[发明专利]一种镍-63放射源制备装置及制源工艺、应用

说明书

本发明公开了一种镍‑63放射源制备装置及制源工艺、应用，镍‑63放射源制备装置包括屏蔽箱体，以及安装在屏蔽箱体内的升降机构、衬底夹持工装和电镀槽；升降机构用于实现衬底夹持工装在竖直方向的位移；衬底夹持工装包括挂镀夹持工装和滚镀夹持工装，挂镀夹持工装和滚镀夹持工装均与升降机构可拆卸式连接；电镀槽包括外槽和内槽，所述内槽可拆卸式安装在外槽内，所述内槽包括与挂镀夹持工装相匹配的方形槽和与滚镀夹持工装相匹配的圆形槽。本发明所述装置具备挂镀与滚镀两种制源方式，具备对放射性射线的屏蔽能力，可对不同形状、尺寸和厚度的衬底进行电镀。

技术领域

本发明涉及电沉积技术领域，具体涉及一种镍-63放射源制备装置及制源工艺、应用。

背景技术

镍-63发射低能纯β射线，半衰期为100.2a，其β粒子能量适中，对半导体换能部件无损害，具有使用寿命长、安全性能好、易于微型化和集成化等优点，是辐射伏特电池中使用最为广泛的放射源。

目前，电镀法是制备镍-63放射源的主要方法之一，通过将⁶³Ni²⁺离子转变成金属⁶³Ni，沉积至金属衬底上，使镍层与金属衬底结合紧密，从而制备得到镍-63放射源。中国专利 201810877653.6《一种Ni-63放射性片状源的电沉积方法》公布了一种制备Ni-63放射性片状源的电沉积方法，该方法以不锈钢为衬底，采用硫酸镍为主的电沉积液进行镍-63单面源的制备。中国专利202110700586.2《一种无衬底超薄镍-63放射源制备技术》公布了一种无衬底超薄镍-63放射源电沉积技术，该法首先通过电沉积制备铜衬底支撑的镍-63放射源，再通过覆膜和衬底去除，最终制备得到无衬底超薄镍-63放射源。

现有成熟的工艺方法均采用电沉积法(电镀法)制备镍-63放射源，但现有的制源装置一般为电沉积仪或普通电镀槽。由于设备限制，现有电沉积仪一般仅能制备Ф20mm和Ф25mm 的圆形单面源，无法满足不同尺寸、形状的镍-63放射源制备，也无法实现双面源的制备。而普通电镀槽自动化水平低，操作不便，电镀参数难以调控。更重要的是，现有的电沉积仪和普通电镀槽都没有考虑辐射防护需求，在对放射性电镀液进行操作时，人员剂量水平高，辐射防护难度大。

发明内容

本发明所的目的在于提供一种镍-63放射源制备装置，该装置具备挂镀与滚镀两种制源方式，具备对放射性射线的屏蔽能力，可对不同形状、尺寸和厚度的衬底进行电镀。

此外，本发明还提供基于上述镍-63放射源制备装置的制源工艺及其应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种镍-63放射源制备装置，包括屏蔽箱体，以及安装在屏蔽箱体内的升降机构、衬底夹持工装和电镀槽；

所述升降机构用于实现衬底夹持工装在竖直方向的位移；

所述衬底夹持工装包括挂镀夹持工装和滚镀夹持工装，所述挂镀夹持工装包括极片和衬底压板，所述极片的上部与升降机构可拆卸式连接，极片的下部与用于安装衬底的衬底压板连接；所述滚镀夹持工装包括与滚镀支撑柱、铜排和滚镀电极，所述滚镀支撑柱的顶部与升降机构可拆卸式连接，所述滚镀电极和铜排均安装在滚镀支撑柱上，且铜排的一端与滚镀电极上的滚镀头连接，所述滚镀电极用于安装衬底；

所述电镀槽包括外槽和内槽，所述内槽可拆卸式安装在外槽内，所述内槽包括与挂镀夹持工装相匹配的方形槽和与滚镀夹持工装相匹配的圆形槽。

本发明可根据需要选择安装挂镀夹持工装或滚镀夹持工装，为了适应不同的衬底夹持工装，对电镀槽进行了改进，电镀槽包括外槽和内槽，所述内槽可拆卸式安装在外槽，可根据需要选择与挂镀夹持工装或滚镀夹持工装相匹配的内槽，实现了装置具备挂镀与滚镀两种制源方式。

本发明的挂镀夹持工装和滚镀夹持工装均可同时安装多片衬底，且可安装不同形状和尺寸的衬底。