[发明专利]一种模拟实际服役工况环境的材料辐照装置

权利要求书

1.一种模拟实际服役工况环境的材料辐照装置，其特征在于：包括卧式真空腔室，以及沿束流方向依次设置在所述卧式真空腔室上的束流传输入口、二维束流轮廓探测器、前置组合式束流探测器、常温辐照靶系统、高温蠕变拉伸靶系统、高温辐照靶系统、后置组合式束流探测器和束流传输出口；

所述常温辐照靶系统包括垂直于束流方向设置在所述卧式真空腔室上的移动组件，以及位于卧式真空腔室内并固定在移动组件上的辐照系统；

其中，移动组件包括第一焊接波纹管、磁流体密封组件、转轴、靶头转位步进电机、同步带、靶头伸缩步进电机、第一支架和第一法兰组件；第一法兰组件密封配合于所述卧式真空腔室上；所述第一焊接波纹管位于卧式真空腔室的外部，并固定连接在第一法兰组件上；所述转轴活动穿设在第一焊接波纹管内，所述转轴的第一端垂直于束流方向伸入所述卧式真空腔室内，所述转轴的第二端伸出第一焊接波纹管的外部，并通过磁流体密封组件密封转动配合在第一焊接波纹管上；所述靶头转位步进电机通过支承板连接在所述磁流体密封组件的一侧，并通过同步带与转轴传动连接；所述靶头伸缩步进电机通过第一支架固定在第一法兰组件的外部，所述靶头伸缩步进电机通过滚珠丝杆与所述磁流体密封组件连接；

所述辐照系统包括水冷靶头组件、样品托组件、第一热电偶和靶头冷却水管；所述水冷靶头组件连接在所述转轴的第一端，所述水冷靶头组件内形成有冷却水循环通道，所述靶头冷却水管与水冷靶头组件的冷却水循环通道连通，并经所述第一焊接波纹管和磁流体密封组件伸出；所述第一热电偶包括外载部和探头部，所述外载部固定连接在磁流体密封组件的外部；两所述样品托组件设置在水冷靶头组件的两侧，所述样品托组件包括样品托、样品压片和隔套，所述样品托固定在所述水冷靶头组件正对或背对于束流方向的侧面上，所述样品压片通过隔套卡设在所述样品托的侧面上，所述样品压片的外侧面上形成有靶位，每个所述靶位的背部设置所述第一热电偶的探头部，用于测量样品背部温度。

2.如权利要求1所述的一种模拟实际服役工况环境的材料辐照装置，其特征在于：所述高温蠕变拉伸靶系统设置在所述卧式真空腔室上且位于所述常温辐照靶系统和束流传输出口之间，所述高温蠕变拉伸靶系统包括下拉杆、配重件、样品夹持组件、上拉杆、上盖焊件、拉力传感器、支架焊件、下盖焊件、复合加热单元和铠装热电偶；

所述上盖焊件密封连接于所述卧式真空腔室的上壁，所述上拉杆密封穿设在所述上盖焊件上，所述上拉杆的下端位于所述卧式真空腔室内；所述下拉杆通过下盖焊件密封设置在所述卧式真空腔室的下壁，所述下盖焊件密封配合在所述卧式真空腔室的下壁上，所述下拉杆活动穿设过所述下盖焊件；所述下拉杆的上部位于所述卧式真空腔室内，所述下拉杆的下部位于所述卧式真空腔室的外部；所述样品夹持组件包括上夹持件和下夹持件，所述上夹持件固定在所述上拉杆下端，所述下夹持件固定在所述下拉杆的上端；所述配重件悬挂在下拉杆的下部，所述下拉杆的下部固定位移测量件，用于计量样品拉伸的变形量；所述拉力传感器设置在上拉杆和上盖焊件的连接位置处，用于采集样品所受的拉力；所述支架焊件位于卧式真空腔室内，并固定在所述上盖焊件上，所述复合加热单元设置在所述支架焊件上，且复合加热单元紧贴于样品的背部，所述铠装热电偶固定在所述上盖焊件上，所述铠装热电偶的采集端位于样品的背部，用于采集样品背部的温度。

3.如权利要求1所述的一种模拟实际服役工况环境的材料辐照装置，其特征在于：所述高温辐照靶系统设置在所述卧式真空腔室上且位于所述常温辐照靶系统和束流传输出口之间，包括第二法兰组件、样品转盘组件和主动旋转轴，所述第二法兰组件密封安装于卧式真空腔室上，在第二法兰组件的底部固定连接第二支架，所述样品转盘组件分布于所述第二支架正对束流方向的一侧，并转动设置在第二支架上，所述样品转盘组件正对束流方向的侧面上设置有多个靶位以及供束流穿过的孔位，多个靶位和孔位均布于同一圆周上，所述靶位的中心位置设置有样品托件，用于固定样品，在每一靶位上设置加热单元和第二热电偶，加热单元用于对样品进行加热，第二热电偶用于采集样品背面的温度，主动旋转轴转动穿设在第二法兰组件上，主动旋转轴的下端伸入卧式真空腔室并与所述样品转盘组件传动配合；所述主动旋转轴的上端与驱动件连接。