一種用于同位素電磁分離器的接收器制造技術

本發明專利技術屬于同位素電磁分離器技術領域，具體涉及一種用于同位素電磁分離器的接收器，設置在所述同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，包括通過絕緣子設置在框架上的面板、接收口袋，所述面板上設有入射縫，所述入射縫能夠通過電磁分離后的同位素的離子束，所述接收口袋能夠接收從所述入射縫通過的所述離子束，所述框架設置在能夠前后移動的滑動軸上，所述接收口袋、面板能夠隨所述滑動軸前后移動。采用本發明專利技術所提供的接收器，能夠精確調節接收口袋、面板與離子束的距離，降低濺射和蒸發對同位素收集的不利影響，提高接收器里收集的同位素的豐度，保證同位素相互沾污小，并能長時間穩定運行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于同位素電磁分離器
，具體涉及一種用于同位素電磁分離器的接收器。
技術介紹
電磁分離方法在同位素分離領域具有不可或缺的地位，電磁分離法是利用能量相同、質量不同的離子在橫向磁場中旋轉半徑不同實現同位素分離的。同位素電磁分離器就是采用電磁分離方法分離得到同位素的設備。接收器是同位素電磁分離器的核心部件之一，用于接收經過離子光學系統后分離的同位素束流。它必須滿足保持率高、同位素相互沾污小、可同時收集多種同位素、能夠長時間穩定運行等要求。美國與俄羅斯是電磁同位素分離大國，最早使用電磁分離法分離同位素，因此，他們所使用的接收器代表了先進的水平。我們設計制造的電磁同位素分離器用接收器在結構上與美國和俄羅斯的接收器在結構和尺寸規格上有所不同，本專利技術中的接收器用于分離后穩定同位素的接收。
技術實現思路
針對目前同位素電磁分離器的接收器存在的問題，本專利技術的目的是提供一種能夠實現穩定同位素的接收，并保證接收同位素的豐度的本接收器，同時能夠實現接收器上接收口袋位置的在線調整，并能夠同時接收多種同位素。為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案是一種用于同位素電磁分離器的接收器，設置在所述同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，包括通過絕緣子設置在框架上的面板，所述面板上設有入射縫，所述入射縫能夠通過電磁分離后的同位素的離子束，其中，還包括設置在所述框架上的接收口袋，所述接收口袋能夠接收從所述入射縫通過的所述離子束；所述框架設置在能夠前后移動的滑動軸上，所述接收口袋、面板能夠隨所述滑動軸后移動。進一步，所述入射縫不止一個；根據分離后的所述同位素的離子束的色散和聚焦情況，每個所述入射縫的縫寬各不相同；每個所述入射縫對應一個與所述入射縫的縫寬相匹配的特定厚度的所述接收口袋；相對應的所述入射縫和所述接收口袋能夠使得從所述入射縫通過的所述離子束全部進入所述接收口袋中，所述接收口袋能夠降低所述離子束的濺射作用，所述接收口袋具有彎曲弧度，所述彎曲弧度的曲率半徑為980mm。進一步，所述滑動軸的滑動控制采用不破壞所述真空環境的遠程控制方式，所述框架、滑動軸采用不銹鋼制作。進一步，所述接收口袋設有用于降溫的冷卻水管，通過水冷降溫降低所述離子束的濺射作用。更進一步，所述面板采用高純石墨制作，所述接收口袋采用紫銅制作，所述接收口袋能夠耐受最大功率為2kW的離子束。進一步，還設置有水分配柱和與所述水分配柱相連的多個水冷接頭，所述水冷接頭之間并聯，所述水冷接頭用于同所述接收口袋上的所述冷卻水管相連，為所述接收口袋提供冷卻用水。進一步，所述水分配柱采用絕緣的聚四氟乙烯制作，所述冷卻水管采用恒溫水冷卻。更進一步，所述水分配柱、水冷接頭、冷卻水管能夠耐0.6MPa水壓。進一步，還包括通過所述絕緣子設置在所述框架上的能夠開啟閉合的擋門，閉合時能夠將所述面板上的所述入射縫擋住，開啟時能夠允許所述離子束通過所述入射縫。更進一步，所述面板由高純石墨制成的，所述擋門采用不破壞所述真空環境的遠程控制方式開啟閉合。本專利技術的有益效果在于：1.采用電動方式使接收器頭部可沿前、后(y)方向移動，在同位素的分離過程中可遠程精確調節，更有效地接收分離后的同位素產品，且在移動過程中不破壞真空環境。2.可以安裝接收口袋的橫(x)方向空間寬度能夠安裝多個接收口袋，保證同時接收多種同位素，并且接收口袋均采用水冷，每個接收口袋可耐受最大功率為2kW。3.滿足保持率高，提高接收器里收集的同位素的豐度，保證同位素相互沾污小，并能長時間穩定運行。4.真空密封性能好，真空度可以達到1～3×10-3Pa，不破壞真空室內的真空環境，保證同位素分離的正常運行。附圖說明圖1是本專利技術具體實施方式中所述用于同位素電磁分離器的接收器的左視圖；圖2是本專利技術具體實施方式中所述用于同位素電磁分離器的接收器的右視圖；圖3是本專利技術具體實施方式中所述面板和所述擋門的連接示意圖；圖4是本專利技術具體實施方式中所述面板的前視圖；圖5是本專利技術具體實施方式中所述面板的側視圖；圖6是本專利技術具體實施方式中用于接收85Rb的所述接收口袋的示意圖；圖7是本專利技術具體實施方式中用于接收87Rb的所述接收口袋的示意圖；圖中：1-接收口袋，2-冷卻水管，3-面板，4-滑動螺母，5-傳動軸，6-連接法蘭，7-第一步進電機，8-絲杠，9-水分配柱，10-傳動桿，11-第二步進電機，12-滑動軸，13-水冷接頭，14-擋門，15-框架，16-入射縫，17-傳動臂。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步描述。本專利技術提供的一種用于同位素電磁分離器的接收器，設置在同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，如圖1所示，包括通過絕緣子設置在框架15上的面板3、接收口袋1、擋門14。面板3上設有入射縫16，入射縫16能夠通過電磁分離后的同位素的離子束，接收口袋1能夠接收從入射縫16通過的離子束，擋門14能夠開啟閉合，閉合時能夠將面板3上的入射縫16擋住，開啟時能夠允許離子束通過入射縫16。用于同位素電磁分離器的接收器通過連接法蘭6設置在同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，其中，位于連接法蘭6的包含框架15的一側的部件都處于真空室的真空環境中，位于連接法蘭6的另一側的部件都處于非真空環境中。框架15設置在能夠前后移動的滑動軸12上，接收口袋1、面板3、擋門14能夠隨滑動軸12前后移動。在本實施例中，前后移動的距離為200mm，在移動過程中頭部不振動、傾斜、扭轉，同時保持同位素電磁分離器的真空室的真空密封。接收器用于同時接收已分離開的多種同位素。對每種同位素，接收的最佳位置是不同的，需要在加工條件許可的情況下盡可能的優化。通過數值計算和實驗修正結合的方式，獲得與同位素離子束的實際軌跡相符合的計算程序，用于接收器位置的確定。在運行中，由于加速電壓、弧放電等參數的變化，同位素的離子束聚焦面的位置也在變化，為更好地接收同位素，需要對接收器的面板和接收口袋的位置進行實時調整(通過框架15的前后滑動，來實現接收口袋1和面板3的位置調整)，來保證接收的同位素的豐度。滑動軸12的滑動控制采用不破壞真空環境的遠程控制方式，框架15、滑動軸12采用不銹鋼制作。在本實施例中，采用電動方式實現遠程控制，在同位素的分離過程中可以框架15移動的實現精確控制，如圖1所示，第一步進電機7控制絲杠8旋轉，進而帶動滑動軸12前后移動。面板3(如圖3至圖5)采用高純石墨制作，接收口袋1采用紫銅制作，接收口袋1能夠耐受最大功率為2kW的離子束的轟擊。在本實施例中，面板3采用8mm厚高純石墨制作，其高×寬為272mm×350mm，可以是一個整片，也可以由2～3塊拼接起來，面板3上的入射縫16和接收口袋1的形狀要根據理論計算及熱力學計算結果，結合所裝配使用的同位素電磁分離器的色散和聚焦情況來確定。銣元素的色散和相應入射縫縫口寬度見表1。根據分離的同位素種類，入射縫16不止一個；根據分離后的同位素的離子束的色散和聚焦情況，每個入射縫16的縫寬各不相同；每個入射縫16對應一個與入射縫16的縫寬相匹配的特定厚度的接收口袋1；相對應的入射縫16和接收口袋1(縫口寬度和接收口袋的形狀)能夠使得從入射縫16通過的離子束全部進入接收口袋1中，接收口袋1具有一定的彎曲弧度(彎曲弧度的曲率半徑為980m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于同位素電磁分離器的接收器，設置在所述同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，包括通過絕緣子設置在框架(15)上的面板(3)，所述面板(3)上設有入射縫(16)，所述入射縫(16)能夠通過電磁分離后的同位素的離子束，其特征是：還包括設置在所述框架(15)上的接收口袋(1)，所述接收口袋(1)能夠接收從所述入射縫(16)通過的所述離子束；所述框架(15)設置在能夠前后移動的滑動軸(12)上，所述接收口袋(1)、面板(3)能夠隨所述滑動軸(12)前后移動。

【技術特征摘要】
1.一種用于同位素電磁分離器的接收器，設置在所述同位素電磁分離器的真空室的真空環境中，包括通過絕緣子設置在框架(15)上的面板(3)，所述面板(3)上設有入射縫(16)，所述入射縫(16)能夠通過電磁分離后的同位素的離子束，其特征是：還包括設置在所述框架(15)上的接收口袋(1)，所述接收口袋(1)能夠接收從所述入射縫(16)通過的所述離子束；所述框架(15)設置在能夠前后移動的滑動軸(12)上，所述接收口袋(1)、面板(3)能夠隨所述滑動軸(12)前后移動。2.如權利要求1所述的接收器，其特征是：所述入射縫(16)不止一個；根據分離后的所述同位素的離子束的色散和聚焦情況，每個所述入射縫(16)的縫寬各不相同；每個所述入射縫(16)對應一個與所述入射縫(16)的縫寬相匹配的特定厚度的所述接收口袋(1)；相對應的所述入射縫(16)和所述接收口袋(1)能夠使得從所述入射縫(16)通過的所述離子束全部進入所述接收口袋(1)中，所述接收口袋(1)能夠降低所述離子束的濺射作用，所述接收口袋(1)具有彎曲弧度，所述彎曲弧度的曲率半徑為980mm。3.如權利要求1所述的接收器，其特征是：所述滑動軸(12)的滑動控制采用不破壞所述真空環境的遠程控制方式，所述框架(15)、滑動軸(12)采用不銹鋼制作。4.如...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任秀艷，吳靈美，屠銳，杜雪媛，
申請(專利權)人：中國原子能科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11