本实用新型专利技术提供一种用于加速器终端靶件的冷却装置，包括依次连接的集液盖板、射流器和冷却座；集液盖板设有贯穿集液盖板的入口通道和第一回流通道；射流器设有射流部和第二回流通道；冷却座设有冷却部以及与冷却部连接的安装部，射流器套设在冷却部外侧，安装部设有安装腔，安装腔朝冷却部所在的一端凹陷；冷却部在靠近射流部的一端设有第一冷却壁，冷却部的侧壁设有第二冷却壁；入口通道、射流部、第一冷却壁和第二冷却壁相连通并形成冷却通路；第二回流通道和第一回流通道相连通并形成回流通路。冷却工质流经冷却通路和回流通路对待冷却元件进行降温。该冷却通路限定了流通方向，增加流动速度以及热交换面积，有效提高冷却效率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于加速器终端靶件的冷却装置
[0001]本技术涉及加速器靶件冷却的
，尤其是涉及一种用于加速器终端靶件的冷却装置。
技术介绍
[0002]目前，放射性核素的获取通常以加速器等装置为基础。带电粒子经过加速器的加速后作用于靶材料，并在靶材料内发生一系列核反应过程，最终获得在自然界中难以获取的放射性核素。该放射性核素目前被应用于工业、医用、科学应用等多个领域。
[0003]在带电粒子生成放射性核素的过程中，由于电离能损、核能损等将大部分束流能量沉积在靶材内，导致靶材料温度持续升高，只有及时有效的带走能量沉积产生的热量，冷却靶材，才能保证实验和应用的正常进行。目前常用的冷却方式是气冷和液冷。在现有的技术中，通常将待冷却元件，即靶件，放置在冷却腔内，待冷却工质注满冷却腔后再通过冷却工质回流进行冷却。这种方式下的冷却工质消耗量高，且冷却效率低，无法保证靶材达到正常运行时所需的温度。
[0004]因此如何提供一种具有高冷却效率的冷却装置是该领域的技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种用于加速器终端靶件的冷却装置，通过冷却通路和回流通路对冷却工质流动的方向进行限制，加快冷却工质流动速度，同时增加了冷却工质有效的热交换面积，提高冷却效率。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0007]一种用于加速器终端靶件的冷却装置，包括依次连接的集液盖板、射流器和冷却座；所述集液盖板设有贯穿所述集液盖板的入口通道和第一回流通道；
[0008]所述射流器设有射流部和第二回流通道；所述冷却座设有冷却部以及与冷却部连接的安装部，所述射流器套设在所述冷却部外侧，所述安装部设有用于安装靶件的安装腔，所述安装腔朝所述冷却部的内部凹陷；所述冷却部在靠近所述射流部的一端设有第一冷却壁，所述冷却部的侧壁为第二冷却壁；
[0009]所述入口通道、射流部、第一冷却壁和第二冷却壁组合形成冷却通路；所述第二回流通道和所述第一回流通道相连通并形成回流通路。
[0010]优选地，所述集液盖板在靠近所述射流器的一侧凹陷形成有集液腔，并设有相对所述集液腔凸起的凸台，所述集液腔环绕在所述凸台外侧。
[0011]优选地，所述入口通道设在所述凸台上，所述第一回流通道设在所述集液腔。
[0012]优选地，所述射流器在靠近所述冷却座的一侧设有安装腔，所述冷却部固定于所述安装腔内。
[0013]优选地，所述射流器靠近所述集液盖板的一侧凹陷形成射流腔，所述射流腔覆盖
所述入口通道，且所述射流部设在所述射流腔底部。
[0014]优选地，所述射流部设有多个射流孔；沿所述射流器的中心向外的方向，所述射流孔的孔径整体逐渐减小。
[0015]优选地，所述第二回流通道设在所述射流部外围。
[0016]优选地，所述第一冷却壁设有微肋部，且所述微肋部与所述射流部相对应。
[0017]优选地，所述第二冷却壁设有环绕所述安装腔外围的冷却环路。
[0018]优选地，所述集液盖板、射流器和冷却座均采用石墨制作。
[0019]基于上述的技术方案，本技术取得的技术效果为：
[0020](1)增加待冷却元件的冷却面积，有效提升冷却效果。使用时，待冷却元件，如靶材，通常安装在安装腔内，并与第一冷却壁和第二冷却壁相靠近，冷却工质经过冷却通路，并在经过第一冷却壁和第二冷却壁的过程中与待冷却元件不同的面进行热交换，增加待冷却元件的冷却面积，有效降低待冷却元件温度，提升冷却效果。
[0021](2)优化冷却工质流通结构，提高流速，提升冷却效率。本技术在集液盖板、射流器和冷却座间形成有冷却通路和回流通路。冷却工质经过冷却通路与靶件进行热交换后，经过回流通路后流出回收。该冷却通路和回流通路限制了冷却工质的流动方向，提高了冷却工质的流动速度。射流器还对射流部的射流孔的孔径进行了优化，使冷却工质在第一冷却壁上的冲击强度由内向外逐渐降低，符合靶件的热量分布，提高冷却工质的冷却效率。
[0022](3)增加传热面积。在本技术中，第一冷却壁还设有微肋部，第二冷却壁设有冷却环路，微肋部和冷却环路进一步增加热交换面积，提高冷却效果。
[0023](4)高热流密度换热，易于维护。本技术优选采用具有低活化和高导热性能的石墨材料制备，一是能实现高效换热，提高冷却效果，二是有效降低待冷却靶件核反应过程中产生粒子对冷却装置的活化程度，减少被活化后产生的放射性核素活度，保证操作人员安全，使本技术提供的用于加速器终端靶件的冷却装置具有易于维护的特点。
附图说明
[0024]图1为本技术的用于加速器终端靶件的冷却装置的爆炸示意图。
[0025]图2A为本技术的集液盖板的其中一个视角的结构示意图。
[0026]图2B为本技术的集液盖板的另一视角的结构示意图。
[0027]图3A为本技术的射流器的其中一个视角的结构示意图。
[0028]图3B为本技术的射流器的另一个视角的结构示意图。
[0029]图4A为本技术的冷却座的其中一个视角的结构示意图。
[0030]图4B为本技术的冷却座的另一个视角的结构示意图。
[0031]图5为本技术的靶件以及用于加速器终端靶件的冷却装置的装配示意图。
[0032]附图标记：
[0033]1集液盖板、11集液腔、12凸台、13入口通道、14第一回流通道、2射流器、21射流腔、22射流部、221射流孔、23第二回流通道、24容置腔、3冷却座、31冷却部、311第一冷却壁、312第二冷却壁、313微肋部、314微肋结构、315冷却环路、316连接通道、32安装部、321安装腔、4靶件、41靶体、42束流部、5第一垫片、6第二垫片、7第三垫片、8螺栓。
具体实施方式
[0034]为了便于理解本技术，下面将结合附图和具体的实施例对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0035]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0036]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0037]此外，术语本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于加速器终端靶件的冷却装置，其特征在于，包括依次连接的集液盖板(1)、射流器(2)和冷却座(3)；所述集液盖板(1)设有贯穿所述集液盖板(1)的入口通道(13)和第一回流通道(14)；所述射流器(2)设有射流部(22)和第二回流通道(23)；所述冷却座(3)设有冷却部(31)以及与冷却部(31)连接的安装部(32)，所述射流器(2)套设在所述冷却部(31)外侧，所述安装部(32)设有用于安装靶件的安装腔(321)，所述安装腔(321)朝所述冷却部(31)的内部凹陷；所述冷却部(31)在靠近所述射流部(22)的一端设有第一冷却壁(311)，所述冷却部(31)的侧壁为第二冷却壁(312)；所述入口通道(13)、射流部(22)、第一冷却壁(311)和第二冷却壁(312)组合形成冷却通路；所述第二回流通道(23)和所述第一回流通道(14)相连通并形成回流通路。2.根据权利要求1所述的用于加速器终端靶件的冷却装置，其特征在于，所述集液盖板(1)在靠近所述射流器(2)的一侧凹陷形成有集液腔(11)，并设有相对所述集液腔(11)凸起的凸台(12)，所述集液腔(11)环绕在所述凸台(12)外侧。3.根据权利要求2所述的用于加速器终端靶件的冷却装置，其特征在于，所述入口通道(13)设在所述凸台(12)上，所述第一回流通道(14)设在所述集液腔(11)。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，张衡，张雅玲，张学智，张建荣，唐庆峰，杨阳阳，高笑菲，詹文龙，
申请(专利权)人：先进能源科学与技术广东省实验室，
类型：新型
国别省市：
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