核素制备用强流电子直线加速器制造技术

本发明专利技术公开了一种核素制备用强流电子直线加速器，其包括电子枪、聚束模块、加速管模块和Chicane模块，所述加速管模块包括第一加速管和增速段，所述电子枪、聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段依次连接，所述电子枪用于产生具有初始速度的电子束，所述聚束模块用于对所述电子束进行聚束处理，所述第一加速管用于对所述电子束进行加速处理，所述Chicane模块用于对所述电子束进行刮束处理，所述增速段用于对所述电子束进行加速处理，所述电子束依次经过所述聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段后，形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束；本发明专利技术的结构简单、造价低，能够利用常规电子枪产生可生产制备

【技术实现步骤摘要】
核素制备用强流电子直线加速器


[0001]本专利技术涉及核医学
，尤其涉及一种核素制备用强流电子直线加速器。

技术介绍

[0002]核医学行业面临放射性核素供应短缺的现象愈发严峻，原因在于全球范围内的放射性核素依赖于极少数的研究用反应堆制备。这些研究用反应堆建堆时间久远、维护成本高、年产量低，并且面临废物处置难的安全性问题。除了已关闭的研究用反应堆外，多数计划于2025年前后关闭，将造成永久性减产，导致中游核医学企业原材料采购资源紧张且采购成本上升。国际上加拿大trumpy实验室和日本有相应的电子加速器驱动制备同位素的方案，但国内关于电子加速器驱动制备同位素的技术方案仍然是空白。
[0003]另外，现有技术只能提供小于等于10MeV的电子束，能量不够高，没有大于35MeV的强流电子直线加速器，能够用于放射性同位素的制备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种核素制备用强流电子直线加速器，其结构简单、造价低，能够利用常规电子枪产生可生产制备
99
Mo放射性同位素的平均流强为39.8MeV/39.8kW的高能电子束。
[0005]为了实现上有目的，本专利技术公开了一种核素制备用强流电子直线加速器，其包括电子枪、聚束模块、加速管模块和Chicane模块，所述加速管模块包括第一加速管和增速段，所述电子枪、聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段依次连接，所述电子枪用于产生具有初始速度的电子束，所述聚束模块用于对所述电子束进行聚束处理，所述第一加速管用于对所述电子束进行加速处理，所述Chicane模块用于对所述电子束进行刮束处理，所述增速段用于对所述电子束进行加速处理，所述电子束依次经过所述聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段后，形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束。
[0006]与现有技术相比，本专利技术的电子枪产生的电子束在依次经过所述聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段后，能够形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束，其结构简单、造价低，能够利用常规电子枪产生可生产制备
99
Mo放射性同位素的平均流强为39.8MeV/39.8kW的高能电子束，为
99
Mo放射性同位素的制备提供了可靠的高能电子束，填补了我国关于通过电子加速器制备
99
Mo放射性同位素的技术空白。
[0007]较佳地，所述Chicane模块包括二极磁铁组件和刮束器，所述二极磁铁组件包括四个二极磁铁，所述刮束器设于所述二极磁铁之间。
[0008]具体地，所述Chicane模块还包括真空泵、束流位置探测器以及束流截面靶。
[0009]较佳地，所述增速段包括依次连接的第二加速管、第三加速管和第四加速管，所述第二加速管连接所述Chicane模块。
[0010]较佳地，所述核素制备用强流电子直线加速器还包括能量分析模块，所述能量分析模块包括第一能量分析站和第二能量分析站，所述第一能量分析站设于所述第一加速管
和Chicane模块之间，所述第一能量分析站用于测量所述电子束在所述第一加速管和Chicane模块之间的束流参数；所述第二能量分析站设于所述第四加速管的出口，所述第二能量分析站用于测量所述电子束在所述第四加速管的出口的束流参数。
[0011]具体地，所述能量分析模块还包括第三能量分析站和第四能量分析站，所述第三能量分析站设于所述Chicane模块和第二加速管之间，所述第三能量分析站用于测量所述电子束在所述Chicane模块和第二加速管之间的束流参数；所述第四能量分析站设于所述第二加速管和第三加速管之间，所述第四能量分析站用于测量所述电子束在所述第二加速管和第三加速管之间的束流参数。
[0012]较佳地，所述核素制备用强流电子直线加速器还包括功率源模块，所述功率源模块包括第一功率源、第二功率源和第三功率源，所述第一功率源分别为所述聚束模块和第一加速管提供微波功率，所述第二功率源为所述第二加速管提供微波功率，所述第三功率源分别为所述第三加速管和第四加速管提供微波功率。
[0013]较佳地，所述聚束模块包括相互连接的预聚束器和聚束器，所述预聚束器连接所述电子枪，所述聚束器连接所述第一加速管。
[0014]具体地，所述第一功率源分别为所述预聚束器和聚束器提供微波功率，且所述第一功率源可分别对所述预聚束器和聚束器所需微波的相位和幅度进行单独调节。
[0015]较佳地，所述电子枪为120kV热阴极栅控电子枪。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的核素制备用强流电子直线加速器的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0018]请参阅图1所示，本实施例的核素制备用强流电子直线加速器，能够形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束，适于应用在制备
99
Mo放射性同位素的核素制备系统中。
[0019]该核素制备用强流电子直线加速器包括电子枪10、聚束模块20、加速管模块和Chicane模块40，加速管模块包括第一加速管31和增速段，电子枪10、聚束模块20、第一加速管31、Chicane模块40和增速段依次连接，电子枪10用于产生具有初始速度的电子束。较佳者，该电子枪10为120kV热阴极栅控电子枪10，其工作在120kV，设计发射流强为0.85A，最高发射流强可达到2A，通常运行在1A至1.2A之间，以产生具有一定预设初速度的电子束。
[0020]聚束模块20用于对电子束进行聚束处理，聚束模块20能够将该电子束加速至速度约为10MeV。第一加速管31用于对电子束进行加速处理，Chicane模块40用于对电子束进行刮束处理，增速段用于对电子束进行加速处理。电子束依次经过聚束模块20、第一加速管31、Chicane模块40和增速段后，速度约为10MeV的电子束依次在第一加速管31、Chicane模块40和增速段进行加速后，最终形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束，以供作为后续应用在制备
99
Mo放射性同位素的核素制备系统中。
[0021]较佳地，Chicane模块40包括二极磁铁组件和刮束器42，该二极磁铁组件包括四个二极磁铁41，刮束器42设于二极磁铁41之间。具体地，Chicane模块40还包括真空泵、束流位
置探测器以及束流截面靶。
[0022]较佳地，增速段包括依次连接的第二加速管32、第三加速管33和第四加速管34，第二加速管32连接Chicane模块40。核素制备用强流电子直线加速器还包括能量分析模块，能量分析模块包括第一能量分析站51和第二能量分析站52，第一能量分析站51设于第一加速管31和Chicane模块40之间，第一能量分析站51用于测量电子束在第一加速管31和Chicane模块40之间的束流参数；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核素制备用强流电子直线加速器，其特征在于：包括电子枪、聚束模块、加速管模块和Chicane模块，所述加速管模块包括第一加速管和增速段，所述电子枪、聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段依次连接，所述电子枪用于产生具有初始速度的电子束，所述聚束模块用于对所述电子束进行聚束处理，所述第一加速管用于对所述电子束进行加速处理，所述Chicane模块用于对所述电子束进行刮束处理，所述增速段用于对所述电子束进行加速处理，所述电子束依次经过所述聚束模块、第一加速管、Chicane模块和增速段后，形成平均强流为39.8MeV/39.8kW的高能电子束。2.如权利要求1所述的核素制备用强流电子直线加速器，其特征在于：所述Chicane模块包括二极磁铁组件和刮束器，所述二极磁铁组件包括四个二极磁铁，所述刮束器设于所述二极磁铁之间。3.如权利要求2所述的核素制备用强流电子直线加速器，其特征在于：所述Chicane模块还包括真空泵、束流位置探测器以及束流截面靶。4.如权利要求1所述的核素制备用强流电子直线加速器，其特征在于：所述增速段包括依次连接的第二加速管、第三加速管和第四加速管，所述第二加速管连接所述Chicane模块。5.如权利要求4所述的核素制备用强流电子直线加速器，其特征在于：还包括能量分析模块，所述能量分析模块包括第一能量分析站和第二能量分析站，所述第一能量分析站设于所述第一加速管和Chicane模块之间，所述第一能量分析站用于测量所述电子束在所述第一加速管和Chicane模块之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永盛，陈沅，贺远强，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：