靶系统和具有靶系统的用于产生中子和/或中微子的系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种靶系统和具有该靶系统的用于产生中子和/或中微子的系统。所述靶系统用于中子产生系统和中微子产生系统中的至少一个，所述靶系统包括：用作靶体的固体颗粒；收集部件，所述收集部件用于收集固体颗粒，其中收集部件的底部具有开口；以及用于调节该开口的大小的调节部件。根据本发明专利技术的实施例，可以优化利用颗粒流在收集部件的开口形成的束流，以生产中子或中微子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种靶系统和具有该靶系统的用于产生中子和/或中微子的系统
技术介绍
散裂靶可以作为一种高效的中子源和中微子源应用于从基础研究到尖端应用的不同领域。如今世界上各项大科学工程对于高功率中子源的需求十分迫切，但受限于材料、散热等问题，利用传统的中子源技术在提高散裂靶功率上很难再有进一步的突破。在聚变堆材料辐照损伤研究中，目前国际上没有合适的中子源用于相关研究，传统的加速器氘氚中子源产生的中子通量有限，专用于聚变堆材料研究的中子源项目IFMIF(国际聚变堆材料辐照装置)虽然能够产生较高的中子通量和中子总产额，但其技术难度和投资都非常巨大，且研制周期漫长。此外，随着中微子的研究成为当今基础科学研究的热点问题，建立中微子工厂，产生大量的适合的中微子成为一个急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供一种靶系统和具有该靶系统的用于产生中子和/或中微子的系统，由此例如可以优化利用颗粒流在收集部件的开口形成的束流，以生产中子或中微子。本专利技术的实施例提供了一种靶系统，所述靶系统用于中子产生系统和中微子产生系统中的至少一个，所述靶系统包括：用作靶体的固体颗粒；收集部件，所述收集部件用于收集固体颗粒，其中收集部件的底部具有开口；以及用于调节该开口的大小的调节部件。根据本专利技术的实施例，所述开口具有大致矩形的形状。根据本专利技术的实施例，所述收集部件具有上部和大致漏斗状的下部，在大致水平的平面中，所述收集部件的下部具有大致矩形的截面形状，所述收集部件的下部的底部是开口的，以构成所述开口。根据本专利技术的实施例，所述调节部件是推拉板，所述推拉板能够平移。根据本专利技术的实施例，所述推拉板能够大致在所述开口的宽度方向上平移。根据本专利技术的实施例，所述推拉板包括相对于在所述开口的长度方向上延伸的直线对称设置的成对的推拉板。根据本专利技术的实施例，所述直线是在所述开口的长度方向上延伸的中心线。根据本专利技术的实施例，所述推拉板包括至少三对推拉板。根据本专利技术的实施例，所述推拉板的边缘具有阶梯部，相邻的推拉板的相邻边缘的阶梯部形状互补。根据本专利技术的实施例，所述推拉板由两个重叠的板形成。本专利技术的实施例提供了一种用于产生中子和/或中微子的系统，该用于产生中子和/或中微子的系统包括：上述的靶系统。根据本专利技术的实施例，所述开口具有大致矩形的形状，并且所述用于产生中子和/或中微子的系统还包括：束流发射件，所述束流发射件发射的束流的方向与所述开口的长度方向大致平行。根据本专利技术的实施例，可以优化利用颗粒流在收集部件的开口形成的束流，以生产中子或中微子。附图说明图1为根据本专利技术实施例的中子或中微子产生系统的整体示意图；图2为根据本专利技术实施例的靶系统的漏斗形收集部件的示意图；图3为根据本专利技术实施例的漏斗形收集部件的开口的调节部件或开关装置的示意图。图4为根据本专利技术实施例的漏斗形收集部件的开口的调节部件或开关装置的示意图。图5为根据本专利技术实施例的样品台示意图。具体实施方式下面结合说明书附图来说明本专利技术的具体实施方式。如图1至3所示，根据本专利技术的实施例的中子和/或中微子产生系统100主要包括：靶系统9以及固体颗粒冷却装置3、筛选除尘装置4、颗粒补充回收存储装置5、颗粒提升装置6、汇聚管道7等辅助装置，所述辅助装置用于将固体颗粒冷却、除尘并传送到所述靶系统9的收集部件1的上方。如图1所示，所述靶系统9的汇聚部件2设置在收集部件1的下游，用于冷却固体颗粒的固体颗粒冷却装置3设置在汇聚部件2的下游。如图1至3所示，根据本专利技术的实施例的用于中子和/或中微子产生系统的靶系统9包括：用作靶体的可流动的固体颗粒；用于收集固体颗粒的收集部件1及用于将与束流反应后的固体颗粒引导至固体颗粒冷却装置3的汇聚部件2。收集部件的底部具有开口10。开口10可以是下出口并可以具有大致矩形的形状。固体颗粒在重力作用下通过收集部件1的内腔，到达开口10。开口10处设置有用于调节该开口10的大小的调节部件。该调节部件可以是可控的推拉板11，推拉板11可以平移。例如，通过设置在推拉板11上的齿条利用齿轮驱动推拉板11平移。能够根据束流能量和束斑大小进行开启和大小的调节。固体颗粒可以具有球体形状，例如圆球体形状、椭球体形状或其它可以滚动的球体形状。如图2所示，所述收集部件1可以是扁的长方体漏斗。例如，所述收集部件可以具有上部和大致漏斗状的下部，在大致水平的平面中，所述收集部件的下部具有大致矩形的截面形状，所述收集部件的下部的底部是开口的，以构成所述开口10。如图2所示，所述收集部件1，其外形可为扁的长方体漏斗。其空间由两个大的侧壁12以及两个小的侧壁13组成，下方为4片平面所组成的漏斗底(14表示两个小底壁，15表示两个大底壁)，其与相应侧壁的夹角可为90°～180°，漏斗底部中间为开口10，该开口10为漏斗口，推拉板11由多个大小相同并可控制开关的推拉板11组成，其拼合后的整体为与漏斗口10相应的长方形。每块推拉板11均具有图3所示的咬合接触结构，以免在闭合状态下，颗粒从缝隙中漏出。在每块推拉板11的外侧可设置传感装置，可通过参数输入，远程控制其开关距离。所述推拉板11包括相对于在开口10的长度方向上延伸的直线对称设置的成对的推拉板11，例如1对、2对、3对或更多对推拉板11。所述直线可以是在开口10的长度方向上延伸的中心线。所述推拉板11的边缘具有阶梯部，相邻的推拉板的相邻边缘的阶梯部形状互补。所述推拉板11可以由两个重叠的板形成。推拉板可以包括至少三对推拉板，例如三对推拉板。如图1所示，所述辅助装置包括筛选除尘装置4以及颗粒提升装置6。筛选除尘装置4的功能是除去颗粒中的破碎颗粒及灰尘。颗粒提升装置6的上端设有汇聚管道7，用于将固体颗粒供给靶系统9的收集部件1。此外，中子或中微子产生系统100还包括：设置在筛选除尘装置4下游的颗粒储存及补充装置5。在本专利技术的实施例中，中子和中微子产生系统是一种小型高通量高能中子和中微子源，该中子和中微子源中，从电子回旋共振型(ECR)离子源中产生离子，离子经过低能传输线、射频四极场(RFQ)加速器、中能传输线及超导加速段后生成高功率密度束流，高功率密度束流与固体重金属颗粒靶进行反应，产生需要的中子或中微子。...

【技术保护点】
一种靶系统，所述靶系统用于中子产生系统和中微子产生系统中的至少一个，所述靶系统包括：用作靶体的固体颗粒；收集部件，所述收集部件用于收集固体颗粒，其中收集部件的底部具有开口；以及用于调节该开口的大小的调节部件。

【技术特征摘要】
1.一种靶系统，所述靶系统用于中子产生系统和中微子产生系
统中的至少一个，所述靶系统包括：
用作靶体的固体颗粒；
收集部件，所述收集部件用于收集固体颗粒，其中收集部件的底
部具有开口；以及
用于调节该开口的大小的调节部件。
2.根据权利要求1所述的靶系统，其中
所述开口具有大致矩形的形状。
3.根据权利要求1所述的靶系统，其中
所述收集部件具有上部和大致漏斗状的下部，在大致水平的平面
中，所述收集部件的下部具有大致矩形的截面形状，所述收集部件的
下部的底部是开口的，以构成所述开口。
4.根据权利要求2或3所述的靶系统，其中
所述调节部件是推拉板，所述推拉板能够平移。
5.根据权利要求4所述的靶系统，其中
所述推拉板能够大致在所述开口的宽度方向上平移。
6.根据权利要求5所述的靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，高笑菲，林平，张晟，詹文龙，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62