[实用新型]一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶

权利要求书

1.一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：包括有固态锂薄膜(1)、无氧铜基底(2)、低活化钢盲板(7)；所述的固态锂薄膜(1)通过锂真空蒸镀于无氧铜基底(2)上；所述的无氧铜基底(2)为长方体位于低活化钢盲板(7)上方，采用真空钎焊与低活化钢盲板(7)连为一体，无氧铜基底(2)内部设计有翅片通道水冷结构；所述的低活化钢盲板(7)表面开有比无氧铜基底(2)大的坑槽，无氧铜基底(2)四边的下部真空焊接于低活化钢盲板上的坑槽(8)中，低活化钢盲板(7)与无氧铜基底(2)内部水槽中间相接处设计两个深度为低活化钢盲板厚度一半的水孔(9)，水孔(9)往低活化钢盲板(7)边缘方向设计有水道b(10)并与低活化钢水管(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：所述的固态锂薄膜(1)为采用真空蒸镀技术将高纯度的锂⁷蒸镀在无氧铜基底(2)上，固态锂薄膜(1)的面积和厚度尺寸可根据质子束和中子参数来设定。

3.根据权利要求2所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：为满足2.5MeV、20mA质子束加速器系统和不低于1×10¹³n.s^-1.cm^-2中子量的需求，固态锂薄膜为Φ150mm的圆形，厚度为100μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：所述的无氧铜基底(2)为无氧铜材质的长方体块，为实现对沉积于固态锂薄膜(1)内部及无氧铜基底(2)表面的质子束热流的清除，无氧铜基底(2)内部设计有翅片通道水冷结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：2.5MeV、20mA质子束加速器系统和Φ150mm×100μm固态锂薄膜(1)的需求为：无氧铜基底(2)尺寸为218mm(长)×168mm(宽)×10mm(高),在距离各边缘4mm处开设有两条30mm(宽)×160mm(长)×6mm(深)的水槽(3)，作为冷却水的进水和出水槽；在两水槽(3)间150mm×160mm的区域内开设9道与水槽(3)连通的尺寸为12mm(宽)×150mm(长)×6mm(深)的水道a(4)，每个水道a(4)间采用尺寸为5.2mm(宽)×150mm(长)×9mm(厚)的水坝(5)分割；每个水道a(4)内均匀分布16个距离水坝(5)2mm的尺寸为8mm(长)×2mm(宽)×3mm(厚)的扰流柱(6)，以增加水流阻力和增加换热面积。

6.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：所述的低活化钢盲板(7)为圆形，材质选用CLAM钢，表面开有比无氧铜基底(2)的长和宽大0.2mm、深度为1mm的坑槽(8)，便于无氧铜基底(2)与低活化钢盲板(7)的焊接；在对应无氧铜基底(2)内部水槽(3)中间处开有两个深度为低活化钢盲板(7)厚度一半的水孔(9)作为水槽(3)的进出水口，水孔(9)往低活化钢盲板(7)边缘方向开有水道b(10)，水道b(10)末端与低活化钢水管(11)焊接。

7.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：2.5MeV、20mA质子束加速器系统和Φ150mm×100μm固态锂薄膜(1)和无氧铜基底(2)的需求为：低活化钢盲板(7)的尺寸为Φ尺25mm×27mm，在距离低活化钢盲板(7)中心80mm处开设两个尺寸为Φ开0mm×13.5mm的水孔(9)，水孔(9)往低活化钢盲板(7)边缘方向两条水道b(10)的尺寸为Φ尺7mm×122.5mm；水道b(10)外焊接有两根内径Φ焊7mm的低活化钢水管(11)，低活化钢水管(11)与低活化钢盲板(7)呈L型分布。

8.根据权利要求1所述的一种用于基于加速器中子源系统的水冷固态锂靶，其特征在于：针对于2.5MeV、20mA质子束加速器系统和Φ150mm×100μm固态锂薄膜(1)和无氧铜基底(2)，为了保证在质子束轰击固态锂薄膜(1)产中子期间靶系统的热力学稳定性，低活化钢盲板(7)进水孔的室温水流压力不低于0.25MPa，流量度不低于2.0kg/s。