放射源的密封结构及其密封方法与流程

1.本发明涉及放射源密封技术领域，尤其涉及一种放射源的密封结构及其密封方法。


背景技术：

2.放射源产生的射线能量可应用于临床医学、工业薄膜测量过程控制及科学实验等。
3.放射源在使用前需要进行密封处理，现有的密封方式为利用铅、金、银、钛或不锈钢等制作成外壳对放射源进行密封，一方面，这种密封方式操作较繁琐，另一方面，放射源会与这些材质产生韧致辐射，导致韧致辐射较高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种放射源的密封结构及其密封方法，用以解决或改善现有放射源的密封方式存在韧致辐射较高的问题。
5.本发明提供一种放射源的密封结构，包括：放射源源芯、聚四氟乙烯密封壳及聚四氟乙烯密封盖；所述放射源源芯设于所述聚四氟乙烯密封壳内，所述聚四氟乙烯密封盖与所述聚四氟乙烯密封壳的敞口端密封连接。
6.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述放射源的密封结构还包括：连接体；所述连接体设于所述聚四氟乙烯密封壳内，所述连接体位于所述聚四氟乙烯密封盖与所述放射源源芯之间，所述连接体靠近所述聚四氟乙烯密封盖的一端与所述聚四氟乙烯密封盖连接，所述连接体靠近所述放射源源芯的一端与所述放射源源芯连接，所述放射源源芯背离所述连接体的一端与聚四氟乙烯密封壳的壳底连接。
7.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述连接体靠近所述聚四氟乙烯密封盖的一端设有凹槽，所述凹槽用于与夹持工具连接。
8.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述聚四氟乙烯密封壳与所述连接体均呈圆柱体状，所述聚四氟乙烯密封壳的内壁面设有内螺纹，所述连接体的外壁面设有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹连接。
9.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述连接体为聚四氟乙烯连接体。
10.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述连接体包括聚四氟乙烯连接部与金属连接部；所述聚四氟乙烯连接部与所述金属连接部连接，所述聚四氟乙烯连接部与所述放射源源芯连接，所述金属连接部与所述聚四氟乙烯密封盖连接。
11.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述连接体在所述聚四氟乙烯密封壳的壳底上的投影形状包括圆形或方形。
12.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述聚四氟乙烯密封盖包括盖合部与嵌入部；所述盖合部与所述嵌入部连接，所述嵌入部伸入所述敞口端内，所述嵌入部的外壁面与所述聚四氟乙烯密封壳的内壁面连接；所述盖合部与所述敞口端的端面连接。
13.根据本发明提供的一种放射源的密封结构，所述放射源源芯在所述聚四氟乙烯密封壳的壳底上的投影形状包括圆形或方形。
14.本发明还提供一种如上所述的放射源的密封结构的密封方法，包括：
15.将放射源源芯放入聚四氟乙烯密封壳内；
16.将连接体放入聚四氟乙烯密封壳内并与所述放射源源芯连接；
17.将聚四氟乙烯密封盖盖于所述聚四氟乙烯密封壳的敞口端；
18.以预设温度对所述聚四氟乙烯密封盖与所述聚四氟乙烯密封壳的结合部位进行加热，并维持第一时长；以预设压强将所述聚四氟乙烯密封盖压至所述聚四氟乙烯密封壳的敞口端，并维持第二时长。
19.本发明提供的放射源的密封结构及其密封方法，通过将放射源源芯密封在聚四氟乙烯材质的聚四氟乙烯密封壳与聚四氟乙烯密封盖围成的腔体内，操作简便，基于聚四氟乙烯材质的性质，放射源源芯与聚四氟乙烯之间产生的韧致辐射较低，且聚四氟乙烯的强度较高，耐腐蚀性较好，进而保证了整体的可靠性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明提供的放射源的密封结构的结构示意图；
22.图2是本发明提供的密封方法的流程示意图。
23.附图标记：
24.1：放射源源芯；2：聚四氟乙烯密封壳；3：聚四氟乙烯密封盖；31：盖合部；32：嵌入部；4：连接体；41：凹槽。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
28.下面结合图1至图2描述本发明提供的一种放射源的密封结构及其密封方法。
29.如图1所示，本实施例所示的放射源的密封结构包括：放射源源芯1、聚四氟乙烯密封壳2及聚四氟乙烯密封盖3。
30.放射源源芯1设于聚四氟乙烯密封壳2内，聚四氟乙烯密封盖3与聚四氟乙烯密封壳2的敞口端密封连接。
31.具体地，本实施例所示的放射源的密封结构，通过将放射源源芯1密封在聚四氟乙烯材质的聚四氟乙烯密封壳2与聚四氟乙烯密封盖3围成的腔体内，操作简便，基于聚四氟乙烯材质的性质，放射源源芯1与聚四氟乙烯之间产生的韧致辐射较低，且聚四氟乙烯的强度较高，耐腐蚀性较好，进而保证了整体的可靠性。
32.需要说明的是，本实施例所示的放射源源芯1包括β放射源源芯，β放射源源芯由放射性核素通过粉末冶金法、聚合物法、陶瓷法或搪瓷体法制成；β放射源源芯中的放射性核素包括
32
p、
63
ni、
14
c、
22
na、
90
sr、
90
y、
147
pm等；聚四氟乙烯密封壳2的材质具体为热塑型聚四氟乙烯，聚四氟乙烯密封盖3的材质具体为热熔型聚四氟乙烯，聚四氟乙烯密封壳与聚四氟乙烯密封盖可通过加热加压的方式粘为一体。
33.在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的放射源的密封结构还包括：连接体4；连接体4设于聚四氟乙烯密封壳2内，连接体4位于聚四氟乙烯密封盖3与放射源源芯1之间，连接体4靠近聚四氟乙烯密封盖3的一端与聚四氟乙烯密封盖3连接，连接体4靠近放射源源芯1的一端与放射源源芯1连接，放射源源芯1背离连接体4的一端与聚四氟乙烯密封壳2的壳底连接。
34.具体地，在聚四氟乙烯密封盖3盖设于敞口端后，连接体4在聚四氟乙烯密封盖3的作用下被压在放射源源芯1上，以使得放射源源芯1抵接在聚四氟乙烯密封壳2的壳底，通过设置连接体4对放射源源芯1进行固定，保证了放射源源芯1的稳定性。
35.其中，连接体4在聚四氟乙烯密封壳2的壳底上的投影形状包括圆形或方形，相应地，连接体4整体呈圆柱体状或长方体状。
36.在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的连接体4靠近聚四氟乙烯密封盖3的一端设有凹槽41，凹槽41用于夹持工具连接。
37.具体地，在放射源源芯1放入聚四氟乙烯密封壳2内后，需要利用夹持工具将连接体4放入聚四氟乙烯密封壳2内，通过在连接体4上设置凹槽41，从而便于将夹持工具伸入凹槽41内以对连接体4进行夹持，夹持工具可以为镊子。
38.在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的聚四氟乙烯密封壳2与连接体4均呈圆柱体状，聚四氟乙烯密封壳2的内壁面设有内螺纹，连接体4的外壁面设有外螺纹，内螺纹与外螺纹连接。
39.具体地，在放射源源芯1放入聚四氟乙烯密封壳2内后，用镊子伸入凹槽41内夹持连接体4并旋入聚四氟乙烯密封壳2内，以实现连接体4与聚四氟乙烯密封壳2之间通过螺纹连接，保证了连接的可靠性。
40.在一些实施例中，在连接体4呈长方体状时，连接体4相当于滑块，用镊子夹持连接体4伸入聚四氟乙烯密封壳2内的过程中，聚四氟乙烯密封壳2的内壁面对连接体4起到导向作用，直至连接体4与放射源源芯1相接触。
41.其中，连接体4包括两种结构，其中一种是整个连接体4为聚四氟乙烯连接体，聚四
氟乙烯连接体的材质为热塑型聚四氟乙烯，则可通过后续的加热加压使得连接体4分别与聚四氟乙烯密封壳2及聚四氟乙烯密封盖3粘接；另一种是连接体4包括聚四氟乙烯连接部与金属连接部，聚四氟乙烯连接部与金属连接部连接，聚四氟乙烯连接部的材质为热塑型聚四氟乙烯，则可通过后续的加热加压使得聚四氟乙烯连接部与聚四氟乙烯密封壳2粘接。
42.在连接体4包括聚四氟乙烯连接部与金属连接部的情况下，聚四氟乙烯连接部与放射源源芯1连接，金属连接部与聚四氟乙烯密封盖3连接，即靠近放射源源芯1的连接体的材质为聚四氟乙烯，靠近聚四氟乙烯密封盖3的连接体的材质为金属，金属具体可以为钨、金或银等。
43.在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示的聚四氟乙烯密封盖3包括盖合部31与嵌入部32；盖合部31与嵌入部32连接，嵌入部32伸入敞口端内，嵌入部32的外壁面与聚四氟乙烯密封壳1的内壁面连接；盖合部31与聚四氟乙烯密封壳2的敞口端的端面连接。
44.具体地，盖合部31与嵌入部32可以为一体式结构，通过盖合部31与聚四氟乙烯密封壳2的敞口端的端面连接，嵌入部32与聚四氟乙烯密封壳2的内壁面连接，实现了聚四氟乙烯密封盖3从相互垂直的两个方向与聚四氟乙烯密封壳2进行连接，保证了连接的可靠性，其中，盖合部31的厚度范围为0.2～1mm。
45.在一些实施例中，放射源源芯1在聚四氟乙烯密封壳2的壳底上的投影形状包括圆形或方形，相应地，放射源源芯1整体呈圆柱体状或长方体状，放射源源芯1的厚度范围为0.1～2mm。
46.在一些实施例中，聚四氟乙烯密封壳2呈圆柱体状，聚四氟乙烯密封壳2的直径范围为5～20mm，高度范围为3～20mm，壳底的厚度范围为0.2～1mm，壳底为射线的主要投射部位，壳底也称为源窗；聚四氟乙烯密封壳2的壁厚最小为1mm。
47.如图2所示，本实施例还提供一种如上所述的放射源的密封结构的密封方法，包括：步骤210、步骤220、步骤230及步骤240。
48.步骤210、将放射源源芯放入聚四氟乙烯密封壳内。
49.在该步骤中，需将放射源源芯的射线输入方向朝向聚四氟乙烯密封壳的壳底。
50.步骤220、将连接体放入聚四氟乙烯密封壳内并与放射源源芯连接。
51.在该步骤中，在连接体的外壁面上加工有外螺纹且聚四氟乙烯密封壳的内壁面加工有内螺纹的情况下，利用镊子夹持连接体并旋入聚四氟乙烯密封壳内，直至连接体与放射源源芯接触；在连接体呈长方体状的情况下，利用镊子夹持连接体并滑入聚四氟乙烯密封壳内，直至连接体与放射源源芯接触。
52.步骤230、将聚四氟乙烯密封盖盖于聚四氟乙烯密封壳的敞口端。
53.步骤240、以预设温度对聚四氟乙烯密封盖与聚四氟乙烯密封壳的结合部位进行加热，并维持第一时长；以预设压强将聚四氟乙烯密封盖压至聚四氟乙烯密封壳的敞口端，并维持第二时长。
54.在该步骤中，通过热压的方式将聚四氟乙烯密封壳与聚四氟乙烯密封盖粘接，利用热风枪对聚四氟乙烯密封盖与聚四氟乙烯密封壳的结合部位进行加热，预设温度范围为400～600℃，第一时长范围为30～90s；与此同时对聚四氟乙烯密封盖加压，以使得聚四氟乙烯密封盖与聚四氟乙烯密封壳的敞口端紧压在一起，预设压强范围为5～8kg/cm2,第二时长范围为10～30s，从而完成密封。
55.密封后的密封结构表面污染和泄漏满足gb4075-2009要求，安全性能等级可以达到gb4075/2009/c33222。
56.在一个实施例中，通过粉末冶金工艺制备含
90
sr的放射源源芯，放射源源芯呈圆柱体状，直径为3mm，高度为0.5mm，放射性活度为5uci；聚四氟乙烯密封壳呈圆柱体状，直径为15mm，高度为4.5mm，壳底厚度为0.5mm；密封后得到的密封结构整体呈圆柱体状，直径为15mm，高度为5mm。
57.进一步地，申请人在研发过程中发现，利用上述密封方法还可对α放射源源芯、γ放射源源芯或低能光子放射源源芯等其他类型的放射源源芯进行密封，此时，密封结构主要起到放射源源芯的密封作用；α放射源源芯与γ放射源源芯均通过粉末冶金法、聚合物法、陶瓷法或搪瓷体法制成，α放射源源芯中的放射性核素包括
238
pu，γ放射源源芯中的放射性核素包括
57
co、
60
co、
137
cs、
192
ir、
238
pu、
241
am等。
58.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。