一种具有混合冷却流道的散裂中子靶制造技术

本发明专利技术针对靶体的热沉积以其内部冷却流道作为优化对象，提出一种同时存在相互连通的串行冷却流道和并行冷却流道的具有混合冷却流道的散裂中子靶；包括靶容器和安装在靶容器内的靶体，所述靶容器正对质子束流轰击方向的前端面设置有靶窗；所述的靶体由若干块靶片单体叠加式固定连接而成，靠近靶窗方向的数块靶片与靶容器上下内壁之间的间隙形成单条串行冷却流道，远离靶窗方向的相邻连接两个靶片之间的连接面间的间隙形成并行冷却流道，串行冷却流道和并行冷却流道相互连通；整体靶结构内部工质总体流量较低，在靶体高热流区域通过串行流实现高流速散热，低热流区域通过并行流降低流动阻力，实现高效冷却、流动稳定从而延长靶体使用寿命目的。

【技术实现步骤摘要】
一种具有混合冷却流道的散裂中子靶
本专利技术涉及散裂中子靶
，尤指一种同时存在相互连通的串行冷却流道和并行冷却流道的一种具有混合冷却流道的散裂中子靶。
技术介绍
中子产生的机制为原子核的散裂反应，散裂中子源是由加速器驱动的、产生强流中子束的大型科学实验装置。目前国际上拥有大型散裂源装置的国家包括美国、英国、瑞士、日本、中国和瑞典等，其他还有中小型中子源也正在设计和建设。散裂中子源利用加速器产生的高能质子轰击重金属靶造成原子核散裂从而提供高通量脉冲中子，并利用所产生的中子研究物质微观结构和运动。靶体主要用以提供高能质子轰击的重金属，以此产生中子及其他次级离子。散裂中子靶根据靶体材料可分为液体靶与固体靶，其中固体靶已在多个散裂源得到广泛应用。固体靶冷却目前主要采用的方法是将靶体分为多片结构形成并行流动，冷却工质进入靶体中通过分流的方式冷却各个靶片，例如英国散裂源靶的设计思路同样是将靶体切分为12片，以水为冷却工质对其冷却。为提高散裂中子源装置运行效率，加速器功率高，同时具有质子束斑形状小，单位峰值热功率密度大等特点。装置运行期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述的散裂中子靶包括靶容器和安装在靶容器内的靶体，所述靶容器正对质子束流轰击方向的前端面设置有靶窗；所述的靶体由若干块靶片单体叠加式固定连接而成，靠近靶窗方向的数块靶片与靶容器上下内壁之间的间隙形成单条贯通并顺序流经每块靶片的三个面的串行冷却流道，远离靶窗方向的相邻连接两个靶片之间的连接面间的间隙形成多条互不干涉的并行冷却流道，串行冷却流道和并行冷却流道相互连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述的散裂中子靶包括靶容器和安装在靶容器内的靶体，所述靶容器正对质子束流轰击方向的前端面设置有靶窗；所述的靶体由若干块靶片单体叠加式固定连接而成，靠近靶窗方向的数块靶片与靶容器上下内壁之间的间隙形成单条贯通并顺序流经每块靶片的三个面的串行冷却流道，远离靶窗方向的相邻连接两个靶片之间的连接面间的间隙形成多条互不干涉的并行冷却流道，串行冷却流道和并行冷却流道相互连通。


2.根据权利要求1所述的一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述质子束流通过靶窗后轰击靶体，靠近靶窗区域，采用串行冷却流道设计，远离靶窗区域，采用并行冷却流道设计。


3.根据权利要求1所述的一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述的靶容器为分体式结构，包括“匚”形框架支撑板和可拆卸安装的挡板，框架支撑板和挡板组装后形成前端面设置有靶窗，对应的后端面设置有冷却工质入口和工质出口的全包围结构。


4.根据权利要求1所述的一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述的散裂中子靶还包括安装在靶容器内部的折弯分隔板，折弯分隔板整体呈反“Z”形，分为折弯部和延长底板部，其中折弯部将靶容器后端面的工质入口和工质出口分隔成两个相互隔离的通口；延长底板部的形状和尺寸与“匚”形框架支撑板的底部相适配，安装在框架支撑板底部上方一起构成内部中空的靶体腔室。


5.根据权利要求4所述的一种具有混合冷却流道的散裂中子靶，其特征在于：所述的折弯分隔板的延长底板部的上表面设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：童剑飞，陆友莲，梁天骄，朱凌波，张锐强，魏少红，孙鹏，
申请(专利权)人：散裂中子源科学中心，中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44