一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构和方法与流程

技术特征：
1.一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，包括医用同位素生产气体靶(2)、水冷密封筒(3)、生产靶前端盖(1)和生产靶后端盖(4)；所述生产气体靶前端盖(1)通过限束法兰与加速器束流引出孔末端连接，所述生产气体靶后端盖(4)与进气阀门、或抽真空阀门、或冷却收集阀门相连接；所述生产气体靶前端盖(1)和所述生产靶后端盖(4)之间布设有所述医用同位素生产气体靶(2)以及套装在医用同位素生产气体靶(2)外围的所述水冷密封筒(3)，束流从加速器引出孔引出打到医用同位素生产气体靶(2)内的气体中，生产同位素；其特征在于：所述医用同位素生产气体靶(2)设有：内壁螺旋锯齿结构(2-1)与外壁螺旋锯齿结构(2-2)，内壁与外壁两面的螺旋锯齿形结构，增加了热量传导面积，达到快速冷却医用同位素生产气体靶的目的；所述内壁螺旋锯齿结构(2-1)其齿顶到齿根的径向距离沿着靶体前端到后端由大变小呈锥形分布。2.根据权利要求1所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，其特征在于：所述内壁螺旋锯齿结构(2-1)每个齿的厚度做到尽量薄：在机加工条件允许、且内壁螺旋锯齿结构(2-1)的靶头直径、靶尾直径、以及内壁螺旋锯齿结构(2-1)长度一定、且满足生产设定气体容量的情况下，内壁螺旋锯齿结构(2-1)横截面齿数尽量多，所述横截面齿数就是切线从靶前端到靶后端的截面的齿数。3.根据权利要求2所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，其特征在于：所述内壁螺旋锯齿结构(2-1)的靶头直径、靶尾直径、以及内壁螺旋锯齿结构(2-1)长度一定，是指靶体前端直径尺寸与束流直径相匹配、靶体后端直径尺寸与氮气气体射程、氮气气体直径、所设计的靶的长度尺寸相匹配。4.根据权利要求2所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，其特征在于：所述内壁螺旋锯齿结构(2-1)横截面齿数尽量多，是指同时满足两个条件时的齿数尽量多：既要满足内壁螺旋锯齿结构(2-1)的靶头直径、靶尾直径、以及长度一定的条件，还要满足在这个尺寸下完成设定的生产气体容量的条件。5.根据权利要求2所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，其特征在于：所述设定生产气体容量，包括设定生产120毫升的气体容量，设定生产120毫升气体容量时，靶体前端直径为13.26mm，靶体后端直径为19.3mm，靶体长度为150mm。6.根据权利要求5所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构，其特征在于：所述内壁螺旋锯齿结构(2-1)横截面齿数尽量多，即为：当设定生产120毫升气体容量、靶体前端直径为13.26mm、靶体后端直径为19.3mm、靶体长度为150mm时，内壁螺旋锯齿结构(2-1)横截面齿数为18。7.一种基于权利要求1-6任意一项所述一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构的医用同位素生产气体靶的冷却方法，其特征在于：步骤一、制作带有内外双螺旋锯齿的气体靶冷却机构；步骤二、根据14n(p,α)11c反应分布，靶体内部结构为上部小，下部大的锐角圆锥型结构；步骤三、开抽真空阀v2，关进气阀v1、冷却收集阀v3，抽气态靶至负真空；步骤四、关抽真空阀v2、冷却收集阀v3，开进气阀v1，充入或者气体至压力表到1bar；步骤五、关抽真空阀v2、冷却收集阀v3，进气阀v1，束流照射1小时，同时观察压力表示数，临界压力20bar；
步骤六、关进气阀v1、抽真空阀v2，冷却收集阀v3，冷却收集测活度。

技术总结
本发明公开了一种用于医用同位素生产气体靶的冷却机构和方法，该机构包括医用同位素生产气体靶、水冷密封筒、生产靶前端盖和生产靶后端盖；所述医用同位素生产气体靶设有：内壁螺旋锯齿结构与外壁螺旋锯齿结构，所述内壁螺旋锯齿结构其齿顶到齿根的径向距离沿着靶体前端到后端由大变小呈锥形分布。该方法：制作带有内外双螺旋锯齿的气体靶冷却机构；开抽真空阀，关进气阀、冷却收集阀，抽气态靶至负真空；关抽真空阀、冷却收集阀，开进气阀，充入或者气体至压力表到1bar；关抽真空阀、冷却收集阀，进气阀，达到临界压力；关进气阀、抽真空阀，冷却收集阀，冷却收集测活度。本发明通过在气体靶内壁与外壁两面的螺旋锯齿形结构，增加了热量传导面积。热量传导面积。热量传导面积。


技术研发人员：杨光 贾先禄 宋国芳 王飞 邢建升
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2022/6/4