[发明专利]高温辐照蠕变装置

说明书

本发明涉及核能结构材料抗辐照性能评价设备及方法技术领域，尤其是涉及一种高温辐照蠕变装置。其特点是包括高温靶室，所述的高温靶室下端设置有差动变压器和应力加载系统，高温靶室上还设置有观察窗和束流检测系统，高温靶室一侧通过真空闸板阀和真空管路与泄漏罐相连，泄漏罐上设置有观察窗和束流检测系统，高温靶室另一侧通过真空管路与常温靶室相连，常温靶室上设置有观察窗和旋转升降系统，常温靶室通过真空管路与降能系统相连，降能系统通过真空检测通道与真空维护系统相连，真空检测通道上设置有观察窗和束流检测系统，真空维护系统上设置有真空闸板阀。其实现了对被辐照样品加载载荷量的精确控制，实现了高能重离子辐照材料形变量的在线测量。

技术领域

本发明涉及核能结构材料抗辐照性能评价设备及方法技术领域，尤其是涉及一种高温辐照蠕变装置。

背景技术

目前，借助重离子替代中子进行材料辐照，模拟核能结构材料的抗辐照性能，是国际上比较公认的方法，因为离子辐照具有经济性，安全性和快捷性等诸多优点。利用离子辐照，需要将辐照靶室与加速器束流管道连接。当前，国内辐照靶室有多种多样，如普通高温靶室，利用加热丝将样品靶托加热，这样被辐照的样品能够在高温下进行辐照，模拟材料在高温辐照情况下，辐照缺陷在高温环境中的运动过程；低温靶室，利用液氮甚至液氦冷却样品靶托，这样被辐照的样品能够在低温下进行辐照，模拟离子碰撞过程中缺陷最初形成状态；高温-应力辐照装置，通过对样品加载一定程度的载荷，然后在进行高温样品辐照，这比前面提到的简单高温辐照装置，更进一步，模拟材料在核能环境中的工况。

核能结构材料在实际应用过程中，面临着高温、强辐射、热应力等环境，在这种环境中，辐射会导致材料发生形变，即辐照蠕变。材料在长期服役过程中，辐照蠕变会导致材料机械性能降低，严重影响核能安全。核能结构材料的辐照蠕变性能对评价该材料性能至关重要，到目前为止，国内还没有合适进行辐照蠕变研究的靶室，如现有的高温-应力辐照装置只能够进行粗略加载载荷，更关键的该装置无法对材料辐照过程中产生的形变进行测量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供高温辐照蠕变装置。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：所述的高温辐照蠕变装置，其特点是包括高温靶室，所述的高温靶室下端设置有差动变压器和应力加载系统，高温靶室上还设置有观察窗和束流检测系统，高温靶室一侧通过真空闸板阀和真空管路与泄漏罐相连，泄漏罐上设置有观察窗和束流检测系统，高温靶室另一侧通过真空管路与常温靶室相连，常温靶室上设置有观察窗和旋转升降系统，常温靶室通过真空管路与降能系统相连，降能系统通过真空检测通道与真空维护系统相连，真空检测通道上设置有观察窗和束流检测系统，真空维护系统上设置有真空闸板阀。

所述的高温靶室的前端中心通过真空管道和法兰与常温靶室相连接，高温靶室的顶端设置有热电偶法兰组件、用于预留口的法兰盖和用于对靶室侧壁冷却的上拉杆出水管组件，高温靶室内设置有承载框架组件，加热炉组件安装在承载框架组件上，加热炉组件上方的承载框架组件上对应设置有水冷上拉杆组件和负荷传感器，加热炉组件下方的承载框架组件上对应设置有水冷下拉伸杆组件，上拉杆出水管组件下端与承载框架组件相连且相接处对应设置有密封铜圈，承载框架组件上还设置有法兰八芯插头组件、高温靶室舱门水冷组件和热电偶引出导线，差动变压器安装在承载框架组件上，高温靶室下端安装有加荷机构连接体，加荷机构连接体内对应加热炉组件设置有水冷下拉杆波纹管组件，水冷下拉伸杆组件延伸入水冷下拉杆波纹管组件内，应力加载系统安装在加荷机构连接体下方，拉伸机电机设置在应力加载系统下部，实验样品设置在加热炉组件内。

所述的常温靶室通过旋转升降系统中的升降旋转电机实现360°旋转，升降位移为0-30cm，使常温靶托上放置多个样品；常温靶室为纯铜材料，另外在靶托内放置铜管回路，通循环水，保证了辐照过程中样品为常温，所述的高温靶室内的加热炉组件利用加热丝环绕在陶瓷片上分为两个半球，实验样品设置在球中心，保证了样品整体温度均匀。