【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射治疗，特别是涉及一种硼中子俘获装置水冷系统及水冷方法。
技术介绍
1、硼中子俘获治疗装置(简称“bnct”)是目前国际最先进的癌症治疗手段之一，治疗时先给病人注射一种含硼的药物，这种药物与癌细胞有很强的亲和力，会迅速聚集于癌细胞内，相当于给癌细胞做“标记”，而在其他组织内分布很少。随后给病人进行中子照射，时长在1小时内，整个治疗过程一般只需照射一次。当照射的中子被癌细胞内的硼俘获，产生高杀伤力的α粒子和锂离子，便可精准“杀死”癌细胞。
2、硼中子俘获治疗装置主要包括离子源、加速器、高能束运线、靶和束流整形体；离子源的作用为使用电子轰击使气体分子电离、原子再固体表面上电离、气体放电电离赫场致电离等方法产生离子，再将离子引出成束；加速器的作用为加速离子源产生的离子束；高能束运线的作用为对电子束进行放大与聚焦功能，使得束流均匀；靶的作用为通过质子束打靶获得中子；束流整形体的作用为对筛选可以用来治疗的中子，淘汰不需要的中子。
3、上述的离子源、加速器、束运线、靶和束流整形体等设备在工作过程中会产生大量的热量，需要设置冷却系统对这些设备进行高效的冷却降温，避免高温给设备带来损坏；一般采用液冷系统。
4、但是，现有技术的液冷系统存在缺陷，不适用硼中子俘获治疗装置中的各个设备；具体原因在于，硼中子俘获治疗装置的各个设备的工作环境为高压环境，冷却介质不能具有导电性质；若冷却介质的电导率较高，则冷却介质在高压环境中容易出现打火现象，进而损害设备，增加设备运行的风险。
1、本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种硼中子俘获装置水冷系统及水冷方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种硼中子俘获装置水冷系统，应用于硼中子俘获装置，所述硼中子俘获装置包括靶、离子源、加速器、高能束运线和功率源；
4、所述系统包括外循环子系统和若干内循环子系统，
5、所述外循环子系统用于对所述内循环子系统提供冷源；
6、所述内循环子系统包括冷却管路、热交换装置、内循环泵、内温度传感器、压力传感器、电导率传感器和内循环补水装置，所述冷却管路与所述热交换装置连接，用于与所述外循环子系统进行热交换；所述冷却管路还与硼中子俘获装置的对应设备进行热交换；所述循环泵、所述内温度传感器和所述电导率传感器设置在所述冷却管路上，所述内循环补水装置与所述冷却管路连通，并与所述电导率传感器通讯连接，用于在冷却管路中的电导率高于第一设定值时对所述冷却管路补充去离子水；
7、至少一个所述内循环子系统还包括去离子装置，所述去离子装置设置在所述冷却管路上，用于对所述冷却管路内的冷却水去离子。
8、优选地，所述冷却管路上还连通有排水管路，所述压力传感器还用于，在检测到冷却管路中的电导率高于第一设定值且排水管路开启排水后，检测所述冷却管路内的水压力值，并在水压力值达到压力低值时，控制关闭排水管路；
9、所述内循环补水装置，用于在所述压力传感器检测到水压力值达到压力低值且关闭排水管路后开启，对冷却管路补充去离子水。
10、优选地，所述内循环补水装置包括进水管路、补水管路、储水箱、过滤器和去离子器，所述进水管路与所述储水箱连通，所述过滤器和所述去离子器设置在所述进水管路上，所述储水箱用于存储去离子水；所述补水管路连通所述冷却管路和所述储水箱。
11、优选地，若干所述内循环子系统中包括对应靶的靶冷却子系统，对应离子源和加速器的离子源加速器冷却子系统，对应高能束运线的高能束运线冷却子系统，对应功率源的功率源冷却子系统，所述靶冷却子系统和所述离子源加速器冷却子系统均包括去离子装置；或者，
12、若干所述内循环子系统中包括对应靶、离子源和加速器的第一冷却子系统，对应高能束运线和功率源的第二冷却子系统，所述第一冷却子系统包括去离子装置；和/或
13、每个内循环子系统的内循环泵至少为两个，且所述内循环泵具有自动切换导通模块，用于在其中一个所述内循环泵故障时导通所述冷却管路。
14、优选地，所述外循环子系统包括制冷机、外循环管路、外循环泵、外温度传感器和储水装置，所述制冷机与所述储水装置连接并制冷；
15、所述外循环管路包括主回路和若干支路，所述主回路连通若干支路与所述储水装置，用于将升温后的水回流至所述储水装置，所述外温度传感器设置在所述主回路上，若干所述支路分别与若干所述内循环子系统的冷却管路通过热交换装置换热；
16、所述外循环泵对应每个所述内循环子系统分别设置在所述支路上，用于基于所述外温度器的检测数据控制冷却量。
17、优选地，所述储水装置包括低温侧和高温侧，所述高温侧分别与所述主回路和所述制冷机连通，所述低温侧分别与所述制冷机和若干所述支路连通；所述高温侧设有进水口、液位传感器和溢流阀；和/或
18、每条所述支路上的所述外循环泵至少为两个，且所述外循环泵具有自动切换导通模块，用于在其中一个所述外循环泵故障时导通所述支路。
19、优选地，所述冷却管路中的冷却水的颗粒物粒径小于等于100μm；和/或
20、所述冷却管路中的冷却水的溶解氧含量小于等于200ppm；和/或
21、所述冷却管路中的冷却水的电导率范围为：0.5-1μs/cm。
22、为实现上述目的，本专利技术还采用了如下技术方案：
23、一种硼中子俘获装置水冷方法，采用上述的硼中子俘获装置水冷系统，包括如下步骤：
24、启动外循环子系统，提供冷源；
25、启动内循环子系统，冷却管路与外循环子系统换热，冷却管路与硼中子俘获装置的对应设备进行热交换，且实时检测每个内循环子系统的冷却管路中的电导率、水温度和水压力；
26、若电导率大于等于第二设定值，则启动去离子装置，无去离子装置则不启动；
27、若电导率大于等于第一设定值，则启动内循环补水装置；第二设定值小于第一设定值；
28、若水温度大于温度设定值，则控制外循环子系统加大冷却量，和/或，控制内循环泵提高频率；
29、若水压力大于压力高值，则控制内循环泵频率降低，和/或，控制排水管路进行排水。
30、优选地，所述电导率大于第一设定值，则启动内循环补水装置的步骤中还包括：
31、若电导率大于第一设定值，且持续时间高于时间阈值，则
32、开启排水，并实时检测所述冷却管路内的水压力值，若水压力值达到压力低值时，则停止排水，启动内循环补水装置，开启补水管路，对冷却管路补充去离子水；
33、而后判断水压力值等于压力设定值时，关闭补水管路。
34、优选地，所述启动外循环子系统，提供冷源包括如下步骤：
35、启动制冷机和外循环泵，制冷机对储水装置中的水进行制冷并输入低温侧，水经若干支路与对应的内循环子系统的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硼中子俘获装置水冷系统，其特征在于，应用于硼中子俘获装置，所述硼中子俘获装置包括靶、离子源、加速器、高能束运线和功率源；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却管路上还连通有排水管路，所述压力传感器还用于，在检测到冷却管路中的电导率高于第一设定值且排水管路开启排水后，检测所述冷却管路内的水压力值，并在水压力值达到压力低值时，控制关闭排水管路；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内循环补水装置包括进水管路、补水管路、储水箱、过滤器和去离子器，所述进水管路与所述储水箱连通，所述过滤器和所述去离子器设置在所述进水管路上，所述储水箱用于存储去离子水；所述补水管路连通所述冷却管路和所述储水箱。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，若干所述内循环子系统中包括对应靶的靶冷却子系统，对应离子源和加速器的离子源加速器冷却子系统，对应高能束运线的高能束运线冷却子系统，对应功率源的功率源冷却子系统，所述靶冷却子系统和所述离子源加速器冷却子系统均包括去离子装置；或者，
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外循环子系统
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述储水装置包括低温侧和高温侧，所述高温侧分别与所述主回路和所述制冷机连通，所述低温侧分别与所述制冷机和若干所述支路连通；所述高温侧设有进水口、液位传感器和溢流阀；和/或
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却管路中的冷却水的颗粒物粒径小于等于100μm；和/或
8.一种硼中子俘获装置水冷方法，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的硼中子俘获装置水冷系统，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电导率大于第一设定值，则启动内循环补水装置的步骤中还包括：
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述启动外循环子系统，提供冷源包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种硼中子俘获装置水冷系统，其特征在于，应用于硼中子俘获装置，所述硼中子俘获装置包括靶、离子源、加速器、高能束运线和功率源；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却管路上还连通有排水管路，所述压力传感器还用于，在检测到冷却管路中的电导率高于第一设定值且排水管路开启排水后，检测所述冷却管路内的水压力值，并在水压力值达到压力低值时，控制关闭排水管路；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内循环补水装置包括进水管路、补水管路、储水箱、过滤器和去离子器，所述进水管路与所述储水箱连通，所述过滤器和所述去离子器设置在所述进水管路上，所述储水箱用于存储去离子水；所述补水管路连通所述冷却管路和所述储水箱。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，若干所述内循环子系统中包括对应靶的靶冷却子系统，对应离子源和加速器的离子源加速器冷却子系统，对应高能束运线的高能束运线冷却子系统，对应功率源的功率源冷却子系统，所述靶冷却子系统和所述离子源加...
【专利技术属性】
技术研发人员：帅进文，吴波，李海鹏，赵斌，闫发智，薛佳程，
申请(专利权)人：华硼中子科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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