一种温度可控的耐伽马辐照平台的制作方法

文档序号:10246529阅读:688来源:国知局
一种温度可控的耐伽马辐照平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度可控的辐照平台,具体涉及一种温度可控的耐伽马辐照平台O
【背景技术】
[0002]随着核技术和空间技术的飞速发展,高分子、合金、半导体等各种材料逐渐被用于各种极端的福射环境中,例如,核电站、核反应堆中的福射环境,同时含有?光子、β射线和中子等,其中使用的电线、电缆、粘合剂、密封材料、仪器设备等均受到辐射。此外,核能,作为一种清洁高效的能源,为人们的正常生产和生活提供了保障。然而,每年这些核设施都会产生相当量的放射性废物,如废树脂、废活性炭及废过滤芯子等湿固体废物,欧美等国核电厂大多使用高密度聚乙烯容器进行封装处理。另外,宇宙射线在宇宙空间中形成了天然空间辐射环境,卫星及航天器件中所用电子器件、涂层、密封材料等必然要受到太空辐射的影响。在辐射场中,射线与材料发生相互作用,导致它们的结构、性能、寿命发生变化,严重时会影响到重要设备的正常工作,因此材料在特定环境下辐射效应的研究具有重要意义。材料实际应用前,需要对材料的辐射稳定性及辐射效应进行评估。目前,对核电站辐射、放射性废物、太空辐射等辐射场的模拟主要利用6t3Co源的伽马辐射场进行。现有6t3Co伽马辐射场中的可控因素有:I)辐照气氛的控制,可以通过对辐照管进行封管控制;2)剂量率的控制,通过调节样品与辐照源的距离实现;3)总吸收剂量的控制,通过时间与剂量率的选择来控制。然而,辐照场中温度的控制一直是研究的难点,现有6t3Co伽马辐射场中的温度随室外温度的变化而发生变化(15°C_25°C)。另外,出于安全因素的考虑,无法在辐照中提供高温的辐照条件。材料在真实的辐照场中会涉及多种复杂的辐照环境,而温度的影响尤为关键。如反应堆外的电子器件、电线电缆、高释热放射性废物的封装材料等通常要面临一定温度下的辐照环境。此外,目前很多高分子材料的抗辐射性能以及辐射场下使用寿命的评估,均需要涉及温度的影响。例如,高分子材料的辐射老化模拟实验需要在较高温度的辐照环境(100-200°C)下进行,通过提高辐照场中的温度来加速材料的老化过程,从而对高分子材料在辐照环境下的使用寿命进行预估。此外,温度对辐照诱发材料形成自由基的过程有着明显地影响,这必将影响材料辐射降解的机理,导致材料宏观性能的改变。目前,国内还未有温度可控耐伽马辐照平台的相关专利和设备,因此,设计加工该平台,对控制辐照条件的温度,对材料的辐射效应研究、降解机理研究、寿命评估等具有重要意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
[0004]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种温度可控的耐伽马辐照平台,包括:
[0005]样品腔;其底面和侧面的外部依次设置有导热层、耐辐照电热丝加热层;加热层、耐辐照隔热层;所述耐辐照电热丝加热层包括环形缠绕在所述导热层外部的电加热丝;
[0006]耐辐照封盖;其设置在所述样品腔的顶部;
[0007]热电偶;其设置在所述样品腔内;
[0008]温控仪器;其分别与所述热电偶和电加热丝连接。
[0009]优选的是,所述样品腔为不锈钢、铜、玻璃、石英样品腔中的任意一种。
[0010]优选的是,所述导热层为空气导热层。
[0011]优选的是,所述耐辐照电热丝加热层还包括填充在所述导热层和耐辐照隔热层之间的耐辐照保温材料;所述电加热丝的外部包裹一层耐辐照保护层。
[0012]优选的是,所述耐辐照保温材料为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石英棉、玻璃布中的任意一种。
[0013]优选的是,所述耐辐照保护层为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石英棉、玻璃布保护层中的任意一种。
[0014]优选的是,所述耐辐照隔热层为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石英棉、玻璃布隔热层中的任意一种。
[0015]优选的是,所述热电偶与温控仪器通过耐辐照的电源线连接。
[0016]优选的是,所述耐辐照封盖为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石英棉、玻璃布封盖中的任意一种。
[0017]优选的是,还包括:保温隔热密封层,其包裹在所述耐辐照封盖和所述耐辐照隔热层的外部;所述保温隔热密封层为玻璃棉、石棉、石英棉、锡箔纸密封层中的任意一种。
[0018]本实用新型至少包括以下有益效果:由于辐照平台中使用耐辐照的玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石英棉等材料,对其中的电线电缆同样使用耐辐照的石棉、石棉纤维等材料,不涉及传统的高分子,具有更好的耐辐射性能、更长的使用寿命。同时,辐照平台设计了由空气构成的导热层,能够均匀导热,防止样品腔的温度剧烈波动。
[0019]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】

[0020]图I为本实用新型所述的温度可控的耐伽马辐照平台的立体剖视图;
[0021]图2为本实用新型所述的温度可控的耐伽马辐照平台的剖面图;
[0022]图3为本实用新型所述的温度可控的耐伽马辐照平台的立体图。
【具体实施方式】

[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0024]应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0025]图I?3示出了本实用新型的一种温度可控的耐伽马辐照平台,包括:样品腔I;其底面和侧面的外部依次设置有导热层2、耐辐照电热丝加热层3、耐辐照隔热层4;所述耐辐照电热丝加热层3包括环形缠绕在所述导热层2外部的电加热丝7;
[0026]耐辐照封盖5;其设置在所述样品腔I的顶部;
[0027]热电偶6;其设置在所述样品腔I内;
[0028]温控仪器(未示出);其与所述热电偶6连接。
[0029]在这种技术方案中,将待辐照的样品置于温度可控的耐伽马辐照平台的样品腔I中,将辐照平台置于伽马辐射场中,通过室外的温控仪器对样品腔的温度进行控制,热电偶6用于测量样品腔中的温度,温控仪器与热电偶6之间通过耐辐照的电源线连接,根据样品腔I中温度的变化,温控仪器进行接通或断开电加热丝7的
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