一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室的制作方法

本发明属于核材料分离领域，具体涉及一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室。

背景技术：

在核材料分离领域，真空室除要求良好的真空密封性能外，还需慢化和屏蔽真空室内的中子辐射，并对真空室器壁进行冷却。而目前常规的真空室不具备该功能。因此有必要设计一种具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能的真空室。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构设计合理，实用性强的具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能的真空室，该真空室可对真空室内的中子辐射进行慢化和屏蔽，对真空室器壁进行冷却，并实现高真空密封，可长期稳定地工作。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，所述真空室的器壁采用内外壁夹层焊接结构，包括：真空室内壁1和真空室外壁2，所述真空室内壁1与真空室外壁2焊接为一体，所述真空室内壁1与真空室外壁2之间形成一个夹层，焊接前在夹层内放置用于吸收中子的金属陶瓷复合中子吸收材料4，所述真空室外壁2的左下方设有中子慢化冷却剂进口，所述真空室外壁2的右上方设有中子慢化冷却剂出口，在真空室内壁1和真空室外壁2之间的夹层内充满液态的中子慢化冷却剂3。

作为优选方案，所述真空室的形状可为任意形状，比如常见的方形或筒型真空室。

作为优选方案，所述真空室内壁1和真空室外壁2均采用0cr18ni9不锈钢板材料，

作为优选方案，所述中子慢化冷却剂3用于减慢中子运动速度，同时对真空室的器壁进行冷却，中子慢化冷却剂3通过水泵从中子慢化冷却剂出口流出，在真空室外循环，并通过制冷机降温。

作为优选方案，所述真空室内壁1的厚度、真空室外壁2的厚度、夹层的厚度、金属陶瓷复合中子吸收材料4的填充量根据中子辐射强度确定。

作为优选方案，真空室的密封采用金属密封或三元乙丙橡胶圈密封，所述金属为无氧铜或纯铝。

有益效果：本发明提供的一种具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能的真空室与常规真空室相比具有以下优点：

本发明提供的一种具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能的真空室解决了目前常规真室无法屏蔽中子辐射及真空室冷却的问题，可应用于具有中子辐射的环境，满足热态真空室中子慢化、中子屏蔽、真空室器壁冷却及高真空密封的功能需求。

本发明提供的一种具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能的真空室结构简单、加工工艺性好。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室的外形图。

图2为本发明一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室剖面图。

图中：1-真空室内壁；2-真空室外壁；3-中子慢化冷却剂；4-金属陶瓷复合中子吸收材料。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。

如附图2所示，一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，所述真空室的器壁采用内外壁夹层焊接结构，包括：真空室内壁1和真空室外壁2，所述真空室内壁1与真空室外壁2之间形成一个夹层，所述真空室内壁1与真空室外壁2焊接为一体，焊接前在夹层内放置用于吸收中子的金属陶瓷复合中子吸收材料4，所述真空室外壁2的左下方设有中子慢化冷却剂进口，所述真空室外壁2的右上方设有中子慢化冷却剂出口，在真空室内壁1与真空室外壁2之间的夹层内充满液态的中子慢化冷却剂3。

作为优选方案，真空室法兰密封方式与常规真空室相同，密封可采用金属密封(无氧铜或铝)或三元乙丙橡胶圈密封。

作为优选方案，所述真空室的形状可为任意形状，比如常见的方形或筒型真空室。

作为优选方案，所述真空室内壁1和真空室外壁2均采用0cr18ni9不锈钢板材料，

作为优选方案，所述中子慢化冷却剂3用于减慢中子运动速度，同时对真空室的器壁进行冷却，中子慢化冷却剂3通过水泵从中子慢化冷却剂出口流出，在真空室外循环，并通过制冷机降温。

作为优选方案，所述真空室内壁1的厚度、真空室外壁2的厚度、夹层的厚度、金属陶瓷复合中子吸收材料4的填充量根据中子辐射强度确定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

技术特征：

1.一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，其特征在于，所述真空室的器壁采用内外壁夹层焊接结构，包括：真空室内壁(1)和真空室外壁(2)，所述真空室内壁(1)与真空室外壁(2)焊接为一体，所述真空室内壁(1)与真空室外壁(2)之间形成一个夹层，焊接前在夹层内放置用于吸收中子的金属陶瓷复合中子吸收材料(4)，所述真空室外壁(2)的左下方设有中子慢化冷却剂进口，所述真空室外壁(2)的右上方设有中子慢化冷却剂出口，在真空室内壁(1)与真空室外壁(2)之间的夹层内充满液态的中子慢化冷却剂(3)。

2.如权利要求1所述的具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，其特征在于，所述真空室内壁(1)和真空室外壁(2)均采用0cr18ni9不锈钢板材料。

3.如权利要求1所述的具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，其特征在于，所述中子慢化冷却剂(3)用于减慢中子运动速度，同时对真空室的器壁进行冷却，中子慢化冷却剂(3)通过水泵从中子慢化冷却剂出口流出，在真空室外循环，并通过制冷机降温。

4.如权利要求1所述的具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，其特征在于，所述真空室内壁(1)的厚度、真空室外壁(2)的厚度、夹层的厚度、金属陶瓷复合中子吸收材料(4)的填充量根据中子辐射强度确定。

5.如权利要求1所述的具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，其特征在于，真空室的密封采用金属密封或三元乙丙橡胶圈密封，所述金属为无氧铜或纯铝。

技术总结
本发明公开了一种具有中子慢化和中子屏蔽及冷却功能的真空室，所述真空室的器壁采用内外壁夹层焊接结构，包括：真空室内壁和真空室外壁，所述真空室内壁与真空室外壁焊接为一体，所述真空室内壁与真空室外壁之间形成一个夹层，焊接前在夹层内放置用于吸收中子的金属陶瓷复合中子吸收材料，真空室外壁的左下方设有中子慢化冷却剂进口，所述真空室外壁的右上方设有中子慢化冷却剂出口，在真空室内壁与真空室外壁之间的夹层内充满液态的中子慢化冷却剂。真空室形状可为任意形状，比如常见的方形或筒型真空室，通过上述设计保证真空室在热态下具有中子慢化和中子屏蔽以及冷却功能，保证真空室在内部中子辐射及热态下长期稳定地工作。

技术研发人员：阚存东;张黎源;赵凯
受保护的技术使用者：北京利方达真空技术有限责任公司
技术研发日：2020.05.19
技术公布日：2020.11.03