一种束流收集器制造技术

本发明专利技术提供一种束流收集器，属于粒子加速器领域。束流收集器包括吸收体和屏蔽体，吸收体的内部限定为导流通道，吸收体的一侧开设有第一通孔、第二通孔和导向盲孔，第一通孔和第二通孔分别与导流通道连通；屏蔽体内部限定为容纳腔，屏蔽体的一侧设有与容纳腔连通的第一通道、第二通道和粒子束通道；第一通道与第一通孔连通，第二通道与第二通孔连通，粒子束通道与导向盲孔连通。吸收体的一端设置导流盲孔，使得粒子束流能够进入到导流盲孔中，并使得粒子束流中的大部分能量能够沉积在吸收体中；屏蔽体屏蔽废弃束流在轰击吸收体过程中产生的辐射；设置了冷却通道，通过冷却水带走束流沉积产生的大部分热量，提升束流收集器的使用寿命和安全性。用寿命和安全性。用寿命和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种束流收集器


[0001]本专利技术涉及粒子加速器领域，尤其涉及一种束流收集器。

技术介绍

[0002]废束桶是粒子加速器的重要安全设备，其主要功能是吸收废弃的高能粒子束流。在束流入射废束桶的过程中，伴随着大量的能量沉积和粒子辐射。一方面，需选择合适的靶材料以更高效地吸收束流。另一方面，伴随着靶材料对废弃高能粒子束流的吸收，会产生大量的中子、光子等次级粒子，引起比较大剂量的辐射，因此在靶材料之外还需另加屏蔽，以确保辐射安全。
[0003]随着粒子加速器技术的飞速发展，为满足相关科研、产业的需求，粒子能量越来越高(达GeV量级)、束流束斑尺寸越来越小，导致废束桶沉积功率峰值密度高、产生局部高温等不利因素。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种束流收集器。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：一种束流收集器，包括：
[0006]吸收体，沿第一方向，所述吸收体的内部限定为导流通道，所述吸收体的一侧开设有第一通孔、第二通孔和导向盲孔，所述第一通孔和所述第二通孔分别与所述导流通道连通；
[0007]屏蔽体，其内部限定为容纳腔，沿所述第一方向，所述屏蔽体的一侧设有与所述容纳腔连通的第一通道、第二通道和粒子束通道；
[0008]所述吸收体设置在所述容纳腔中，所述第一通道与所述第一通孔连通，所述第二通道与第二通孔连通，所述粒子束通道与所述导向盲孔连通。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述吸收体包括第一柱体和第二柱体；
[0010]沿第一方向，所述第一柱体的一端开设有所述导向盲孔；
[0011]所述第二柱体内部限定为第一腔体、连接通道和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体分别通过所述连接通道连通；
[0012]所述第二柱体的一端设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第一腔体连通，所述第二通孔通过连接管与所述第二腔体连通；
[0013]所述第一柱体背离所述导向盲孔的一端穿设于所述第一腔体、所述连接通道和所述第二腔体，以与所述第二柱体连接；
[0014]所述第一柱体靠近所述导向盲孔的一端与所述第二柱体背离所述第二腔体的一侧密封连接。
[0015]进一步地，所述束流收集器还包括散热体；
[0016]所述散热体设置在所述第二柱体的侧壁，所述散热体在所述第二柱体的侧壁与所述连接通道的内壁之间限定为所述导流通道。
[0017]进一步地，所述散热体包括多个相间隔的散热片，多个所述散热片相间隔设置；
[0018]所述散热片与所述导流通道的内壁具有间隙。
[0019]进一步地，所述散热片为散热环，所述散热环套设于所述第一柱体，所述散热环具有缺口；
[0020]两个相邻的所述缺口分别设置在所述第一柱体的两相对侧。
[0021]进一步地，所述散热片为散热条；
[0022]所述散热条的延长方向平行于所述第一方向，且多个所述散热条环绕设置在所述第二柱体的周向。
[0023]进一步地，所述散热体为螺旋散热片，所述螺旋散热片呈螺旋状设置在所述第二柱体的周向。
[0024]进一步地，沿所述第一方向，所述第一腔体和所述第二腔体分别设置在所述第二柱体的两端。
[0025]进一步地，沿所述第一方向，所述导向盲孔的底部为锥形或倒锥形。
[0026]进一步地，所述屏蔽体的材质包括光子屏蔽材料和中子屏蔽材料；
[0027]所述光子屏蔽材料包括混凝土、铁和铅中的至少一种；
[0028]所述中子屏蔽材料为聚乙烯。
[0029]本专利技术的实施例具有如下优点：通过在吸收体的一端设置导流盲孔，以使得粒子束流能够进入到导流盲孔中，并使得粒子束流中的大部分能量能够沉积在吸收体中，通过将吸收体设置在屏蔽体的容纳腔中，以通过屏蔽体屏蔽废弃束流在轰击吸收体过程中产生的辐射；通过将第一通道与第一通孔连通，第二通道与第二通孔连通，以使得冷却液能够通过第二通道进入到导流通道中，并从第一通道排出，从而通过冷却液带走束流沉积产生的大部分热量，以降低吸收体的温度，提升束流收集器的使用寿命和安全性。
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1示出了本专利技术的一些实施例提供的一种束流收集器的一视角的结构示意图；
[0033]图2示出了本专利技术的一些实施例提供的一种束流收集器的另一视角的结构示意图；
[0034]图3示出了图2中A
‑
A部的剖视图；
[0035]图4示出了本专利技术的一些实施例提供的一种束流收集器中吸收体的一视角的结构示意图；
[0036]图5示出了图4中B
‑
B部的剖视图；
[0037]图6示出了本专利技术的一些实施例提供的一种束流收集器的又一视角的结构示意图；
[0038]图7示出了图6中C
‑
C部的剖视图。
[0039]主要元件符号说明：
[0040]100
‑
吸收体；200
‑
屏蔽体；300
‑
导流通道；110
‑
第一通孔；120
‑
第二通孔；130
‑
导向盲孔；210
‑
容纳腔；220
‑
第一通道；230
‑
第二通道；240
‑
粒子束通道；140
‑
第一柱体；150
‑
第二柱体；141
‑
第一腔体；142
‑
第二腔体；400
‑
散热体；410
‑
散热片；411
‑
缺口。
具体实施方式
[0041]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0042]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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0043]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种束流收集器，其特征在于，包括：吸收体，沿第一方向，所述吸收体的内部限定为导流通道，所述吸收体的一侧开设有第一通孔、第二通孔和导向盲孔，所述第一通孔和所述第二通孔分别与所述导流通道连通；屏蔽体，其内部限定为容纳腔，沿所述第一方向，所述屏蔽体的一侧设有与所述容纳腔连通的第一通道、第二通道和粒子束通道；所述吸收体设置在所述容纳腔中，所述第一通道与所述第一通孔连通，所述第二通道与第二通孔连通，所述粒子束通道与所述导向盲孔连通。2.根据权利要求1所述的束流收集器，其特征在于，所述吸收体包括第一柱体和第二柱体；沿第一方向，所述第一柱体的一端开设有所述导向盲孔；所述第二柱体内部限定为第一腔体、连接通道和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体分别通过所述连接通道连通；所述第二柱体的一端设有所述第一通孔和所述第二通孔，所述第一通孔与所述第一腔体连通，所述第二通孔通过连接管与所述第二腔体连通；所述第一柱体背离所述导向盲孔的一端穿设于所述第一腔体、所述连接通道和所述第二腔体，以与所述第二柱体连接；所述第一柱体靠近所述导向盲孔的一端与所述第二柱体背离所述第二腔体的一侧密封连接。3.根据权利要求2所述的束流收集器，其特征在于，所述束流收集器还包括散热体；所述散热体设置在所述第二柱体的侧壁，所述散热体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄礼明，陶凯，鄂得俊，刘昌奇，
申请(专利权)人：深圳综合粒子设施研究院，
类型：发明
国别省市：