一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统技术方案

本发明专利技术涉及中子靶技术领域，公开了一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，包括靶板结构和用于安装靶板结构的靶架，所述靶板结构包括钽靶和铍靶，所述钽靶和铍靶通过耐高温金属粘接剂粘合呈一体式靶板结构；本发明专利技术提供的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，解决了现有设计存在的能量利用率低无法实现对中子产额最大化的问题。化的问题。化的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统


[0001]本专利技术涉及中子靶
，具体涉及一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统。

技术介绍

[0002]硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,简称BNCT)是一种热中子束与蓄积在肿瘤组织中的含硼药物发生核反应，释放出一种杀伤力极强的射线，从而杀灭癌细胞的治疗方法。它是一种新的精准治疗癌症的二元技术。首先它用硼中子的靶向药物注射到人体以后，聚集到消灭的肿瘤上，同时，让药物带上硼
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10的这种同位素，这种同位素没有放射性，也没有毒。但是，它有一个很好的特点，就是当中子入射的时候，与中子的反应截面非常大，中子和硼
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10发生核反应后，产生α粒子和7Li粒子。这两种粒子与传统放疗使用的X线或者γ线有很大区别，其飞行距离短，大约为一个细胞的长度，哪一个细胞吸附了含硼的靶向药物，它就会被中子精准的杀灭，而不损伤周围的正常细胞。同时，由于中子主要是与靶向药物的硼
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10发生作用，所以，只需要大概的瞄准，方向正确就行了。这也就使得硼中子俘获治疗设备的造价能够大大的降低，体积大大的缩小，也非常简单。
[0003]现有的加速器硼中子俘获治疗系统，除了加速器产生的质子能量和束流外，极其关键的是必须有一个能够将质子转换成中子的中子转换靶系统，而现有的中子转换靶系统主要是采用单一靶实现对质子的转换，但由于加速器产生的质子能量是从低能端到高能端的连续发布，因此，单一靶只能在一定能量范围条件下才具有相对高的中子产额，其无法将其他能量段的质子进行充分转换，因此，现有的中子转换靶系统的能量转换率还有待提升。
[0004]再则，加速器是连续运行的，其产出的高能质子打在中子转换靶上，会产生巨大的热量，如不将产生的热量及时带走，将会使中子转换靶温度不断升高，影响系统的正常运行和中子转换靶的使用寿命，因此，必须对中子转换靶采取冷却措施。
[0005]此外，还因为随着高能质子打在中子转换靶的时间变化，中子转换效率会逐渐降低，因此，中子转换靶需要定期更换，而现有的中子转换靶的更换不易操作，进而会直接影响设备系统的使用效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，用以解决现有技术中存在的至少一个上述问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，包括靶板结构和用于安装靶板结构的靶架，所述靶板结构包括钽靶和铍靶，所述钽靶和铍靶通过耐高温金属粘接剂粘合呈一体式靶板结构。
[0009]本技术方案中，由于靶板结构包括钽靶和铍靶，在质子能量的高能端(20Mev以上)钽靶产生的中子产额高；质子能量的中、低能端(在20Mev以下)铍靶产生的中子产额高，本技术方案采用钽
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铍复合靶的结构设计方式，可以将各个能段质子充分地转换成中子，相对
于单一靶材类型的中子转换靶，能够实现在质子源相同的情况下，提升中子产额，从而提升能量利用率，在用于BNCT治疗过程中，能够有效的缩短治疗时长，进而减少治疗过程给病人造成的负面作用。由于钽靶和铍靶通过耐高温金属粘接剂粘合呈一体式靶板结构，耐高温金属粘结剂能够将钽靶和铍靶紧密地粘接在一起，形成无缝连接的整体，从而使高、中能端的质子产生的中子产额实现最大化，且此种粘接复合方式的工艺简单，生产成本低。
[0010]进一步的，为了方便实现对靶板结构的安装，同时，为了更好的实现对靶板结构的散热，所述靶架包括镂空安装位，所述靶板结构安装在镂空安装位处。
[0011]进一步的，为了尽可能的避免高能中子通过靶架的缝隙泄漏出去进而进入到加速器大厅，所述靶架包括下延伸结构和上延伸结构，所述镂空安装位位于下延伸结构上，所述上延伸结构的宽度大于下延伸结构的宽度，所述下延伸结构与上延伸结构之间具有第一弯折结构11，也即是，靶架采用上大下小的倒梯形结构设计，上下并非竖直连通，而是具有弯折边的结构设计，这样达到更好的防泄漏的效果。
[0012]进一步的，为了更好的实现对高能中子的慢化和反射作用，所述上延伸结构内设有靶架慢化体块和靶架反射体块。
[0013]进一步的，为了更好的实现对靶架的散热，提升中子转换靶的使用寿命，所述靶架的一侧设有散热组件，所述铍靶位于靠近散热组件的一侧。
[0014]进一步的，为了尽可能的避免高能中子通过散热架的缝隙泄漏出去进而进入到加速器大厅，所述散热组件包括散热架和安装在散热架上的散热管，所述散热架包括下部架体结构和上部架体结构，所述上部架体结构的宽度大于下部架体结构的宽度，所述下部架体结构与上部架体结构之间具有第二弯折结构31，也即是，散热架采用上大下小的倒梯形结构设计，上下并非竖直连通，而是具有弯折边的结构设计，这样达到更好的防泄漏的效果。
[0015]进一步的，为了提升对中子靶的散热效果，同时为了实现对靶架的插拔式安装，所述散热组件包括金属散热面板，所述金属散热面板位于散热架内且将散热架内的空间分成左侧空间和右侧空间，所述靶架安装在左侧空间内，所述散热管设置在右侧空间内。
[0016]进一步的，为了达到更好的散热效果，同时，为了更好的实现对高能中子的慢化和反射作用，所述散热架具有下凸起部和上凹陷部，所述下凸起部和上凹陷部之间形成倾斜过度面，所述金属散热面板的下端与下凸起部之间为右侧下部空间，所述金属散热面板的上端与上凹陷部之间为右侧上部空间，所述散热管的盘管部位于右侧下部空间内，所述右侧上部空间内设有散热架反射体块和散热架慢化体块。
[0017]进一步的，为了便于将中子转换靶可拆卸式的安装在散热架上，所述散热架包括底座、支撑体、左侧板和右侧板，所述下凸起部和上凹陷部形成在支撑体上，所述底座与支撑体的下端固定连接，所述左侧板和右侧板分别与支撑体的左侧和右侧固定连接，所述左侧板和右侧板的内侧分别设有竖直限位凸起，所述金属散热面板位于竖直限位凸起的左侧。
[0018]进一步的，为了方便实现对散热管的安装，提升结构的紧凑性，所述上凹陷部上分别设有两条限位槽，所述散热管的延伸段位于对应的限位槽内并向上延伸至限位槽外，所述竖直限位凸起将散热管的延伸段限定在限位槽内。
[0019]本专利技术的有益效果为：本技术方案中，由于靶板结构包括钽靶和铍靶，在质子能量
的高能端(20Mev以上)钽靶产生的中子产额高；质子能量的中、低能端(在20Mev以下)铍靶产生的中子产额高，本技术方案采用钽
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铍复合靶的结构设计方式，可以将各个能段质子充分地转换成中子，相对于单一靶材类型的中子转换靶，能够实现在质子源相同的情况下，提升中子产额，从而提升能量利用率，在用于BNCT治疗过程中，能够有效的缩短治疗时长，进而减少治疗过程给病人造成的负面作用。由于钽靶和铍靶通过耐高温金属粘接剂粘合呈一体式靶板结构，耐高温金属粘结剂能够将钽靶和铍靶紧密地粘接在一起，形成无缝连接的整体，从而使高、中能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：包括靶板结构和用于安装靶板结构的靶架，所述靶板结构包括钽靶和铍靶，所述钽靶和铍靶通过耐高温金属粘接剂粘合呈一体式靶板结构。2.根据权利要求1所述的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：所述靶架包括镂空安装位，所述靶板结构安装在镂空安装位处。3.根据权利要求2所述的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：所述靶架包括下延伸结构和上延伸结构，所述镂空安装位位于下延伸结构上，所述上延伸结构的宽度大于下延伸结构的宽度，所述下延伸结构与上延伸结构之间具有第一弯折结构。4.根据权利要求3所述的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：所述上延伸结构内设有靶架慢化体块和靶架反射体块。5.根据权利要求1所述的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：所述靶架的一侧设有散热组件，所述铍靶位于靠近散热组件的一侧。6.根据权利要求5所述的一种适用于BNCT的钽、铍中子靶系统，其特征在于：所述散热组件包括散热架和安装在散热架上的散热管，所述散热架包括下部架体结构和上部架体结构，所述上部架体结构的宽度大于下部架体结构的宽度，所述下部架体结构与上部架体结构之间具有第二弯折结构。7.根据权利要求6所述的一种适用于B...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄靖宇，
申请(专利权)人：四川中物积庆医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：