[发明专利]一种适用于氘氚聚变中子源的高载热靶系统

摘要

本发明涉及一种氘氚聚变中子源的高载热靶系统，包括氘束流、束流扫描驱动装置、靶片、靶片驱动装置、冷却结构、冷却介质、冷却介质循环系统、束流传输腔室、冷却介质动密封结构、真空动密封结构；束流扫描驱动装置用于驱动氘束流移动；氘束流位于束流传输腔室内移动；靶片驱动装置驱动靶片移动；靶片设置在氘束流的移动路径上；氘束流轰击所述靶片形成的靶点；冷却结构设置在靶点所在的靶片区域；冷却介质填充在冷却结构内；冷却介质通过所述冷却介质循环系统实现循环，利用该发明可实现强流氘氚聚变中子源的氚靶系统在承受大于100kw/cm2的氘束流轰击下，维持靶面温度小于200℃，保证氚靶系统的稳定正常运行，进而产生中子源强达1013‑1015n/s的14MeV高能聚变中子。

主权项

一种适用于氘氚聚变中子源的高载热靶系统，其特征在于：包括氘束流(9)、束流扫描驱动装置(10)、靶片(1)、靶片驱动装置(6)、冷却结构(2)、冷却介质(4)、冷却介质循环系统(11)、束流传输腔室(8)、冷却介质动密封结构(5)、真空动密封结构(7)；所述束流扫描驱动装置(10)用于驱动氘束流(9)移动；所述氘束流(9)位于束流传输腔室(8)内移动；所述靶片驱动装置(6)驱动靶片(1)移动；所述靶片(1)设置在氘束流(9)的移动路径上；所述冷却结构(2)设置在靶点(3)所在的靶片(1)区域；所述氘束流(9)轰击所述靶片(1)形成的靶点(3)；所述冷却介质(4)填充在冷却结构(2)内；所述冷却介质(4)通过所述冷却介质循环系统(11)实现循环；所述真空动密封结构(7)包括配合停车密封的分子牵引动密封结构(73)，其中，分子牵引动密封结构(73)包括自成形密封件(732)及密封转子(731)，所述密封转子(731)与束流传输腔室(8)固定在一起运动，自成形密封件(732)与密封转子(731)间采用过盈配合，经过一段时间的旋转运行，通过自成形密封件(732)与密封转子(731)的相互摩擦，形成无法通过装配完成的微米量级的密封间隙，密封螺旋槽(733)刻于运动的密封转子(731)上，当密封转子(731)最高线速度达接近气体分子热运动的速度，运动的密封转子(731)将动量传递给气体分子，气体分子在密封螺旋槽(733)内被牵引沿着螺旋槽至排气口(734)。