用于放射性核素生成系统的靶输送系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于放射性核素生成系统的靶输送系统(1)，包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放射性核素生成系统的靶输送系统


[0001]本专利技术涉及一种用于放射性核素生成系统的靶输送系统。

技术介绍

[0002]放射性核素用于技术和科学的各个领域以及医疗目的。通常，放射性核素在研究反应堆或回旋加速器中产生。由于用于商业生产放射性核素的设施的数量有限并且预计会减少，因此需要提供替代的生产场地。
[0003]商业核反应堆可用于生产放射性核素。特别地，可以修改和/或补充商业反应堆的常规空气球(aero
‑
ball)测量系统或其他仪表管系统，以能够有效且高效地生产放射性核素。例如商业空气球测量系统或穿越堆芯探针(TIP)系统的一些仪表管用于将辐照靶引入反应堆堆芯中并将活化的辐照靶引出反应堆堆芯。通过将辐照靶定位在反应堆堆芯的预定区域来优化靶的活化，所述预定区域具有足以将辐照靶中的母体材料完全转化成所需放射性核素的中子通量。
[0004]例如，WO2017/012655A描述了一种放射性核素生成系统，其包括：
[0005]核反应堆的仪表管系统，其包括延伸到核反应堆堆芯中的至少一个仪表指，其中仪表管系统被配置为允许将辐照靶插入到仪表指中和从仪表指中移除；以及
[0006]靶驱动系统，其包括管道系统并且被配置为以预定线性顺序将辐照靶插入仪表指中以及从仪表指中移除辐照靶。
[0007]靶驱动系统通常是气动操作的，这意味着加压气体被驱动通过靶驱动系统的管道系统，以将辐照靶从放射性核素生成系统内的一个位置移动到另一个位置。
[0008]当操作放射性核素生成系统时，重要的是能够对进出核反应堆堆芯的靶进行计数，以确保所有进入堆芯的靶也离开堆芯。
[0009]然而，WO2017/012655A中描述的传感器并不完全令人满意。
[0010]事实上，由于气动驱动，大多数靶通常作为靶队列移动通过输送系统的管道，其中靶在其轴向端部处彼此接触。
[0011]本专利技术的专利技术人已经发现，在每个计数位置处包括一个传感器的现有传感器装置不能可靠地对这种靶队列中的靶进行计数。事实上，这些靶在管道中横向振动和旋转，即，垂直于它们通过管道的主要移动方向移动，这使得现有系统很难识别彼此非常接近的多个靶，因为不可能解析它们的几何轮廓或载体之间的间隙。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于放射性核素生成系统的靶输送系统，其能够准确且可靠地对进入或离开核反应堆堆芯的靶的数量进行计数。
[0013]为此目的，本专利技术涉及一种用于放射性核素生成系统的靶输送系统，所述靶输送系统包括：
[0014]‑
管道，其用于将辐照靶输送通过放射性核素生成系统；
[0015]‑
靶驱动系统，其被配置为驱动辐照靶通过所述管道；
[0016]‑
计数系统，其被配置为对通过管道的辐照靶的数量进行计数，
[0017]其中所述计数系统包括至少两个距离传感器，每个距离传感器被配置为用于测量该距离传感器与辐照靶之间的径向距离，所述距离传感器布置在沿着管道的相同轴向位置处，并且沿着管道的圆周以恒定的角间距规则地间隔开。
[0018]靶输送系统还可以包括单独的或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：
[0019]‑
所述距离传感器是感应传感器，特别是涡流传感器；
[0020]‑
靶输送系统还包括安装在所述管道上的传感器支撑件，距离传感器安装在传感器支撑件上，使得对于每个距离传感器，在该距离传感器与管道的内部之间没有传感器信号的障碍物；
[0021]‑
靶输送系统还包括被配置为执行以下方法步骤的计算器：
[0022]‑
接收由距离传感器获得的距离信号；
[0023]‑
计算中间信号，该中间信号的幅度取决于来自距离传感器的距离信号的总和；以及
[0024]‑
基于中间信号确定通过管道的辐照靶的数量；
[0025]‑
计算中间信号的步骤包括对来自距离传感器的距离信号求和，中间信号特别地与来自距离传感器的距离信号的总和相对应或成比例；
[0026]‑
确定通过管道的辐照靶的数量包括对中间信号应用模式识别算法；
[0027]‑
模式识别算法是边缘检测算法；
[0028]‑
边缘检测算法的应用包括应用比较器来将中间信号变换成最终二进制信号；
[0029]‑
确定通过管道的辐照靶的数量的步骤还包括基于最终二进制信号对辐照靶的数量进行计数，特别是通过对宽度大于或等于预定阈值的最终信号中的脉冲进行计数；
[0030]‑
该方法还包括在应用模式识别算法之前对中间信号应用反卷积算法的步骤；以及
[0031]‑
计数系统包括在沿着管道的给定轴向位置处的恰好两个距离传感器，所述距离传感器沿着管道的径向方向彼此面对。
[0032]本专利技术还涉及一种包括如上所述的靶输送系统的放射性核素生成系统，所述靶输送系统被配置为用于以预定线性顺序将辐照靶插入到核反应堆的堆芯中的预定位置。
[0033]放射性核素生成系统还可以包括单独地或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：
[0034]‑
放射性核素生成系统还包括延伸到核反应堆的堆芯中的至少一个引导管，所述靶输送系统被配置为用于以预定线性顺序将辐照靶插入到引导管中；
[0035]‑
核反应堆是重水反应堆。
[0036]本专利技术还涉及一种使用靶输送系统对穿过放射性核素生成系统中的管道的辐照靶进行计数的方法，所述方法包括以下步骤：
[0037]‑
接收来自距离传感器的距离信号；
[0038]‑
计算中间信号，该中间信号的幅度取决于来自距离传感器的距离信号的总和；以及
[0039]‑
基于中间信号确定通过管道的辐照靶的数量。
[0040]该方法还可包括单独地或根据任何技术上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：
[0041]‑
确定通过管道的辐照靶的数量包括对中间信号应用模式识别算法；
[0042]‑
模式识别算法是边缘检测算法；以及
[0043]‑
计算中间信号的步骤包括对来自距离传感器的距离信号求和，中间信号特别地与来自距离传感器的距离信号的总和相对应或成比例。
附图说明
[0044]通过阅读以下仅通过举例的方式并参照附图给出的描述，将更好地理解本专利技术，在附图中：
[0045]‑
图1是沿着与管道的轴线平行的平面截取的根据第一实施方式的靶输送系统的一部分的示意性剖视图；
[0046]‑
图2是沿着垂直于管道的轴线的平面截取的根据第一实施方式的靶输送系统的一部分的示意性剖视图；
[0047]‑
图3是传感器支撑件的立体图；
[0048]‑
图4是沿着平行于管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于放射性核素生成系统的靶输送系统(1；100)，所述靶输送系统(1；100)包括：
‑
管道(5)，其用于将辐照靶(7)输送通过所述放射性核素生成系统；
‑
靶驱动系统(9)，其被配置为驱动所述辐照靶(7)通过所述管道(5)；
‑
计数系统(12)，其被配置为用于对通过所述管道(5)的辐照靶(7)的数量进行计数；其特征在于，所述计数系统(12)包括至少两个距离传感器(15)，每个距离传感器被配置为用于测量该距离传感器(15)与所述辐照靶(7)之间的径向距离(d1、d2)，所述距离传感器(15)布置在沿着所述管道(5)的相同轴向位置处，并且沿着所述管道(5)的圆周以恒定的角间距规则地间隔开。2.根据权利要求1所述的输送系统(1；100)，其中所述距离传感器(15)是感应传感器，特别是涡流传感器。3.根据前述任一项权利要求所述的输送系统(1；100)，其还包括安装在所述管道(5)上的传感器支撑件(18)，所述距离传感器(15)安装在所述传感器支撑件(18)上，使得对于每个距离传感器(15)，在该距离传感器(15)与所述管道(5)的内部之间没有传感器信号的障碍物。4.根据前述任一项权利要求所述的输送系统(1；100)，其还包括被配置为执行以下方法步骤的计算器(40)：
‑
接收由所述距离传感器(15)获得的距离信号(s1(t)、s2(t)；s1(t)、s2(t)、s3(t))；
‑
计算中间信号(s
int
(t))，该中间信号(s
int
(t))的幅度取决于来自所述距离传感器(15)的所述距离信号(s1(t)、s2(t)；s1(t)、s2(t)、s3(t))的总和；以及
‑
基于所述中间信号(s
int
(t))确定通过所述管道(5)的辐照靶(7)的数量。5.根据权利要求4所述的输送系统(1；100)，其中计算所述中间信号(s
int
(t))的步骤包括对来自所述距离传感器(15)的所述距离信号(s1(t)、s2(t)；s1(t)、s2(t)、s3(t))求和，所述中间信号(s
int
(t))特别地与来自所述距离传感器(15)的所述距离信号(s1(t)、s2(t)；s1(t)、s2(t)、s3(t))的总和相对应或成比例。6.根据权利要求4或5所述的输送系统(1；100)，其中确定通过所述管道(5)的辐照靶(7)的数量包括对所述中间信号(s
int
(t))应用模式识别算法。7.根据权利要求6所述的输送系统(1；100)，其中所述模式识别算法是边缘检测算法。8.根据权利要求7所述的输送系统(1；100)，其中所述边缘检测算法的应用包括应用比较器来将所述中间信号(s
int
(t))变换成最终二进制信号(s
f

【专利技术属性】
技术研发人员：马克西米利安，
申请(专利权)人：法玛通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：