JPH0815500A - Nuclear reaction target - Google Patents
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- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ターゲット材に加速ビ
ームを照射し、核反応により粒子、例えば中性子を発生
させる核反応ターゲットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear reaction target which irradiates a target material with an accelerating beam to generate particles such as neutrons by a nuclear reaction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の核反応ターゲット、先に出
願した実願平５−５３２０号に係る核反応ターゲットの
断面図であり、図４はその外観の斜視図である。真空チ
ャンバを構成するビームダクト１のフランジ２と冷却フ
ランジ３との間に、ターゲット材４が固着された冷却板
５がシール用のＯリング６，７を介在させて取り付けら
れている。冷却フランジ３のビームダクト１側には凹部
８が形成されており、同凹部は冷媒供給口９と同排出口
１０に連通している。冷却フランジの冷媒供給口９から
の冷媒、例えば冷却水は、冷却フランジの凹部８と冷却
板５とで形成される空所を通り、排出口１０へと流れ、
ビーム照射に伴うターゲット材４の発熱を除去する。タ
ーゲット材４が固着されている、例えば銅板でできた冷
却板５の背面に直接冷却水を流しているから、ターゲッ
ト材の発熱を効果的に除去することができ、冷却板の厚
さを変えることで冷却能力を容易に変更することができ
る。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional nuclear reaction target, the nuclear reaction target according to Japanese Patent Application No. 5-5320 filed previously, and FIG. 4 is a perspective view of its appearance. A cooling plate 5 to which a target material 4 is fixed is attached between a flange 2 and a cooling flange 3 of a beam duct 1 which constitutes a vacuum chamber with O-rings 6 and 7 for sealing interposed. A recess 8 is formed on the beam duct 1 side of the cooling flange 3, and the recess communicates with the coolant supply port 9 and the discharge port 10. Refrigerant from the coolant supply port 9 of the cooling flange, for example, cooling water, flows through the void formed by the recess 8 of the cooling flange and the cooling plate 5 to the discharge port 10,
Heat generation of the target material 4 due to beam irradiation is removed. Since the cooling water is flown directly to the back surface of the cooling plate 5 made of, for example, a copper plate to which the target material 4 is fixed, the heat generation of the target material can be effectively removed, and the thickness of the cooling plate is changed. Therefore, the cooling capacity can be easily changed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、生物に照射
する中性子を発生させる場合、ターゲット材４は中性子
のエネルギー幅をできるだけ狭くするために薄くしなけ
ればならず、ターゲット材に照射する水素イオンビーム
の電流量を大きして中性子発生量を多くすると、ターゲ
ット材の寿命が短くなり、極端な場合には、ターゲット
材は１時間位で消耗してしまう。したがって、新しいタ
ーゲット材の冷却板５と交換するために、頻繁にビーム
ダクト１の真空を破ることになる。By the way, in the case of generating neutrons for irradiating organisms, the target material 4 must be thinned in order to make the energy width of the neutrons as narrow as possible. When the amount of current is increased to increase the amount of neutrons generated, the life of the target material is shortened, and in an extreme case, the target material is consumed in about one hour. Therefore, the vacuum of the beam duct 1 is frequently broken in order to replace the cooling plate 5 with a new target material.
【０００４】また、中性子を発生させる場合には、ター
ゲット材４として、冷却板５にリチウムを蒸着するが、
リチウムは空気中で酸化してしまうから、蒸着後、表面
に真空拡散ポンプ油を塗って酸化を防止している。そし
て、この状態で、リチウムが蒸着された冷却板５をビー
ムダクト１に取付け、真空引きを行いながらヒータで加
熱し、酸化防止用の油を除去して、リチウム蒸着面を露
出させている。When neutrons are generated, lithium is vapor-deposited on the cooling plate 5 as the target material 4,
Lithium oxidizes in air, so after the deposition, the surface is coated with vacuum diffusion pump oil to prevent oxidation. Then, in this state, the cooling plate 5 on which lithium is vapor-deposited is attached to the beam duct 1, and is heated by a heater while evacuation is performed to remove the antioxidant oil to expose the lithium vapor-deposited surface.
【０００５】このように、ターゲット材４を設けた冷却
板５の製作は面倒なものであり、それをビームダクト１
に取り付けて使用可能の状態にするにも、かなりの手間
と時間を必要とする。As described above, the manufacturing of the cooling plate 5 provided with the target material 4 is troublesome, and the beam duct 1
It takes a great deal of time and effort to attach it to and make it usable.
【０００６】本発明は、真空チャンバを構成するビーム
ダクトを開けずに、新しいターゲット蒸着面に簡単に変
更することができ、長時間の連続運転を可能にする核反
応ターゲットの提供を目的とするものである。An object of the present invention is to provide a nuclear reaction target which can be easily changed to a new target deposition surface without opening a beam duct forming a vacuum chamber and which enables continuous operation for a long time. It is a thing.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、核反応ターゲ
ットにおいて、ビームダクトに連通し、直交して取り付
けられた円筒部材と、この円筒部材に嵌合し、表面部に
ターゲット材蒸着面が設けられており、内部に冷媒が通
流するターゲット蒸着円筒体とを備えて構成されている
ことを主たる特徴とするものである。According to the present invention, in a nuclear reaction target, a cylindrical member which communicates with a beam duct and is attached orthogonally to each other, and a cylindrical member which is fitted to the cylindrical member and has a target material vapor deposition surface on a surface portion thereof. The main feature is that it is provided and is provided with a target vapor deposition cylindrical body through which a refrigerant flows.
【０００８】また本発明は、上記ターゲット材蒸着面が
ターゲット蒸着円筒体の周囲に複数箇所設けられている
ことを特徴とするものである。The present invention is also characterized in that the target material vapor deposition surface is provided at a plurality of locations around the target vapor deposition cylinder.
【０００９】さらに本発明は、上記ターゲット材蒸着面
がターゲット蒸着円筒体の表面に形成された平面部に設
けられていることを特徴とするものである。Further, the present invention is characterized in that the target material vapor deposition surface is provided on a flat surface portion formed on the surface of the target vapor deposition cylinder.
【００１０】[0010]
【作用】円筒部材に嵌合しているターゲット蒸着円筒体
のターゲット材蒸着面にビームダクトからのビームを照
射する。ビーム照射による発熱は円筒体内部に通流する
冷却水で除去される。運転に伴い蒸着面のターゲット材
が消耗すると、ターゲット蒸着円筒体を移動させて、未
照射蒸着面にビームを当てる。The beam from the beam duct is applied to the target material vapor deposition surface of the target vapor deposition cylindrical body fitted to the cylindrical member. The heat generated by the beam irradiation is removed by the cooling water flowing inside the cylindrical body. When the target material on the vapor deposition surface is consumed during the operation, the target vapor deposition cylinder is moved and a beam is applied to the unirradiated vapor deposition surface.
【００１１】ターゲット材蒸着面がターゲット蒸着円筒
体の周囲に複数箇所設けられているから、一つの蒸着面
について、ビーム照射によりターゲット材が消耗する
と、ターゲット蒸着円筒体をその軸方向に平行移動させ
て蒸着面の位置をずらし、そしてターゲット材が消耗し
て、その蒸着面が使用できなくなると、ターゲット蒸着
円筒体を回転移動させて別の蒸着面にビームを照射す
る。Since the target material vapor deposition surface is provided at a plurality of locations around the target vapor deposition cylinder, when the target material is consumed by the beam irradiation on one vapor deposition surface, the target vapor deposition cylinder is translated in the axial direction. When the position of the vapor deposition surface is shifted and the target material is consumed and the vapor deposition surface becomes unusable, the target vapor deposition cylinder is rotated and irradiated with a beam on another vapor deposition surface.
【００１２】ターゲット材蒸着面がターゲット蒸着円筒
体の表面に形成された平面部に設けられていることによ
り、ビームは全てターゲット材蒸着面に垂直に当り、ま
た、ビーム密度の高いビーム中心部が当る円筒体部分の
肉厚は最も薄くなり、円筒体内部を流れる冷却水による
冷却作用が向上する。Since the target material vapor deposition surface is provided on the flat surface portion formed on the surface of the target vapor deposition cylinder, all the beams hit the target material vapor deposition surface perpendicularly, and the beam central portion with high beam density is The wall thickness of the contacting cylindrical body portion is the smallest, and the cooling action by the cooling water flowing inside the cylindrical body is improved.
【００１３】[0013]
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は実施例の断面図、図２は実施例の外観の斜
視図であり、図３，図４と同一符号は同等部分を示す。
真空チャンバを構成するビームダクト１と直交関係に円
筒部材１１が取り付けられており、同部材の側面開口部
がビームダクト１に連通している。この円筒部材にター
ゲット蒸着円筒体１２がその軸方向に平行移動及び回転
移動可能に嵌合している。ターゲット蒸着円筒体１２の
図示省略した両端は冷媒例えば冷却水の供給系の管路に
接続されており、ターゲット蒸着円筒体の内部には冷却
水が通流する。円筒部材１１の上下端部付近にＯリング
１３を配置溝１４に嵌め、ビームダクト内を真空シール
している。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of the embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of the appearance of the embodiment, and the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 denote the same parts.
A cylindrical member 11 is attached in an orthogonal relationship with the beam duct 1 forming the vacuum chamber, and a side surface opening of the member communicates with the beam duct 1. The target vapor deposition cylinder 12 is fitted in this cylinder member so as to be movable in parallel and rotationally in the axial direction. Both ends (not shown) of the target vapor deposition cylinder 12 are connected to a pipeline of a coolant, for example, cooling water supply system, and the cooling water flows inside the target vapor deposition cylinder. An O-ring 13 is fitted in the arrangement groove 14 near the upper and lower ends of the cylindrical member 11 to vacuum-seal the inside of the beam duct.
【００１４】ターゲット蒸着円筒体１２の表面部には、
ターゲット材の蒸着面１５が設けられており、これは、
パイプの表面に平滑な平面部１６を形成し、この平面部
にターゲット材、例えば中性子を発生させる場合にはリ
チウムを蒸着して形成される。図１にはターゲット蒸着
円筒体１２の表面を一部示してある。このターゲット材
蒸着面１５は、円筒体１２の軸方向に、例えば照射ビー
ム径の数倍程度の長さに亘って設けられており、そし
て、円筒体１２の周囲に複数箇所、例えば９０度間隔で
４箇所に設け、ターゲット材蒸着部は多面構造体になっ
ている。ターゲット蒸着円筒体１２はパイプもしくは丸
棒を加工して製作されており、丸棒の場合、ターゲット
材の蒸着面１５の形成と共に冷却水を通す孔を穿削加工
する。On the surface of the target vapor deposition cylinder 12,
A target material vapor deposition surface 15 is provided, which is
A smooth flat portion 16 is formed on the surface of the pipe, and a target material, for example, lithium is vapor-deposited on the flat portion to generate neutrons. FIG. 1 shows a part of the surface of the target vapor deposition cylinder 12. The target material vapor deposition surface 15 is provided in the axial direction of the cylindrical body 12 for a length that is, for example, several times as large as the irradiation beam diameter, and at a plurality of locations around the cylindrical body 12, for example, at intervals of 90 degrees. The target material vapor deposition portion is a multi-sided structure. The target vapor deposition cylindrical body 12 is manufactured by processing a pipe or a round bar. In the case of a round bar, the vapor deposition surface 15 of the target material is formed and a hole through which cooling water passes is drilled.
【００１５】ターゲット蒸着円筒体１２のターゲット材
蒸着面１５にビームダクト１から導入されるビームを照
射し、例えば中性子を発生させ、ビーム照射による発熱
は円筒体内部に通流する冷却水で除去される。運転に伴
い蒸着面１５のターゲット材が消耗すると、ターゲット
蒸着円筒体１２をその軸方向に矢印ａで示すように平行
移動させて、その蒸着面の別の部分にビームが当るよう
に、ビーム照射蒸着面をずらす。このようにして一つの
蒸着面１５のターゲット材が消耗してしまうと、ターゲ
ット蒸着円筒体１２を矢印ｂで示すように回転移動させ
て、別の蒸着面１５にビームを当てる。したがって、ビ
ームが当るターゲット蒸着面を容易に変更することがで
き、核反応ターゲットを長時間、連続して運転できる。The target material vapor deposition surface 15 of the target vapor deposition cylinder 12 is irradiated with a beam introduced from the beam duct 1 to generate, for example, neutrons, and heat generated by the beam irradiation is removed by cooling water flowing inside the cylinder. It When the target material on the vapor deposition surface 15 is consumed by the operation, the target vapor deposition cylindrical body 12 is moved in parallel in the axial direction as shown by the arrow a so that the beam is irradiated so that the beam hits another portion of the vapor deposition surface. Move the vapor deposition surface. When the target material on one vapor deposition surface 15 is consumed in this way, the target vapor deposition cylindrical body 12 is rotationally moved as shown by arrow b, and a beam is applied to another vapor deposition surface 15. Therefore, the target vapor deposition surface on which the beam hits can be easily changed, and the nuclear reaction target can be continuously operated for a long time.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、円筒部材に嵌合しているターゲット蒸着円筒体の
表面部にターゲット材蒸着面が設けられているから、ビ
ームを照射した蒸着面部のターゲット材が消耗すると、
ターゲット蒸着円筒体を移動させ、ビームが当るターゲ
ット蒸着面を容易にずらして変更することができ、ビー
ムダクト（真空チャンバ）を開けずに、核反応ターゲッ
トを連続して長時間運転することができる。Since the present invention is configured as described above, since the target material vapor deposition surface is provided on the surface portion of the target vapor deposition cylindrical body fitted in the cylindrical member, vapor deposition by beam irradiation is performed. When the target material on the surface is exhausted,
The target vapor deposition cylinder can be moved to change the target vapor deposition surface that the beam hits easily, and the nuclear reaction target can be operated continuously for a long time without opening the beam duct (vacuum chamber). .
【００１７】ビーム照射によるターゲット材蒸着面の発
熱はターゲット蒸着円筒体の内部に通流する冷却水で除
去することができ、ターゲット材蒸着部と冷却部が円筒
体によって一体的に構成されていると共に、冷却水供給
系の管路とターゲット蒸着円筒体との結合も容易であ
り、核反応ターゲット全体の構造が簡素化され、低コス
トで製作することができる。The heat generated on the target material vapor deposition surface due to the beam irradiation can be removed by the cooling water flowing inside the target vapor deposition cylinder, and the target material vapor deposition section and the cooling section are integrally formed by the cylindrical body. At the same time, the pipe of the cooling water supply system and the target vapor deposition cylinder can be easily connected, the structure of the entire nuclear reaction target is simplified, and the target can be manufactured at low cost.
【００１８】ターゲット材蒸着面をターゲット蒸着円筒
体の周囲に複数箇所設けることにより、一つの蒸着面に
ついて、ビーム照射によりターゲット材が消耗すると、
ターゲット蒸着円筒体をその軸方向に平行移動して蒸着
面の位置をずらし、ターゲット材が消耗して、その蒸着
面が使用できなくなると、ターゲット蒸着円筒体を回転
移動させて別の蒸着面にビームを照射することができ、
一層、核反応ターゲットを長時間連続して運転できる。By providing the target material vapor deposition surface at a plurality of locations around the target vapor deposition cylinder, when the target material is consumed by beam irradiation on one vapor deposition surface,
When the target evaporation cylinder is moved in parallel to the axial direction to shift the position of the evaporation surface and the target material is consumed and the evaporation surface becomes unusable, the target evaporation cylinder is rotated and moved to another evaporation surface. Can irradiate the beam,
Furthermore, the nuclear reaction target can be operated continuously for a long time.
【００１９】ターゲット材蒸着面がターゲット蒸着円筒
体の表面に形成された平面部に設けられていることによ
り、ビームは全てターゲット材蒸着面に垂直に当り、ま
た、ビーム密度の高いビーム中心部が当る円筒体部分の
肉厚は最も薄くなり、円筒体内部を流れる冷却水による
冷却作用が向上する。そして、ターゲット蒸着面を平面
部に設けることにより、ターゲット蒸着円筒体の蒸着面
以外の部分は、同円筒体が嵌合している円筒部材の内面
に接触させることができ、Ｏリングと合わせて真空シー
ル機能が向上する。Since the target material vapor deposition surface is provided on the flat surface portion formed on the surface of the target vapor deposition cylinder, all the beams hit the target material vapor deposition surface perpendicularly, and the central portion of the beam having a high beam density is provided. The wall thickness of the contacting cylindrical body portion is the smallest, and the cooling action by the cooling water flowing inside the cylindrical body is improved. By providing the target vapor deposition surface on the flat surface portion, the portion other than the vapor deposition surface of the target vapor deposition cylinder can be brought into contact with the inner surface of the cylindrical member into which the same is fitted, and together with the O-ring. The vacuum seal function is improved.
【図１】本発明の実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
【図２】実施例の外観の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the appearance of the embodiment.
【図３】従来の核反応ターゲットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional nuclear reaction target.
【図４】従来の核反応ターゲットの外観を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of a conventional nuclear reaction target.
１ ビームダクト １１ 円筒部材 １２ ターゲット蒸着円筒体 １５ ターゲット材蒸着面 １６ 平面部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Beam duct 11 Cylindrical member 12 Target evaporation cylinder 15 Target material evaporation surface 16 Plane part
Claims (3)
けられた円筒部材と、この円筒部材に嵌合し、表面部に
ターゲット材蒸着面が設けられており、内部に冷媒が通
流するターゲット蒸着円筒体とを備えて構成したことを
特徴とする核反応ターゲット。1. A target in which a cylindrical member communicating with a beam duct and mounted orthogonally to each other, and a target material vapor deposition surface fitted to the cylindrical member and having a surface portion provided with a target material vapor-deposited therein. A nuclear reaction target comprising a vapor deposition cylinder.
筒体の周囲に複数箇所設けられていることを特徴とする
請求項１記載の核反応ターゲット。2. The nuclear reaction target according to claim 1, wherein the target material vapor deposition surface is provided at a plurality of locations around the target vapor deposition cylinder.
筒体の表面に形成された平面部に設けられていることを
特徴とする請求項１又は２記載の核反応ターゲット。3. The nuclear reaction target according to claim 1, wherein the target material vapor deposition surface is provided on a flat surface portion formed on the surface of the target vapor deposition cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17161794A JPH0815500A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Nuclear reaction target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17161794A JPH0815500A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Nuclear reaction target |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815500A true JPH0815500A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=15926499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17161794A Pending JPH0815500A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Nuclear reaction target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815500A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284344A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Eng Co Ltd | Secondary charged particle generator |
| JP2007303983A (en) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Tokyo Nuclear Services Co Ltd | Method for producing target for boron neutron capture therapy |
| JP2011033512A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Target for source of neutron |
| CN103313503A (en) * | 2013-05-19 | 2013-09-18 | 中国科学院近代物理研究所 | Solid spallation target for ADS (Accelerator Driven Sub-critical System) |
-
1994
- 1994-07-01 JP JP17161794A patent/JPH0815500A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284344A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Eng Co Ltd | Secondary charged particle generator |
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| JP2011033512A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Target for source of neutron |
| CN103313503A (en) * | 2013-05-19 | 2013-09-18 | 中国科学院近代物理研究所 | Solid spallation target for ADS (Accelerator Driven Sub-critical System) |
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