Головка циклотронной мишени

Полезная модель относится к области нроизводства радиоактивных изотопов и может быть использована при промышленном производстве радиоактивных изотопов на циклотроне.
Известна головка циклотронных мишеней (а.с. № 475941), содержащая корпус головки с каналами, для охлаждения водой облучаемой мишени. Корпус припаян к концу штока с внутренней трубой, при этом шток размещён в наружной трубе-опоре. На корпусе головки находится прижимная рамка, между корпусом головки и прижимной рамкой помещается облучаемая мишень с уплотнительной прокладкой. Мишень представляет собой пластину с загнутыми краями.
Уплотнение мишени производится при взаимном сближении штока с головкой и рамки, причём усилие прижатия мишени к корпусу головки направлено по оси штока.
К недостаткам конструкций известной головки циклотронных мишеней следует отнести то, что, при необходимости размещения облучаемой мишени под углом отличным от прямого к штоку, сложно обеспечивать герметичность уплотнения облучаемой мищени в мишенной головке.
Как правило, выдвижение головки мищени на радиус облучения внутри камеры циклотрона происходит по оси, проходящей через геометрический центр циклотрона. При этом, для снижения удельной плотности пучка на облучаемой поверхности мишени, последняя устанавливается на корпусе головки под углом к оси штока. Угол определяется радиальной шириной пучка и варьируется в пределах от 5 до 10 градусов.
МПК:О2Ш1/04 В некоторых же случаях, из-за конструктивных особенностей камеры
циклотрона, необходимо выведение головки мишени на радиус облучения по направлению, не совпадающему с геометрическим центром циклотрона. В этом случае, плоскость мишени должна быть наклонена к оси штока под углом большим 10°. В каждом конкретном случае угол наклона оцределяется геометрией установки мишенных устройств.
Например, на циклотроне РИЦ-14 два мишенных устройства вводятся в камеру циклотрона с двух разных положений, с углом между их осями 45°, а головки обоих мишенных устройств на радиусе облучения должны занимать идентичное положение. При этом, оси штоков не проходят через геометрический центр циклотрона, а углы наклона плоскости облучения мишени к осям штоков составляют, соответственно. 30° и 15°. А на циклотроне У-150 одно мишенное устройство вводится в камеру под углом 50°. к продольной оси циклотрона, а направление движения штока не направлено на геометрический центр циклотрона. Угол наклона плоскости облучения в данном случае составляет 40°30. При таких углах наклона облучаемой плоскости к оси штока, уплотнение мишени на корпусе головки прямым осевым усилием невозможно, что может сказаться на надёжности этого уплотнения.
Решаемая техническая задача состояла в том, чтобы создать конструкцию головки циклотронной мишени, позволяющую обеспечить при углах наклона облучаемой плоскости мишени к оси штока отличных от 90°, надежное уплотнение мишени на корпусе головки прямым осевым усилием на шток.
Сущность полезной модели состоит в том, что головка циклотронной мишени, включающая прижимную рамку, корпус головки с каналами для теплоносителя, шток головки, размещенный в трубе-опоре, систему уплотнения и мишень с уплотнительным элементом, дополнительно снабжена системой уплотнения, выполненной в виде рычажно-шарнирного механизма, состоящего из коромысла, серьги и силовой тяги, один
2
конец которой связан с прижимной рамкой, а второй конец силовой тяги через коромысло и серьгу соединен со штоком головки, причем коромысло шарнирно закреплено на трубе-опоре.
Общий вид головки циклотронной мишени с механизмом для создания прямого осевого усилия, направленного на уплотнение мишени представлен на фиг. 1. На фиг. 2 4 приведены соответствующие сечения.
Прижимная рамка 1, одетая на корпус головки 2, шток которой проходит через неподвижную относительно штока трубу-опору 3, приводится в движение относительно корпуса головки при помощи трёхзвенного рычажно-шарнирного механизма, включающего в себя силовую тягу 4, закреплённую одним концом на прижимной рамке, вторым на плече коромысла 5, установленного на кронштейне 6, который жёстко закреплён на трубе-опоре. Второе плечо коромысла через серьгу 7 соединяется со штоком головки. Элементы шарнирно-рычажного механизма: силовая тяга, коромысло, серьга установлены симметрично сверху и снизу корпуса головки, причём силовая тяга крепится на прижимной рамке по оси симметрии, а серьга по оси штока головки.
Механизм работает следующим образом. В крайнем заднем положении штока головки, между корпусом головки и прижимной рамкой образуется зазор, куда помещается мищень 8 с уплотнительным элементом. С помощью электромеханизма шток головки выдвигается в переднее положение. При этом усилие, через серьгу, коромысло и силовые тяги передаётся на прижимную рамку, которая надвигается на корпус головки и производит уплотнение мишени. В крайнем переднем положении штока, соответствуюшем уплотнению мишени на корпусе головки, углы оси силовой тяги с плоскостью облучения а и осью плеча коромысла р, а также угол между осью серьги и осью плеча коромысла у должны быть 90 град., что позволяет избежать деформации штока головки и устраняет заедание при перемещение рамки относительно корпуса головки и усилиях на шток. добиться максимального уплотнения при минимальных осевых ( ,4
Источники информации 1. Головка циклотронной мишени. Авторское свидетельство СССР .№ 475941. 1975.