，能达到较好的治疗效果；更为重要的是，采用质子加速器产生中子的主要优点是伴随的射线污染少，费用低，体积较小，可安装在医院中使用。实际应用中，使用基于质子加速器的BNCT，除了产生高能离子束的加速器以外，产生中子的靶是其中两个关键技术点之一。目前，基于质子加速器的BNCT使用的都是固定锂靶，实际应用中固定锂靶热传导不好，容易产生热负荷沉积、导致设备温度上升速度慢，并且对质子加速器产生的高能脉冲引起的冲击效应承受能力有限，这样，会对基于质子加速器的BNCT治疗癌症带来一定影响。
技术实现思路
为了克服现有基于质子加速器的BNCT，因采用固定锂靶，实际应用中，固定锂靶热传导不好，容易产生热负荷沉积、导致设备温度上升速度慢，对质子加速器产生的高能脉冲引起的冲击效应承受能力有限，会对治疗癌症带来影响的弊端，本技术提供了在各部件共同作用下，能循环产生流动的液态锂靶，液态锂熔点低、沸点高，使得基于质子加速器的BNCT可选择的运行温度和压力较低，更能消除热负荷沉积导致的温度快速上升，并可承受质子加速器产生高能脉冲引起的冲击效应，由此保证了基于质子加速器的BNCT治疗癌症效果的一种BNCT液态锂靶装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种BNCT液态锂靶装置，包括真空泵、锂罐体、过滤罐体、冷却机构、电磁泵、流量计、压力计、阀门、靶室；其特征在于所述锂罐体的外层环绕固定安装有电加热丝，锂罐体的上端一侧有真空泵接头，过滤罐固定安装在锂罐体下端内，过滤罐的底部间隔距离分布有滤孔，过滤罐的内部由上至下间隔距离固定安装有多张滤网，多张滤网由上至下滤孔逐渐变小；所述冷却机构的环形冷却管固定安装在锂罐体的内上侧，冷却机构的冷却管进液口和冷却机构的出液管固定连接，冷却管的出液口和冷却机构的进液管固定连接；所述真空泵接头和真空泵的进气端固定连接；所述锂罐体出液管和电磁泵的进液管固定连接；所述电磁泵的出液管和流量计的进液端固定连接，流量计出液端和阀门的进液端固定连接，压力计的进液管安装在流量计出液端管道的一侧；所述靶室包括外壳体、质子束入管、中子出管、锂靶设备，质子束入管的一侧固定安装在外壳体的一侧，外壳体另一侧有中子出口；所述外壳体的上端有光束诊断管，光束诊断管内有光纤摄像头，光纤摄像头和显示设备经光纤线连接；所述质子束入管的上端有冷阱管，质子束入管的另一侧和质子加速器的出口固定连接；所述位于冷阱管的下端间隔距离有多只挡片，挡片的外径小于质子束入管的内径；所述锂靶设备安装在外壳体内。进一步地，所述锂靶设备是弧形流面、一端为开放式结构，在其上端有进液靶管，进液靶管的下部内径较上部内径变窄且倾斜一定角度朝向锂靶设备的内侧端，在靶室的外壳体下端有出液靶管，出液靶管上端和锂靶设备下端错开，且在外壳体下端内具有一定高度，进液靶管上端、出液靶管下端和阀门的出液端、过滤罐体进液管的上端分别固定连接，靶室的外壳体外下端安装有电发热丝。进一步地，所述过滤罐体进液管上端一段位于环形冷却管的内中部，并和环形冷却管的内侧端紧密贴合。进一步地，所述锂罐体上下是封闭式结构。进一步地，所述靶室外壳体的另一侧下端中部固定安装有观察管。进一步地，所述和锂罐体、电磁泵、冷却机构、流量计、压力计、阀门、靶室连接的管道及管道接头外侧均包裹有一层隔热材料。本技术有益效果是：本技术在锂罐中存放一定量的金属锂，电加热丝加热将其熔化后，通过电磁泵将液态锂输送至靶室，在靶室形成液态锂流面，利用加速器获得的质子束轰击流动液态锂流面，产生中子。再通过中子与聚集于癌细胞内的硼化合物发生核反应来摧毁癌细胞。本技术能循环产生流动的液态锂靶，液态锂熔点低、沸点高，使得基于质子加速器的BNCT可选择的运行温度和压力较低，更能消除热负荷沉积导致的温度快速上升，并可承受质子加速器产生高能脉冲引起的冲击效应，由此保证了基于质子加速器的BNCT治疗癌症效果。基于上述，本技术具有好的应用前景。附图说明以下结合附图和实施例将本技术做进一步说明。图1为本技术结构示意图。具体实施方式图1中所示，一种BNCT液态锂靶装置，包括真空泵（型号CFB-1200K）、锂罐体1、过滤罐体2、冷却机构3、高温液态金属电磁泵4、高温流量计5(型号F03-25)、高温压力计6（型号DEC-308DⅢER）、高温阀门7、靶室8；所述锂罐体1的外层环绕固定安装有电加热丝9(功率2.5Kw)，锂罐体1的上端右侧焊接有一个真空泵接头11，过滤罐2固定安装在在锂罐体1下端内、且下端及四周和锂罐体1内下端及四周间隔一定距离，过滤罐2的底部间隔一定距离分布有若干直径1mm的滤孔方便过滤后锂液体流出，过滤罐2的内部由上至下层叠安装有滤网21，滤网21由上至下滤孔逐渐变小，最上端滤孔是50目（30张，交错放置），中间滤孔是80目（20张，交错放置），最下端滤孔是120目（10张，交错放置）；所述冷却机构的环形冷却管3固定安装在锂罐体1的内上侧，冷却机构的冷却管3进液口和冷却机构的出液管经管道、管道接头固定连接，冷却管3的出液口和冷却机构的进液管经管道、管道接头固定连接；所述冷却管3的进液口上端、出液口下端分别位于锂罐体1的左端上外部、右端下外部，真空泵接头11的上端位于锂罐体1的右端上外部，真空泵接头11和真空泵的进气端经管道、管道接头固定连接；所述锂罐体1左中部出液管和电磁泵4的进液管经管道、管道接头固定连接；所述电磁泵4的出液管和流量计5的进液端经管道、管道接头固定连接，流量计5出液端和阀门7的进液端经管道、管道接头固定连接，压力计6的进液管安装在流量计5出液端管道的右侧、且压力计6的进液管和流量计5出液端管道内部空间相通；所述靶室8包括具有上盖的外壳体81、质子束入管82、中子出管83、液态锂靶设备84，质子束入管82本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BNCT液态锂靶装置，包括真空泵、锂罐体、过滤罐体、冷却机构、电磁泵、流量计、压力计、阀门、靶室；其特征在于所述锂罐体的外层环绕固定安装有电加热丝，锂罐体的上端一侧有真空泵接头，过滤罐固定安装在锂罐体下端内，过滤罐的底部间隔距离分布有滤孔，过滤罐的内部由上至下间隔距离固定安装有多张滤网，多张滤网由上至下滤孔逐渐变小；所述冷却机构的环形冷却管固定安装在锂罐体的内上侧，冷却机构的冷却管进液口和冷却机构的出液管固定连接，冷却管的出液口和冷却机构的进液管固定连接；所述真空泵接头和真空泵的进气端固定连接；所述锂罐体出液管和电磁泵的进液管固定连接；所述电磁泵的出液管和流量计的进液端固定连接，流量计出液端和阀门的进液端固定连接，压力计的进液管安装在流量计出液端管道的一侧；所述靶室包括外壳体、质子束入管、中子出管、锂靶设备，质子束入管的一侧固定安装在外壳体的一侧，外壳体另一侧有中子出口；所述外壳体的上端有光束诊断管，光束诊断管内有光纤摄像头，光纤摄像头和显示设备经光纤线连接；所述质子束入管的上端有冷阱管，质子束入管的另一侧和质子加速器的出口固定连接；所述位于冷阱管的下端间隔距离有多只挡片，挡片的外径小于质子束入管的内径；所述锂靶设备安装在外壳体内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种BNCT液态锂靶装置，包括真空泵、锂罐体、过滤罐体、冷却机构、电磁泵、流量计、压力计、阀门、靶室；其特征在于所述锂罐体的外层环绕固定安装有电加热丝，锂罐体的上端一侧有真空泵接头，过滤罐固定安装在锂罐体下端内，过滤罐的底部间隔距离分布有滤孔，过滤罐的内部由上至下间隔距离固定安装有多张滤网，多张滤网由上至下滤孔逐渐变小；所述冷却机构的环形冷却管固定安装在锂罐体的内上侧，冷却机构的冷却管进液口和冷却机构的出液管固定连接，冷却管的出液口和冷却机构的进液管固定连接；所述真空泵接头和真空泵的进气端固定连接；所述锂罐体出液管和电磁泵的进液管固定连接；所述电磁泵的出液管和流量计的进液端固定连接，流量计出液端和阀门的进液端固定连接，压力计的进液管安装在流量计出液端管道的一侧；所述靶室包括外壳体、质子束入管、中子出管、锂靶设备，质子束入管的一侧固定安装在外壳体的一侧，外壳体另一侧有中子出口；所述外壳体的上端有光束诊断管，光束诊断管内有光纤摄像头，光纤摄像头和显示设备经光纤线连接；所述质子束入管的上端有冷阱管，质子束入管的另一侧和质子加速器的出口固定连接；所述位于冷阱管的下端间隔距离有多只挡片，挡片的外径小于质子束入管的内径；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：芶富均，陈波，陈建军，
申请(专利权)人：成都达信成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51