專利名稱:一種改進(jìn)的環(huán)狀中子源的制作方法
本實(shí)用新型涉及中子源的結(jié)構(gòu)，更具體地說是一種改進(jìn)的環(huán)狀中子源。
環(huán)狀中子源是雙層密封的中子源，主要用于中子水份計(jì)(物料溫度測(cè)量)和中子活化分析等。這類中子源的特點(diǎn)是其內(nèi)徑因受到BF3計(jì)數(shù)管尺寸限制而不能太小，外徑又由于要考慮到尺寸的合理性，不可能太大，因此，環(huán)形內(nèi)外徑之間的間隙很窄，活性區(qū)體積很小。另外環(huán)狀中子源要求放射性物質(zhì)(即源芯)均勻分布在圓環(huán)柱內(nèi)，使放射性各向分布均勻。目前常用的環(huán)狀中子源主要是英國(guó)同位素產(chǎn)品目錄(1976年)中推薦的型式。該中子源由源芯、墊片、內(nèi)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(nèi)殼的環(huán)形體內(nèi)，帶有源芯的內(nèi)殼再封裝在外殼內(nèi)。內(nèi)殼和外殼各由內(nèi)、外圓筒和環(huán)形的上下蓋組成環(huán)形柱體。其上、下兩端的環(huán)形面各有兩條環(huán)形焊縫，一個(gè)環(huán)狀中子源共有8條環(huán)焊縫。粉末狀的源芯是通過一種環(huán)形漏斗填充到內(nèi)殼環(huán)形體中。該中子源有如下缺陷粉末狀源芯很難在填充時(shí)，使放射性分布均勻，因此，不易達(dá)到中子發(fā)射各向均勻；填充時(shí)費(fèi)時(shí)，且容易沾污內(nèi)殼的焊縫，不易去污，影響焊封質(zhì)量；中子源內(nèi)外殼的焊縫多，而且在一個(gè)小環(huán)形面上有相鄰近的兩條焊縫，增加了焊接難度，因?yàn)樵诤附舆^程中，殼體容易變形，從而使焊縫質(zhì)量難以保證；焊縫太多易使殼體機(jī)械強(qiáng)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(shí)用新型目的是提供一種裝配容易，環(huán)焊縫少、密封性好、機(jī)械強(qiáng)度高的狀環(huán)中子源。
本實(shí)用新型采用的源芯是環(huán)形塊，使中子源裝配大大簡(jiǎn)化，不易沾污內(nèi)殼，而且環(huán)形源芯的放射性各向均勻。內(nèi)外殼均是由內(nèi)、外套筒鑲嵌而成的環(huán)形體，內(nèi)套筒下端帶有一個(gè)外環(huán)形臺(tái)，外套筒上端帶有一個(gè)內(nèi)環(huán)形臺(tái)，這種連體結(jié)構(gòu)，使內(nèi)外套筒鑲嵌成內(nèi)、外殼時(shí)，減少了環(huán)形焊縫，即每個(gè)環(huán)形端面由原來的兩條焊縫減少到一條焊縫。一個(gè)端面只有一條焊縫，使焊接容易實(shí)施，殼體也不易變形，焊縫質(zhì)量就好，同時(shí)殼體的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性也可以得到改進(jìn)，此外焊縫少，可以節(jié)省焊接時(shí)間，減少工作人員所受的中子劑量。

圖1是本實(shí)用新型環(huán)狀中子源的示意圖；圖2是環(huán)狀中子源的A－A剖視圖；圖3是內(nèi)殼的內(nèi)套筒示意圖；圖4是內(nèi)殼的外套筒示意圖；圖5是外殼的內(nèi)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(shí)用新型由源芯1、墊片2、內(nèi)殼3和外殼4組成。源芯1封裝在內(nèi)殼3的環(huán)形體內(nèi)，帶有源芯1的內(nèi)殼3封裝在外殼4的環(huán)形體內(nèi)。本實(shí)用新型的特征是源芯1是環(huán)形塊，內(nèi)殼3是由一個(gè)下端帶有外環(huán)形臺(tái)7的內(nèi)套筒5(見圖3)和一個(gè)上端帶有內(nèi)環(huán)形臺(tái)8的外套筒6(見圖4)鑲嵌而成的環(huán)形體。外套筒6置于內(nèi)套筒5外，外套筒6與內(nèi)套筒5高度相等。外殼4是由一個(gè)下端帶有外環(huán)形臺(tái)10的內(nèi)套筒9(見圖5)和一個(gè)上端帶有內(nèi)環(huán)形臺(tái)12的外套筒11(見圖6)鑲嵌而成的環(huán)形體。外套筒11置于內(nèi)套筒9之外，其高度相等。上述內(nèi)、外殼的內(nèi)、外環(huán)形臺(tái)實(shí)際上就是內(nèi)、外殼的上、下蓋，但由于它們分別與內(nèi)、外套筒連成一體，從而使內(nèi)、外殼每個(gè)環(huán)形端面只有一條焊縫，所以整個(gè)雙層密封的環(huán)狀中子源只有4條焊縫，比英國(guó)所推薦的中子源結(jié)構(gòu)少4條焊縫。環(huán)形塊的源芯較之粉末狀的源芯在裝配時(shí)要簡(jiǎn)單方便得多。只要把它套在內(nèi)殼3的內(nèi)套筒5的圓筒上再套上墊圈2即可，然后把內(nèi)殼的外套筒6鑲嵌到內(nèi)套筒5上，把上、下各一條環(huán)形縫焊好，源芯1就密封在內(nèi)殼3之中了。然后再把裝有源芯1的內(nèi)殼3套在外殼4的內(nèi)套筒9上，把外殼4的外套筒11鑲嵌到內(nèi)套筒9上，焊好上、下縫即完成環(huán)狀中子源的封裝程序。
為了使內(nèi)、外殼縱向定位，防止焊接過程中焊縫變形，把內(nèi)、外殼的外套筒6和11的下端內(nèi)圈開一槽14、16，同時(shí)把內(nèi)殼3的外環(huán)形臺(tái)7的外徑稍大于源芯1的外直徑，把外殼4的外環(huán)形臺(tái)10的外徑稍大于內(nèi)殼3外直徑，使槽14、16正好卡住環(huán)形臺(tái)7、10。此外在內(nèi)殼3的內(nèi)套筒5內(nèi)圈上端開一槽13，內(nèi)殼3外套筒6外圈的下端開一槽15，為了避免焊接時(shí)熔融的金屬超出內(nèi)套筒5的內(nèi)徑和外套筒6的外徑，保證帶有源芯1的內(nèi)殼3與外殼4的內(nèi)外套筒有很好的滑動(dòng)配合，不致在裝配時(shí)被卡住。在內(nèi)、外殼的內(nèi)、外套各自的上、下環(huán)形臺(tái)7、8、10、12的外端面上開一環(huán)形槽17、18、19、20，從而使焊縫容易定位，便于焊接。
實(shí)施例。
一個(gè)241Am－Be中子源的源芯規(guī)格為φ外33×φ內(nèi)28×5，其內(nèi)殼的內(nèi)套筒尺寸如下筒高為14，內(nèi)徑為27，外徑為28，外環(huán)形臺(tái)外徑為33.2，臺(tái)高為2.5；內(nèi)殼的外套筒尺寸如下筒高為14，內(nèi)徑為33。外徑為34。內(nèi)環(huán)形臺(tái)內(nèi)徑為28，臺(tái)高為2.5。外殼的內(nèi)套筒尺寸如下筒高為19，內(nèi)徑為26＋0.023，外徑為27，外環(huán)形臺(tái)外徑為34.2，臺(tái)高為2.5；外殼的外套筒尺寸如下筒高為19，內(nèi)徑為34＋0.023，外徑為35，內(nèi)環(huán)形臺(tái)內(nèi)徑為27＋0.023，臺(tái)高為2.5。墊片尺寸φ外33×φ內(nèi)28×4。
本實(shí)用新型的中子源已制成上百個(gè)，不僅裝填容易，焊接方便，中子源的密封性能也完全達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，源的殼體機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能也得到了改善。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的環(huán)狀中子源，它由源芯1、墊片2、內(nèi)殼3和外殼4組成，源芯1封裝在內(nèi)殼3的環(huán)形體內(nèi)，帶有源芯1的內(nèi)殼3封裝在外殼4的環(huán)形體內(nèi)，其特征在于源芯1是環(huán)狀塊，內(nèi)殼3是由一個(gè)下端帶有外環(huán)形臺(tái)7的內(nèi)套筒5與一個(gè)上端帶有內(nèi)環(huán)形臺(tái)8的外套筒6鑲嵌而成的環(huán)形體，外套筒6置于內(nèi)套筒5外，外套筒6與內(nèi)套筒5等高，外殼4是由一個(gè)下端帶有外環(huán)形臺(tái)10的內(nèi)套筒9與一個(gè)上端帶有內(nèi)環(huán)形臺(tái)12的外套筒11鑲嵌而成的環(huán)形體，外套筒11置于內(nèi)套筒9之外，其高度相等。
2.如權(quán)利要求
1所述的環(huán)狀中子源，其特征在于內(nèi)殼3的外套筒6和外殼4的外套筒11的下端內(nèi)圈開一槽14、16。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的環(huán)狀中子源，其特征在于內(nèi)殼3的內(nèi)套筒5上端內(nèi)圈開一槽13，內(nèi)殼3的外套筒6下端的外圈開一槽14。
4.如權(quán)利要求
1或2所述的環(huán)狀中子源，其特征在于內(nèi)殼的上、下環(huán)形臺(tái)8、7端面上各開一環(huán)形槽18、17，外殼的上、下環(huán)形臺(tái)12、10端面上各開一環(huán)形槽20、19。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及環(huán)狀中子源的結(jié)構(gòu)，該中子源由源芯、墊片、內(nèi)殼和外殼組成。源芯是環(huán)形塊，內(nèi)外殼是各由一個(gè)下端帶有外環(huán)形臺(tái)的內(nèi)套筒與一個(gè)上端帶有內(nèi)環(huán)形臺(tái)的外套筒鑲嵌而成的環(huán)形體。源芯為環(huán)形塊則容易裝配，且放射性各向分布均勻。內(nèi)外殼的這種結(jié)構(gòu)由于把環(huán)形體的環(huán)形臺(tái)與環(huán)形體的外套筒相連，環(huán)形體的下環(huán)形臺(tái)與環(huán)形體的內(nèi)套筒相連，從而使內(nèi)、外殼都減少了兩條焊縫，使焊封工藝過程容易實(shí)施，提高了焊縫質(zhì)量，內(nèi)、外殼也不容易變形，機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能都有所改進(jìn)，操作人員所受的中子劑量也有所減少。
文檔編號(hào)G21G4/02GKCN2149007SQ93200499
公開日1993年12月8日 申請(qǐng)日期1993年1月16日
發(fā)明者蔡善鈺, 汪幼梅 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan