[实用新型]一种温度可控的耐伽马辐照平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及温度可控的辐照平台，具体涉及一种温度可控的耐伽马 辐照平台。

背景技术

随着核技术和空间技术的飞速发展，高分子、合金、半导体等各种材料 逐渐被用于各种极端的辐射环境中，例如，核电站、核反应堆中的辐射环境， 同时含有γ光子、β射线和中子等，其中使用的电线、电缆、粘合剂、密封材 料、仪器设备等均受到辐射。此外，核能，作为一种清洁高效的能源，为人 们的正常生产和生活提供了保障。然而，每年这些核设施都会产生相当量的 放射性废物，如废树脂、废活性炭及废过滤芯子等湿固体废物，欧美等国核 电厂大多使用高密度聚乙烯容器进行封装处理。另外，宇宙射线在宇宙空间 中形成了天然空间辐射环境，卫星及航天器件中所用电子器件、涂层、密封 材料等必然要受到太空辐射的影响。在辐射场中，射线与材料发生相互作用， 导致它们的结构、性能、寿命发生变化，严重时会影响到重要设备的正常工 作，因此材料在特定环境下辐射效应的研究具有重要意义。材料实际应用前， 需要对材料的辐射稳定性及辐射效应进行评估。目前，对核电站辐射、放射 性废物、太空辐射等辐射场的模拟主要利用⁶⁰Co源的伽马辐射场进行。现有 ⁶⁰Co伽马辐射场中的可控因素有：1)辐照气氛的控制，可以通过对辐照管进 行封管控制；2)剂量率的控制，通过调节样品与辐照源的距离实现；3)总 吸收剂量的控制，通过时间与剂量率的选择来控制。然而，辐照场中温度的 控制一直是研究的难点，现有⁶⁰Co伽马辐射场中的温度随室外温度的变化而 发生变化(15℃–25℃)。另外，出于安全因素的考虑，无法在辐照中提供 高温的辐照条件。材料在真实的辐照场中会涉及多种复杂的辐照环境，而温 度的影响尤为关键。如反应堆外的电子器件、电线电缆、高释热放射性废物 的封装材料等通常要面临一定温度下的辐照环境。此外，目前很多高分子材 料的抗辐射性能以及辐射场下使用寿命的评估，均需要涉及温度的影响。例 如，高分子材料的辐射老化模拟实验需要在较高温度的辐照环境(100– 200℃)下进行，通过提高辐照场中的温度来加速材料的老化过程，从而对高 分子材料在辐照环境下的使用寿命进行预估。此外，温度对辐照诱发材料形 成自由基的过程有着明显地影响，这必将影响材料辐射降解的机理，导致材 料宏观性能的改变。目前，国内还未有温度可控耐伽马辐照平台的相关专利 和设备，因此，设计加工该平台，对控制辐照条件的温度，对材料的辐射效 应研究、降解机理研究、寿命评估等具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面 将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种温度可控 的耐伽马辐照平台，包括：

样品腔；其底面和侧面的外部依次设置有导热层、耐辐照电热丝加热层； 加热层、耐辐照隔热层；所述耐辐照电热丝加热层包括环形缠绕在所述导热 层外部的电加热丝；

耐辐照封盖；其设置在所述样品腔的顶部；

热电偶；其设置在所述样品腔内；

温控仪器；其分别与所述热电偶和电加热丝连接。

优选的是，所述样品腔为不锈钢、铜、玻璃、石英样品腔中的任意一种。

优选的是，所述导热层为空气导热层。

优选的是，所述耐辐照电热丝加热层还包括填充在所述导热层和耐辐照 隔热层之间的耐辐照保温材料；所述电加热丝的外部包裹一层耐辐照保护层。

优选的是，所述耐辐照保温材料为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、 石英棉、玻璃布中的任意一种。

优选的是，所述耐辐照保护层为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、 石英棉、玻璃布保护层中的任意一种。

优选的是，所述耐辐照隔热层为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、 石英棉、玻璃布隔热层中的任意一种。

优选的是，所述热电偶与温控仪器通过耐辐照的电源线连接。

优选的是，所述耐辐照封盖为玻璃棉、玻璃纤维、石棉、石棉纤维、石 英棉、玻璃布封盖中的任意一种。

优选的是，还包括：保温隔热密封层，其包裹在所述耐辐照封盖和所述 耐辐照隔热层的外部；所述保温隔热密封层为玻璃棉、石棉、石英棉、锡箔 纸密封层中的任意一种。