一种中子源照射提升机构及照射系统的制作方法

1.本实用新型涉及放射性照射设备技术领域，尤其涉及一种中子源照射提升机构及照射系统。


背景技术：

2.在中子检测仪表的校准以及中子相关的科学研究中，都会使用到中子源，由于中子源对人体伤害较大，一般的铅屏蔽对中子几乎无作用，因此大多采用石蜡和硼砂制作的存储罐进行存储，但是该存储罐在加工上存在较大的难度，由于石蜡浇筑过程中出现的气泡、缝隙等，易导致中子泄露，从而造成一定的安全问题。
3.同时，在中子源使用过程中，现有的中子源照射装置主要通过气缸推出中子源照射的形式，由于气杆的尺寸影响往往推出的距离有限，源离存储装置只有1-2米，从而造成中子室的散射较大，同时，采用传统气缸推出的方式，定位精度较低，也会对照射效果造成影响；安全性较差，且容易出现卡源现象，可靠性较低。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种中子源照射提升机构及照射系统，解决了现有的中子源照射装置使用和存储安全性差的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种中子源照射提升机构，包括辐照室，在辐照室内设有源存储池，在源存储池中设有放源杯，在放源杯中设有中子源；还包括驱动机构、拉绳和中空的导向定位杆，其中，所述导向定位杆竖向设置在所述源存储池正上方，所述拉绳的一端与驱动机构连接，另一端由上至下穿过所述导向定位杆后与放源杯连接，所述驱动机构通过拉绳能够带动放源杯上下移动；在所述导向定位杆的下端设有定位结构，当放源杯移动至导向定位杆的下端时，该定位结构能够对中子源进行定位；在所述导向定位杆中设有熔断装置，该熔断装置能够将穿过导向定位杆的拉绳熔断。
7.作为优化，所述驱动机构包括安装在辐照室外壁上的驱动电机，所述驱动电机的电机轴竖直向上设置并与一丝杆相连，在丝杆上螺纹配合套设有滑块，所述拉绳远离放源杯的一端穿过辐照室侧壁后与该滑块相连。
8.作为优化，在所述丝杆的两端设有限位结构，所述滑块能在两限位结构之间移动。
9.作为优化，在辅照室上部设有一桁架梁，所述导向定位杆安装于该桁架梁上。
10.作为优化，所述定位结构包括设置在导向定位杆下端的定位块，该定位块的下端具有一内凹的锥形槽，所述放源杯的顶部具有与该锥形槽相配合的圆锥形凸起，所述拉绳沿锥形槽的轴心线穿过定位块与所述圆锥形凸起的顶端连接。
11.作为优化，所述定位结构还包括设置在导向定位杆外侧壁下端的固定架，所述固定架向下延伸至导向定位杆下方，当圆锥形凸起进入锥形槽时，放源杯的侧壁能够与固定架相贴合。
12.作为优化，所述熔断装置包括固定在导向定位杆内壁上的直流牵引电磁铁和电阻丝，所述直流牵引电磁铁和电阻丝均与外部电源连接，且所述直流牵引电磁铁具有一可上下伸缩的伸缩杆；所述电阻丝的一端固定在导向定位杆远离直流牵引电磁铁一侧的内壁上，另一端绕过直流牵引电磁铁的伸缩杆和拉绳后通过一拉簧与导向定位杆远离直流牵引电磁铁一侧的内壁连接，且在初始状态下，所述拉簧处于拉伸状态，且电阻丝与与拉绳之间具有间距。
13.作为优化，在所述源存储池中填充有水，其屏蔽水层的厚度为56cm。
14.基于上述中子源照射提升结构，本实用新型还提供了一种中子源照射系统，包括所述的中子源照射提升机构，还包括与辐照室相邻设置的控制室，所述控制室与辐照室之间具有屏蔽墙体，在所述辐照室的上部设有所述桁架梁，所述提升装置的导向定位杆竖向固定在该桁架梁上；其中，所述驱动机构设置在屏蔽墙体的控制室一侧，所述拉绳绕过设置在屏蔽墙体上的第一导向轮后穿过屏蔽墙体，再绕过设置在导向定位杆上方的第二导向轮后穿过导向定位杆与放源杯连接；在所述源存储池中设有水位监测报警装置和存储水更换系统。
15.作为优化，所述存储水更换系统包括位于源存储池底部的搅拌泵、进水泵、出水泵，所述进水泵与水源连接，所述出水泵与一污水容器罐连接，所述搅拌泵用于对源存储池中存储水进行搅拌。
16.本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
17.本实用新型采用拉绳提升中子源进行照射的方式，简单有效，并在安全上具有手动降源功能，特殊情况下可熔断拉绳，使中子源落入源存储池中。另外，通过采用简单的水屏蔽方式，中子源放于源存储池中，其设计简单，安全可靠。本实用新型具有更高的可靠性和安全性，中子源具有更高的定位精度，可满足中子监测仪表校准的重复性要求等。通过丝杆传动的方式，出现意外不能升源或者降源时，可通过手动方式进行升降源，另外出现手动也无法操作的情况，可通过熔断装置将放射源落回到水池等源存储池中。采用水进行屏蔽，具有较好的散热效果，并且热对屏蔽材料水的影响较小，不影响屏蔽效果，本实用新型可用在活度较小以及更大活度的中子源存储等。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为图1中的a处局部放大图；
20.图3为图1中的b处局部放大图；
21.图中，1放源杯，2源存储池，3拉绳，4导向定位杆，5驱动电机，6丝杆，7滑块，8限位结构，9定位块，10圆锥形凸起，11固定架，12直流牵引电磁铁，13电阻丝，14拉簧，15屏蔽墙体，16桁架梁。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
23.具体实施时：参见图1-图3，
24.一种中子源照射提升机构，包括存放中子源的放源杯1，所述放源杯1放置在一源
存储池2中，在本实施例中，采用水屏蔽的方式，即所述源存储池为一水池，具体的，根据中子屏蔽计算，屏蔽水层厚度约56cm，因此考虑中子源的倒源、水池施工、以及后期污水处理等问题，水池可设计为2m
×
2m
×
2m，水池边沿高于地面20cm，水池内部作防漏水处理。
25.还包括驱动机构、拉绳3和中空导向定位杆4，其中，所述导向定位杆4竖向设置在所述源存储池2上方，所述拉绳3的一端与驱动机构连接，另一端沿由上至下穿过所述导向定位杆4后与放源杯1连接，所述放源杯1在拉绳3作用下能够由源存储池2中移动至导向定位杆4的下端；在所述导向定位杆4的下端设有定位结构，当放源杯1移动至导向定位杆4的下端时，该定位结构能够对放源杯1进行定位；在所述导向定位杆4中设有熔断装置，该熔断装置与穿过导向定位杆4的拉绳3配合且能够熔断拉绳3，其中，所述拉绳3为可熔断材料制成，如尼龙绳、塑料绳等。所述驱动机构包括驱动电机5，在所述驱动电机5的电机轴上固定安装有一丝杆6，在丝杆6上螺纹配合套设有滑块7，该滑块7与拉绳3远离放源杯1的一端连接。在所述丝杆的两端设有限位结构8，使所述滑块7只能在两限位结构8之间移动，具体的，本实施例中的限位结构8为在丝杆6的两端设置无丝牙段，也可以采用其他结构形式的限位结构8，防止放源杯1在过渡张拉作用下损坏。
26.具体的，所述定位结构包括设置在导向定位杆4下端的定位块9，该定位块9的下端具有一内凹的圆锥套，对应的，所述放源杯1上设有与该圆锥套相配合的圆锥形凸起10，所述拉绳3穿过该圆锥套的顶端后与所述圆锥形凸起10的顶端连接。具体的，所述放源杯1采用304不锈钢材料，作防水设计，表面作防盐雾处理，放源杯1的圆锥形凸起10的顶端设有吊环，可方便的与拉绳3连接。所述定位结构还包括设置在导向定位杆4下端外侧壁上的固定架11，所述固定架11向下延伸并能够与放源杯1的侧壁相贴合。所述定位块9具有导向功能，使放源杯1能够顺利进入定位块9的圆锥套中，实现放源杯1的固定位置照射，该圆锥套和固定架11共同作用防止放源杯1的水平摆动，使放源杯1的位置更加精确和稳定。另外，在固定架11或定位块9上还设有能够与放源杯1相配合的限位开关，当放源杯1在拉绳3的作用下移动至指定位置时，放源杯1按压或拨动限位开关，从而向驱动电机5反馈到位信号，使驱动电机5停止运行或执行预设指令，从而更好的保护放源杯1。
27.所述熔断装置包括固定在导向定位杆4内壁上的直流牵引电磁铁12和电阻丝13，所述直流牵引电磁铁12和电阻丝13均与外部电源连接，且所述直流牵引电磁铁12具有一可上下伸缩的伸缩杆；所述电阻丝13的一端固定在导向定位杆4远离直流牵引电磁铁12一侧的内壁上，另一端绕过直流牵引电磁铁12的伸缩杆后通过一拉簧14与导向定位杆4远离直流牵引电磁铁12一侧的内壁连接，且在初始状态下，所述拉簧14处于拉伸状态，且电阻丝13与直流牵引电磁铁12的伸缩杆贴合，使所述电阻丝13受到靠近拉绳3的力。具体的，该装置平时由直流牵引电磁铁12将电阻丝13与拉绳3隔开，如图所示，拉簧14使电阻丝13向右侧有一拉力，当需要熔断拉绳3时，直流牵引电磁铁12带电，其伸缩杆收缩，从而实现电阻丝13与直流牵引电磁铁12的伸缩杆脱离，电阻丝13在拉簧14的作用下与拉绳3接触，通过电阻丝13带电熔断拉绳3，使放源杯落入水池中。
28.基于上述提升机构，本实用新型还提供了一种中子源照射系统，包括所述的提升机构，还包括控制室和辐照室，所述控制室与辐照室之间具有屏蔽墙体15，在所述辐照室的上部设有桁架梁16，所述提升装置的导向定位杆4竖向固定在该桁架梁16上；其中，所述提升装置的驱动机构设置在屏蔽墙体15的控制室一侧，所述拉绳3绕过设置在屏蔽墙体15上
的第一导向轮后穿过屏蔽墙体15，再绕过设置在导向定位杆4上方的第二导向轮后穿过导向定位杆4与放源杯1连接；所述源存储池2包括设置在导向定位杆4下方的水池，且在该水池中设有水位监测报警装置和存储水更换系统。其中，所述水位监测报警装置采用浮球液位监测传感器，可实现水池中水量的实时监测，以及低水位报警等功能，防止因为水池漏水导致水层屏蔽厚度不够，造成人体被照射等。所述存储水更换系统包括位于水池底部的搅拌泵、进水泵、出水泵，所述进水泵与水源连接，所述出水泵与一污水容器罐连接，所述搅拌泵用于在水池中底部有污物时，对水池中存储水进行搅拌，污水在污水容器罐中进行自然风干，再对固体污物进行处理。
29.本实用新型采用拉绳提升中子源进行照射的方式简单有效，并在安全上具有手动降源功能，特殊情况下可熔断拉绳，使中子源落入源存储池中。另外，通过采用简单的水屏蔽方式，中子源放于地坑水池中，其设计简单，安全可靠。本实用新型具有更高的可靠性和安全性，中子源具有更高的定位精度，可满足中子监测仪表校准的重复性要求等。通过丝杆传动的方式，定位精确，出现意外不能升源或者降源时，可通过手动方式进行升降源，另外出现手动也无法操作的情况，可通过熔断装置将放射源落回到水池等源存储池中。采用水进行屏蔽，具有较好的散热效果，并且热对屏蔽材料水的影响较小，不影响屏蔽效果，本实用新型可用在活度较小以及更大活度的中子源存储等。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的原理和基础的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附加权利要求及其等同物限定，因此本实用新型的实施例只是针对本实用新型的说明示例，无论从哪一点来看本实用新型的实施例都不构成对本实用新型的限制。