一种可组合可控Am-Be中子源装置

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种可组合可控Am-Be中子源装置。

背景技术

随着对中子研究的深入以及中子应用领域的拓展，对中子源的需求以及要求也在不断的提升。目前常用的中子源有加速器中子源、反应堆中子源和同位素中子源。传统同位素中子源多为利用两种核素混合后发生（α，n）核反应来产生中子或者像

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可组合可控Am-Be中子源装置，通过抽真空来实现同位素中子源的可控，提高其安全性。

本发明采用以下技术方案：

一种可组合可控Am-Be中子源装置，包括中子发射系统和真空系统，所述中子发射系统包括基本单元套筒和若干组镅铍中子发射基本单元，镅铍中子发射基本单元设置在基本单元套筒内部；所述真空系统与各个镅铍中子发射基本单元连通，可通过真空系统控制镅铍中子发射基本单元内的真空度，从而达到控制中子通量的目的。

进一步的，所述镅铍中子发射基本单元包括金属套筒，所述金属套筒为密闭结构；金属套筒内部顶端设置有铍层底座，铍层底座下表面固定有铍片；金属套筒内底部设置有AmO

进一步的，所述铍片与AmO

进一步的，所述真空系统包括抽真空装置和若干组抽真空管道，所述抽真空管道一方面与金属套筒连通，另一方面连接抽真空装置。

进一步的，所述镅铍中子发射基本单元半包裹于基本单元套筒中；所述基本单元套筒长度为290-450mm，宽度为290-450mm，外高70mm，内高50mm。

进一步的，所述金属套筒呈圆柱体状，外高为65-70mm，内高为55-65mm，外径为60-100mm，内径为50-90mm。

进一步的，所述AmO

进一步的，所述铍片与铍层底座焊接固定；所述铍片半径为20-40mm，厚度为200μm-500μm；铍层底座半径为20-40mm，厚度为10mm。

进一步的，所述金属套筒包括上下分布的第一套筒和第二套筒，第一套筒和第二套筒固定连接；所述铍层底座和铍片固定在第一套筒内顶部，AmO

进一步的，所述镅铍中子发射基本单元的数量可根据实际中子通量需求进行设定；所述基本单元套筒的形状和尺寸可根据实际需求进行设定。

进一步的，所述金属套筒的材料为不锈钢；AmO

本发明的有益效果：

（1）本发明将真空系统与镅铍中子发射基本单元连接，通过真空系统控制镅铍中子发射基本单元内的真空度，从而实现同位素中子源的可控的目的，可提高装置的安全性；并且当真空系统发生故障而停止工作时，空气能通过抽真空管道自动回流至镅铍中子发射基本单元中，阻断（α,n）反应的进行，从而自动关闭可控Am-Be中子源，实现装置的“自安全”功能；

（2）本发明多个镅铍中子发射基本单元组合应用，可根据实际中子通量需求设定镅铍中子发射基本单元的数量，满足不同中子通量的需求；

（3）本发明镅铍中子发射基本单元体积小，一方面很大程度上提高了运输和使用的便利性，另一方面其自由组合使用的形式可以更为丰富，能更好的适应不同应用场地的需求；本发明设计合理，结构简单，操作方便，实用性强，对于提高同位素中子源安全性具有重要的意义，推广前景广阔。

附图说明：

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例镅铍中子发射基本单元的剖面图；

图3为本发明实施例第一套筒加工示意图；

图4为本发明实施例第二套筒加工示意图；

附图中的标号为：1、基本单元套筒；2、镅铍中子发射基本单元；3、抽真空管道；4、抽真空装置；5、铍片；6、铍层底座；7、金属套筒；7-1、第一套筒；7-2、第二套筒；8、AmO

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-4，本发明提供一种可组合可控Am-Be中子源装置，包括中子发射系统和真空系统，所述中子发射系统包括基本单元套筒1和若干组镅铍中子发射基本单元2，镅铍中子发射基本单元2半包裹设置在基本单元套筒1内部；所述真空系统与各个镅铍中子发射基本单元2连通，可通过真空系统控制镅铍中子发射基本单元2内的真空度，从而达到控制中子通量的目的。

本发明中，所述镅铍中子发射基本单元2包括金属套筒7，所述金属套筒7为密闭结构，材料为不锈钢；金属套筒7内部顶端设置有铍层底座6，铍层底座6下表面固定有铍片5；金属套筒7内底部设置有AmO

本发明实施例中，所述真空系统包括抽真空装置4和若干组抽真空管道3，所述抽真空管道3一方面与金属套筒7连通，另一方面连接抽真空装置4。

本发明实施例中，所述镅铍中子发射基本单元2半包裹于基本单元套筒1中；所述基本单元套筒1长度为290-450mm，宽度为290-450mm，外高70mm，内高50mm。

本发明实施例中，所述金属套筒7呈圆柱体状，外高为65-70mm，内高为55-65mm，外径为60-100mm，内径为50-90mm；所述AmO

本发明实施例中，所述金属套筒7包括上下分布、高度相同的第一套筒7-1和第二套筒7-2，第一套筒7-1和第二套筒7-2固定连接；所述铍层底座6和铍片5固定在第一套筒7-1内顶部，AmO

本发明所述镅铍中子发射基本单元2的数量可根据实际中子通量需求进行设定；所述基本单元套筒1的形状和尺寸可根据实际中子通量需求来进行定制，大大增加了该同位素中子源的应用灵活度。

在本装置进行组装时，先将铍层底座6焊接在第一套筒7-1内顶部，铍层底座6的中心点与第一套筒7-1的中心点在同一直线上，随后将铍片5焊接在铍层底座6上；同样的，将AmO

本发明实际使用中可以根据实际的中子通量需求来增加或者减少镅铍中子发射基本单元2的数量，同时也可以根据实际应用场地需求来改变基本单元套筒1的形状与尺寸，同时还可以通过调节真空度的大小来调节中子通量的大小。

使用时，打开抽真空装置4，镅铍中子发射基本单元2中的空气被抽出后，装置就处于工作状态了，此时一个镅铍中子发射基本单元2的中子产率可以达到4/百万α粒子，中子产额约为2.99×10

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。