CN117062297A - 用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特点是：包括布设在加速器主真空室以内的基于长短杆的可转动的剥离靶靶架、布设在加速器主真空室以外的基于配对靶的可转动的生产靶靶盘；所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架用于引出不同偏转方向的多条束流，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘根据靶盘所在位置的不同偏转方向的多条束流之间的距离布设靶盘上靶和靶之间的距离；所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘所在位置包括主真空室引出口和加速器引出口之间，或者加速器引出口以外。本发明解决了在同一个主真空室引出口上引出多条不同偏转方向束流的根本性的难题，使得医用同位素生产整体空间至少缩小了二分之一。

Description

用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构

技术领域

本发明设计回旋加速器技术领域，尤其涉及一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构。

背景技术

目前在中国，肿瘤和心脑血管疾病患者日益增加，对诊断用放射性同位素的需求越来越多。在众多生产医用放射性同位素的回旋加速器产品中，桌面型回旋加速器是近年来非常走俏的一款产品。

市场对桌面型回旋加速器的期待，一方面是期待桌面型回旋加速器自身体积小，只需要桌面大小，节省空间，一方面是期待利用桌面型回旋加速器生产医用同位素的生产环境也能够是紧凑型的生产环境，所述紧凑型的生产环境不仅要求要求回旋加速器其自身的体积小，还要求其他生产设备所占用的空间也尽量最小化，所述其他生产设备包括生产靶和束流线。

通常情况下，如图4所示，每个束流线引出口位置只能引出1条固定能量的引出束流、并配备1个生产靶，如专利申请号：202110925849X,发明名称：一种基于强流回旋加速器的4治疗室BNCT癌症治疗装置，图中，4为加速器，5为剥离靶，2为束流线，2-6为生产靶，束流2从加速器180度对称的两侧分别被引出再打到生产靶2-6上。图中虽然有2条束流线引出口，但相距较远，且每条束流线只能配备一个生产靶。假设垂直方向再引出上下2条束流线，并配以生产靶，此时就约占有加速器直径的四倍空间

实现紧凑型医用同位素生产环境布局的难点在于：按照传统方法，每条束流线引出口只能引出一个偏转方向的束流，若要产生多条偏转方向的束流则需要在加速器上开设多个引出口，导致各条引出口之间相距较很远、且配备的生产靶之间也相距很远，难以实现紧凑型生产环境布局。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，目的在于解决按照传统方法，每条束流线引出口只能引出一个偏转方向的束流，若要产生多条偏转方向的束流则需要在加速器上开设多个引出口，导致各条引出口之间相距较很远、且配备的生产靶之间也相距很远，难以实现紧凑型生产环境布局的问题。

本发明为解决其技术问题提出以下技术方案：

一种用于桌面型回旋加速器的组合型生产靶及剥离靶布局结构，其特点是：包括布设在加速器主真空室以内的基于长短杆的可转动的剥离靶靶架、布设在加速器主真空室以外的基于配对靶的可转动的生产靶靶盘；所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架用于引出不同偏转方向的多条束流，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘根据靶盘所在位置的不同偏转方向的多条束流之间的距离布设靶盘上配对靶的靶和靶之间的距离；所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘所在位置包括主真空室引出口和加速器引出口之间，或者加速器引出口以外。

进一步地，所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架设有靶架转轴、围绕靶架转轴转动的一个长杆剥离膜和至少一个短杆剥离膜，所述长杆剥离膜的剥离膜位置距离靶架转轴相对较远、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对较近；所述短杆剥离膜上的剥离膜位置距离靶架转轴相对近、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对远；所述一个长杆剥离膜和至少一个短杆剥离膜之间设有一定的角度，该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准。

进一步地，所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架设有一个长杆剥离膜和二个短杆剥离膜，长杆剥离膜为“L”形，由长条状杆臂和杆臂端头的剥离膜组成，长条状杆臂的一端连接靶架转轴、另一端连接剥离膜、且剥离膜平面与长条状杆臂端头的平面互为一定的夹角，所述互为一定的夹角包括90度；

进一步地，所述该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准，具体为：所述二个短杆剥离膜之间互为90度夹角，所述长杆剥离膜的长条状杆臂和短剥离膜之间互为135度夹角。

进一步地，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘在圆环轨道上设有多对生产靶，每一对生产靶之间的距离为靶盘所在位置的不同偏转方向的束流线之间的距离。

进一步地，所述每一对生产靶或者过圆心180度对称布设、或者不过圆心间隔布设。

进一步地，所述多对生产靶包括4对生产靶，每一对生产靶或者间隔1个生产靶对称布设、或者间隔2个生产靶对称布设、或者间隔3个生产靶对称布设。

进一步地，所述不同偏转方向的多条束流或者为2条束流、或者为3条束流。

进一步地，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘包括固体靶生产靶盘和液体靶生产靶盘。

本发明的优点效果

1、本发明采用由一个长杆剥离膜和至少一个短杆剥离膜组成的可转动的靶架，解决了在同一个主真空室引出口上引出多条不同偏转方向束流的根本性的难题：由于从同一个引出口引出的不同偏转方向束流之间的距离不会太远、是生产靶靶盘直径允许的范围，才使得生产靶靶盘能够根据这个距离制成配对的生产靶盘(生产靶盘上配对的两个靶之间的距离即为束流线之间的距离，称之为配对生产靶)，并且本发明壳转动的生产靶盘上不仅仅是一组配对的生产靶而是多组配对的生产靶，相比现有技术一个引出口只能配以一个生产靶的布局结构，采用本发明布局结构使得占地空间缩小到原来的几分之一，取得了重大性突破。

2、本发明采用基于长短杆的可转动的剥离靶靶架和基于配对靶的可转动的生产靶靶盘的有机结合，实现了紧凑化医用同位素生产环境的设计目标，改进后，不同偏转方向的束流之间的距离、以及配对生产靶的靶和靶之间的距离仅仅为可转动的剥离靶靶架上长杆剥离膜和短杆剥离膜的膜和膜之间的距离。生产线整体空间至少缩小了二分之一。

附图说明

图1为本发明紧凑型生产靶及剥离靶布局结构示意图；

图2为本发明可转动的剥离靶靶架示意图；

图3为本发明可转动的生产靶靶盘示意图。

图4为现有技术剥离靶和生产靶布局示意图。

图中：1：基于长短杆的可转动的剥离靶靶架；1-1：长杆剥离膜；1-2：短杆剥离膜；1-3：短杆剥离膜；1-4：靶架转轴；2：基于配对靶的可转动的生产靶靶盘；2-1：靶1；2-2：靶2；2-3：靶3；2-4：靶4；2-5：靶5；2-6：靶6；2-7：靶7；2-8：靶8.

具体实施方式

本发明设计原理

1、本发明的创新点在于：基于长短杆的可转动的剥离靶靶架和基于配对靶的可转动的生产靶靶盘的有机结合，实现了紧凑化医用同位素生产环境的设计目标，所述紧凑化医用同位素生产环境即为：不同偏转方向的多条束流线之间的距离紧凑了，不同偏转方向的多条束流线所对应的生产靶之间的距离紧凑了，改进前，这个距离至少为加速器直径大小，改进后，这个距离仅仅为可转动的剥离靶靶架上长杆剥离膜和短杆剥离膜的膜和膜之间的距离。生产线整体空间至少缩小了二分之一。

2、剥离靶靶盘和生产靶靶盘相互依存的设计原理：由于可转动剥离靶靶架上的长杆剥离膜和短杆剥离膜之间的距离决定了引出口偏转引出的束流之间的距离、引出口偏转引出的束流之间的距离决定了配对生产靶之间的距离，所以，可转动剥离靶靶架上的长杆剥离膜和短杆剥离膜之间的距离最终决定配对生产靶之间的距离。剥离靶靶盘和生产靶靶盘之间相互依存相互约束，谁也离不开谁，是组合以后的新的效果，而不是组合以前各自独立的效果之和。组合以前，剥离靶的长杆剥离膜和短杆剥离膜之间的距离不受生产靶盘的约束，距离可长可短，只要满足不遮挡偏转引出的束流即可；组合以后，剥离靶的长杆剥离膜和短杆剥离膜之间的距离要和生产靶盘上配对靶之间的距离相等。

3、本发明基于长短杆的可转动的剥离靶靶架和现有技术的区别：现有技术曾经公开过剥离靶靶架为可转动的靶盘的技术方案，如发明名称：一种用于回旋加速器真空内的自动换靶装置和方法，申请号：2021112114535，区别在于：第一、其可转动的剥离靶架不是放在加速器主真空室而是专门设置换靶的加速器的真空室，第二、虽然其靶架上的靶盘是可以转动的，但是靶盘上没有长杆剥离膜和短杆剥离膜，用途不同，因为其不是通过长杆和短杆来确定偏转引出束流的位置，其没有多条束流引出的需求、只是自动换靶的需求。第三、其靶盘上的剥离膜只是转动到换靶的位置，换靶的位置不是本发明的剥离引出的位置。所以，虽然其也是采用了可转动的靶盘，但是作用完全不同。

一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，如图1所示，其特点是：包括布设在加速器主真空室以内的基于长短杆的可转动的剥离靶靶架1、布设在加速器主真空室以外的基于配对靶的可转动的生产靶靶盘2；所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架1用于引出不同偏转方向的多条束流，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘2根据靶盘所在位置的不同偏转方向的多条束流之间的距离布设靶盘上配对靶的靶和靶之间的距离；所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘2所在位置包括主真空室引出口和加速器引出口之间，或者加速器引出口以外。

进一步地，所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架设有靶架转轴1-4、围绕靶架转轴转动的一个长杆剥离膜1-2和至少一个短杆剥离膜1-3，所述长杆剥离膜1-2的剥离膜位置距离靶架转轴相对较远、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对较近；所述短杆剥离膜1-3上的剥离膜位置距离靶架转轴1-4相对近、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对远；所述一个长杆剥离膜1-2和至少一个短杆剥离膜1-3之间设有一定的角度，该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准。

进一步地，所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架1设有一个长杆剥离膜1-2和二个短杆剥离膜1-3，长杆剥离膜为“L”形，由长条状杆臂和杆臂端头的剥离膜组成，长条状杆臂的一端连接靶架转轴、另一端连接剥离膜、且剥离膜平面与长条状杆臂端头的平面互为一定的夹角，所述互为一定的夹角包括90度；

进一步地，所述该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准，具体为：所述二个短杆剥离膜之间互为90度夹角，所述长杆剥离膜1-2的长条状杆臂和短剥离膜1-3之间互为135度夹角。

进一步地，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘2在圆环轨道上设有多对生产靶，每一对生产靶之间的距离为靶盘所在位置的不同偏转方向的束流线之间的距离。

进一步地，所述每一对生产靶或者过圆心180度对称布设、或者不过圆心间隔布设。

进一步地，所述多对生产靶包括4对生产靶，每一对生产靶或者间隔1个生产靶对称布设、或者间隔2个生产靶对称布设、或者间隔3个生产靶对称布设。

补充说明1：

剥离靶的长短杆之间的距离始终要和生产靶配对靶之间的距离相等，当每一对配对靶间隔1个生产靶对称布设时，剥离靶的长短杆之间的距离也是配对靶间隔1个生产靶对称布设时的距离；同理，当生产靶的配对靶之间间隔2个生产靶对称布设、或者间隔3个生产靶对称布设时，剥离靶的长短杆之间的距离也是配对靶间隔2个或者3个生产靶对称布设时的配对靶之间距离。

进一步地，所述不同偏转方向的多条束流或者为2条束流、或者为3条束流。

补充说明2：

当引出偏转方向不同的3条束流时，剥离靶靶杆的长度就是三种，本实施例只有两种长度，其中两个短剥离膜的长度相同，增加一个短剥离膜留作备用，只是为了减少短剥离膜的更换次数。

进一步地，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘包括固体靶生产靶盘和液体靶生产靶盘。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：包括布设在加速器主真空室以内的基于长短杆的可转动的剥离靶靶架、布设在加速器主真空室以外的基于配对靶的可转动的生产靶靶盘；所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架用于引出不同偏转方向的多条束流，所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘根据靶盘所在位置的不同偏转方向的多条束流之间的距离布设靶盘上靶和靶之间的距离；所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘所在位置包括主真空室引出口和加速器引出口之间，或者加速器引出口以外。

2.根据权利要求1所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架设有靶架转轴、围绕靶架转轴转动的一个长杆剥离膜和至少一个短杆剥离膜，所述长杆剥离膜的剥离膜位置距离靶架转轴相对较远、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对较近；所述短杆剥离膜上的剥离膜位置距离靶架转轴相对近、且剥离膜位置距离主真空室引出口相对远；所述一个长杆剥离膜和至少一个短杆剥离膜之间设有一定的角度，该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准。

3.根据权利要求2所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述基于长短杆的可转动的剥离靶靶架设有一个长杆剥离膜和二个短杆剥离膜，长杆剥离膜为“L”形，由长条状杆臂和杆臂端头的剥离膜组成，长条状杆臂的一端连接靶架转轴、另一端连接剥离膜、且剥离膜平面与长条状杆臂端头的平面互为一定的夹角，所述互为一定的夹角包括90度。

4.根据权利要求3所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述该角度以不遮挡偏转束流的角度为基准，具体为：所述二个短杆剥离膜之间互为90度夹角，所述长杆剥离膜的长条状杆臂和短剥离膜之间互为135度夹角。

5.根据权利要求1所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘在圆环轨道上设有多对生产靶，每一对生产靶之间的距离为靶盘所在位置的不同偏转方向的束流线之间的距离。

6.根据权利要求5所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述每一对生产靶或者过圆心180度对称布设、或者不过圆心间隔布设。

7.根据权利要求5所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述多对生产靶包括4对生产靶，每一对生产靶或者间隔1个生产靶对称布设、或者间隔2个生产靶对称布设、或者间隔3个生产靶对称布设。

8.根据权利要求1所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述不同偏转方向的多条束流或者为2条束流、或者为3条束流。

9.根据权利要求1所述一种用于桌面型回旋加速器的紧凑型生产靶及剥离靶布局结构，其特征在于：所述基于配对靶的可转动的生产靶靶盘包括固体靶生产靶盘和液体靶生产靶盘。