[发明专利]一种高温环境离子束辐照实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于聚变堆材料、核能材料、民用材料的抗损伤程度及辐照能力的设备技术领域，尤其是涉及一种高温环境离子束辐照实验装置。

背景技术

现有技术中的高温环境离子辐照装置采用热电偶加热，加热采用手动控制的放松，靶室内置一个样品位，工作温度为RT—600℃，靶室前没有束流测量和束斑观察的装置，使用极不方便。

目前的高温靶室存在缺陷较多：第一，辐照温度不够(目前最高600℃)，不能满足用户更高温度需求；第二，温度控制为手动，操作不便，精度不够，温度波动较大；第三，高温靶室样品架为单一且固定不动；第四，每次只能安装一个样品，对于短时间辐照的样品来说，样品换取、温度升降等时间远远超出辐照时间。第五，没有束流测量观察部件，调束难度大，需要的时间长。以上问题造成束流资源严重浪费、实验成本过高、运行效率和辐照效率较低等问题，从而不能满足高温辐照的科学研究需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种高温环境离子束辐照实验装置。从而有效解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所述的一种高温环境离子束辐照实验装置，其特点是包括设置在台架上的双层球形水冷靶室，所述的靶室的两侧分别对应设置有样品传递及加热组件和风冷高速分子泵，靶室上方设置有法拉第筒及荧光靶组件，靶室下方设置有样品库组件，靶室上还设置有照明装置、观察及取样窗口、放气阀、冷却水进口、电阻规和电离规；所述的台架一侧设置有机械泵，机械泵通过真空电磁挡板充气阀和波纹管与风冷高速分子泵相连。

所述的靶室通过螺栓支撑装置安装在台架上，靶室为中空的双层结构，冷却水自上而下循环，达到降低靶室及样品库温度的目的；靶室后部设置有接口法兰，接口法兰与靶室之间安装有闸板阀，所述的靶室上还设置有法兰和观察窗口，所述的波纹管与风冷高速分子泵相接处还设置有卡箍。

所述的样品库组件包括旋转驱动组件，旋转驱动组件通过定位法兰安装在靶室下方的台架上，旋转驱动组件外部套设有升降组件，旋转驱动组件上端设置有样品托架组件，样品托架组件设置在靶室内，旋转驱动组件上还设置有铜套，旋转驱动组件与升降组件相接处设置有伸缩导向套和无氧铜圈。

所述的旋转驱动组件包括旋转轴，旋转轴外围设置有轴承座波纹管总焊件，旋转轴一端通过定位支撑盘、连接块，定位块支撑垫、定位支撑轴与定位支撑杆连接；旋转轴另一端依次通过内隔套、内螺纹挡环、外螺纹挡环和与圆柱销连接。

所述的升降组件包括样品架升降支架，样品架升降支架内设置有丝杠，丝杠上通过传动丝母安装有升降连接块，样品架升降支架端部设置有支撑座，支撑座上设置有与旋转驱动组件相连的CF150法兰，样品架升降支架内还设置有导向杆，导向杆端部设置有轴堵；所述的丝杠下端通过与第二轴承压盖、第二轴承压套和隔套从动伞齿轮相连，从动伞齿轮通过连接块、第二平垫和第二平键固定在丝杠下端，从动伞齿轮与主动伞齿轮啮合，主动伞齿轮通过第一平垫、第一平键、第一轴承压盖、轴承座和第一轴承压套与样品架升降支架上的主动伞齿轮轴固定连接，所述的升降组件通过升降连接块套装在旋转驱动组件的外部，升降组件与靶室间通过CF150法兰连接，手动驱动主动伞齿轮从而带动从动伞齿轮使丝杠转动，丝杠通过传动丝母带动升降连接块升降，实现旋转驱动组件的整体升降。

所述的样品托架组件由长定位块、支撑架、短定位块、样品库侧支撑板和样品库下支撑板通过内六角螺孔组合连接构成。

所述的样品传递及加热组件包括加热炉和移动传递组件，加热炉一侧通过螺杆安装有加热炉侧堵盖，移动传递组件一侧焊接有固定法兰，加热炉通过支撑杆与固定法兰相连，固定法兰上设置有电极，样品托组件设置在移动传递组件伸入到支撑杆间的端部，样品托组件一侧对应设置有过渡连接块和移动屏蔽罩，样品托组件上设置有样品托支撑块、第一固定螺钉、第二固定螺钉、测温偶压紧板、第三固定螺钉和连接块，移动传递组件上还设置有导向套。

所述的法拉第筒及荧光靶组件包括自下而上连接的靶架组件、法拉第筒安装组件和支架组件，靶架组件下方对应设置有膜固定板、膜板和压片，支架组件下方设置有双面刀口法兰，支架组件内设置有移动法兰焊件，有机玻璃罩设置在支架组件上，插座安装板安装在有机玻璃罩上，移动法兰焊件内设置有套，移动法兰焊件下方设置有波纹管法兰焊件，移动法兰焊件与双面刀口法兰相接处设置有导向瓦，支架组件上还设置有压线板和行程开关垫块；所述的法拉第筒及荧光靶组件构成组合式束流探测器，通过自动化控制程序远程控制其开关，测量束流强度和观察束斑形态。