[发明专利]一种用于高真空环境下的中子屏蔽管道

说明书

本发明公开了一种用于高真空环境下的中子屏蔽管道，包括：由屏蔽材料制成的内管，和套设在内管外壁上的外管；所述内管的外径与所述外管的内径基本相同，所述内管的延伸方向、延伸长度与所述外管的延伸方向、延伸长度均一致；所述外管用于向内管提供真空环境，所述内管的内壁围合成用于供中子输运的通道；所述内管的内壁、外壁及端面均匀涂覆有预设厚度的涂覆层，所述涂覆层用于降低内管的出气率。由屏蔽材料制成的内管不仅能够有效的屏蔽核辐射的影响，还能在涂覆层的作用下，降低内管的出气率，不会对真空环境产生影响，可在高真空环境中使用。

技术领域

本申请涉及宽谱中子源装置技术领域，具体涉及一种用于高真空环境下的中子屏蔽管道。

背景技术

含硼聚乙烯材料因其对中子具有良好的慢化和吸收作用而在辐射场屏蔽方面得到广泛应用，但是含硼聚乙烯材料具有较高的出气率，很难在真空度较高的工况下使用，一般该材料作为屏蔽材料仅使用在中子屏蔽管道、中子准直器、中子搜集器等结构外壁上。

发明内容

本申请旨在提供一种用于高真空环境下的中子屏蔽管道，以降低中子屏蔽管道的出气率，便于在真空环境中使用。

本申请提供了一种用于高真空环境下的中子屏蔽管道，包括：由屏蔽材料制成的内管，和套设在内管外壁上的外管；所述内管的外径与所述外管的内径基本相同，所述内管的延伸方向、延伸长度与所述外管的延伸方向、延伸长度均一致；所述外管用于向内管提供真空环境，所述内管的内壁围合成用于供中子输运的通道；所述内管的内壁、外壁及端面均匀涂覆有预设厚度的涂覆层，所述涂覆层用于降低内管的出气率。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述通道分为同轴线的第一通道段和第二通道段；所述第一通道段的内径一致，且相同于所述第二通道段靠近第一通道段的一端的内径；所述第二通道段靠近第一通道段的一端与所述第一通道段相互贯通，所述第二通道段的内径从所述第二通道段靠近第一通道段的一端至远离第一通道段的另一端依次均匀递增；中子束流从所述第二通道段远离第一通道段的另一端至所述第一通道段远离第二通道段的一端的方向输运。。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，还包括：设置在所述内管两端部上的定位组件，所述定位组件包括定位环；所述外管的两端部安装有法兰盘，所述法拉盘的内径大于或等于所述外管的内径，所述内管的两端外壁位于所述法兰盘的位置处为环状台阶面，所述环状台阶面的外径小于所述内管的外径；所述定位环位于所述环状台阶面与所述法兰盘的内壁之间。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述定位组件还包括：定位凹槽和设置在所述定位凹槽内的定位块；所述定位凹槽包括：设置在所述法兰盘内壁上的第一定位凹槽，设置在所述定位环上、且贯穿所述定位环厚度方向的通孔，以及设置在所述内管端面上的第二定位凹槽；所述第一定位凹槽向所述法兰盘的外壁延伸，所述第一定位凹槽、所述通孔和所述第二定位凹槽相互连通以形成所述定位凹槽；所述定位块位于所述定位凹槽内，并固定在所述内管的端面上。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述内管的两端端面上还设置有相距一定距离的两固定凹槽，所述固定凹槽的底面上设置有凸出其底面的凸台，所述凸台上安装有适于所述凹槽的固定块；所述固定块上形成有避让部。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述内管包括：多个内管段，所述多个内管段的内径同轴线，以形成所述的第一通道段和第二通道段；所述定位组件设置在所述多个内管段中位于两端的内管段上；所述多个内管段中相邻的两内管段中，一内管段的一端具有沿其长度方向延伸、且凸出于其端面的凸起部，另一内管段的一端具有沿其长度方向延伸、且凸出于其端面的环状侧壁体，所述环状侧壁体围合成用于容纳所述凸起部的容纳腔。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述环状侧壁体的内壁设置有环状凹槽部，所述环状凹槽部沿所述环状侧壁体的内壁向其外壁方向延伸。

进一步地，所述的中子屏蔽管道，其中，所述涂覆层为通过磁控溅射沉积在所述内管的内壁、外壁及端面上的碳膜。