一種改進的環狀中子源的製作方法
2023-06-06 11:59:16
專利名稱:一種改進的環狀中子源的製作方法
本實用新型涉及中子源的結構，更具體地說是一種改進的環狀中子源。
環狀中子源是雙層密封的中子源，主要用於中子水份計(物料溫度測量)和中子活化分析等。這類中子源的特點是其內徑因受到BF3計數管尺寸限制而不能太小，外徑又由於要考慮到尺寸的合理性，不可能太大，因此，環形內外徑之間的間隙很窄，活性區體積很小。另外環狀中子源要求放射性物質(即源芯)均勻分布在圓環柱內，使放射性各向分布均勻。目前常用的環狀中子源主要是英國同位素產品目錄(1976年)中推薦的型式。該中子源由源芯、墊片、內殼和外殼組成。源芯是粉末狀的AmO2和鈹粉的混合物，封裝在內殼的環形體內，帶有源芯的內殼再封裝在外殼內。內殼和外殼各由內、外圓筒和環形的上下蓋組成環形柱體。其上、下兩端的環形面各有兩條環形焊縫，一個環狀中子源共有8條環焊縫。粉末狀的源芯是通過一種環形漏鬥填充到內殼環形體中。該中子源有如下缺陷粉末狀源芯很難在填充時，使放射性分布均勻，因此，不易達到中子發射各向均勻；填充時費時，且容易沾汙內殼的焊縫，不易去汙，影響焊封質量；中子源內外殼的焊縫多，而且在一個小環形面上有相鄰近的兩條焊縫，增加了焊接難度，因為在焊接過程中，殼體容易變形，從而使焊縫質量難以保證；焊縫太多易使殼體機械強度和耐腐蝕性能下降；焊縫多使焊接工作人員多受放射性輻射劑量。
本實用新型目的是提供一種裝配容易，環焊縫少、密封性好、機械強度高的狀環中子源。
本實用新型採用的源芯是環形塊，使中子源裝配大大簡化，不易沾汙內殼，而且環形源芯的放射性各向均勻。內外殼均是由內、外套筒鑲嵌而成的環形體，內套筒下端帶有一個外環形臺，外套筒上端帶有一個內環形臺，這種連體結構，使內外套筒鑲嵌成內、外殼時，減少了環形焊縫，即每個環形端面由原來的兩條焊縫減少到一條焊縫。一個端面只有一條焊縫，使焊接容易實施，殼體也不易變形，焊縫質量就好，同時殼體的機械強度和耐腐蝕性也可以得到改進，此外焊縫少，可以節省焊接時間，減少工作人員所受的中子劑量。
圖1是本實用新型環狀中子源的示意圖；圖2是環狀中子源的A－A剖視圖；圖3是內殼的內套筒示意圖；圖4是內殼的外套筒示意圖；圖5是外殼的內套筒示意圖；圖6是外殼的外套筒示意圖；由圖1和圖2可見，本實用新型由源芯1、墊片2、內殼3和外殼4組成。源芯1封裝在內殼3的環形體內，帶有源芯1的內殼3封裝在外殼4的環形體內。本實用新型的特徵是源芯1是環形塊，內殼3是由一個下端帶有外環形臺7的內套筒5(見圖3)和一個上端帶有內環形臺8的外套筒6(見圖4)鑲嵌而成的環形體。外套筒6置於內套筒5外，外套筒6與內套筒5高度相等。外殼4是由一個下端帶有外環形臺10的內套筒9(見圖5)和一個上端帶有內環形臺12的外套筒11(見圖6)鑲嵌而成的環形體。外套筒11置於內套筒9之外，其高度相等。上述內、外殼的內、外環形臺實際上就是內、外殼的上、下蓋，但由於它們分別與內、外套筒連成一體，從而使內、外殼每個環形端面只有一條焊縫，所以整個雙層密封的環狀中子源只有4條焊縫，比英國所推薦的中子源結構少4條焊縫。環形塊的源芯較之粉末狀的源芯在裝配時要簡單方便得多。只要把它套在內殼3的內套筒5的圓筒上再套上墊圈2即可，然後把內殼的外套筒6鑲嵌到內套筒5上，把上、下各一條環形縫焊好，源芯1就密封在內殼3之中了。然後再把裝有源芯1的內殼3套在外殼4的內套筒9上，把外殼4的外套筒11鑲嵌到內套筒9上，焊好上、下縫即完成環狀中子源的封裝程序。
為了使內、外殼縱向定位，防止焊接過程中焊縫變形，把內、外殼的外套筒6和11的下端內圈開一槽14、16，同時把內殼3的外環形臺7的外徑稍大於源芯1的外直徑，把外殼4的外環形臺10的外徑稍大於內殼3外直徑，使槽14、16正好卡住環形臺7、10。此外在內殼3的內套筒5內圈上端開一槽13，內殼3外套筒6外圈的下端開一槽15，為了避免焊接時熔融的金屬超出內套筒5的內徑和外套筒6的外徑，保證帶有源芯1的內殼3與外殼4的內外套筒有很好的滑動配合，不致在裝配時被卡住。在內、外殼的內、外套各自的上、下環形臺7、8、10、12的外端面上開一環形槽17、18、19、20，從而使焊縫容易定位，便於焊接。
實施例。
一個241Am－Be中子源的源芯規格為φ外33×φ內28×5，其內殼的內套筒尺寸如下筒高為14，內徑為27，外徑為28，外環形臺外徑為33.2，臺高為2.5；內殼的外套筒尺寸如下筒高為14，內徑為33。外徑為34。內環形臺內徑為28，臺高為2.5。外殼的內套筒尺寸如下筒高為19，內徑為26＋0.023，外徑為27，外環形臺外徑為34.2，臺高為2.5；外殼的外套筒尺寸如下筒高為19，內徑為34＋0.023，外徑為35，內環形臺內徑為27＋0.023，臺高為2.5。墊片尺寸φ外33×φ內28×4。
本實用新型的中子源已製成上百個，不僅裝填容易，焊接方便，中子源的密封性能也完全達到設計指標，源的殼體機械強度和耐腐蝕性能也得到了改善。
權利要求
1.一種改進的環狀中子源，它由源芯1、墊片2、內殼3和外殼4組成，源芯1封裝在內殼3的環形體內，帶有源芯1的內殼3封裝在外殼4的環形體內，其特徵在於源芯1是環狀塊，內殼3是由一個下端帶有外環形臺7的內套筒5與一個上端帶有內環形臺8的外套筒6鑲嵌而成的環形體，外套筒6置於內套筒5外，外套筒6與內套筒5等高，外殼4是由一個下端帶有外環形臺10的內套筒9與一個上端帶有內環形臺12的外套筒11鑲嵌而成的環形體，外套筒11置於內套筒9之外，其高度相等。
2.如權利要求
1所述的環狀中子源，其特徵在於內殼3的外套筒6和外殼4的外套筒11的下端內圈開一槽14、16。
3.如權利要求
1或2所述的環狀中子源，其特徵在於內殼3的內套筒5上端內圈開一槽13，內殼3的外套筒6下端的外圈開一槽14。
4.如權利要求
1或2所述的環狀中子源，其特徵在於內殼的上、下環形臺8、7端面上各開一環形槽18、17，外殼的上、下環形臺12、10端面上各開一環形槽20、19。
專利摘要
本實用新型涉及環狀中子源的結構，該中子源由源芯、墊片、內殼和外殼組成。源芯是環形塊，內外殼是各由一個下端帶有外環形臺的內套筒與一個上端帶有內環形臺的外套筒鑲嵌而成的環形體。源芯為環形塊則容易裝配，且放射性各向分布均勻。內外殼的這種結構由於把環形體的環形臺與環形體的外套筒相連，環形體的下環形臺與環形體的內套筒相連，從而使內、外殼都減少了兩條焊縫，使焊封工藝過程容易實施，提高了焊縫質量，內、外殼也不容易變形，機械強度和耐腐蝕性能都有所改進，操作人員所受的中子劑量也有所減少。
文檔編號G21G4/02GKCN2149007SQ93200499
公開日1993年12月8日 申請日期1993年1月16日
發明者蔡善鈺, 汪幼梅 申請人:中國原子能科學研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan