阅读说明：本技术 一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统 (self-circulation tritium target system based on proton conductor ceramic membrane ) 是由 陈益航 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统,其结构包括分布管、控制器、装配支架、循环电机、底座架、渗透仓、氚水仓,氚水仓通过扣合方式安装于装配支架右端,装配支架设有两个,且底部通过焊接方式安装于底座架前后两端。本发明渗透仓内部在氚进入后通过陶瓷膜进行渗透过滤,转向机构根据导入时产生的波动进行上下移动,从而带动陶瓷膜旋转,以达到提高渗透性的效果,确保足够质量的放射性氢分子进入转化组件内进行氚水转化,以确保氚水质量的完整,方便后期进行多次循环的使用。(The invention discloses an self-circulation tritium target system based on a proton conductor ceramic membrane, which structurally comprises a distribution pipe, a controller, an assembly support, a circulation motor, a base frame, a permeation bin and a tritium water bin, wherein the tritium water bin is arranged at the right end of the assembly support in a buckling mode, the two assembly supports are arranged, and the bottoms of the two assembly supports are arranged at the front end and the rear end of the base frame in a welding mode.)

一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统

技术领域

本发明涉及导体陶瓷领域，尤其是涉及到一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统。

背景技术

质子导体陶瓷膜是指在高温范围内以质子为电荷载流子的一种快离子陶瓷导体，是作为氚循环的一类重要功能材料，陶瓷膜对于氚水的电导率和氢透过速率等性能具备卓越功能，氚是一种放射性氢分子，在高温环境下，氚靶中的氚的实际利用率是很小的，会产生大约百分之八十未聚变的氚，需要进行氚转化，形成可重复利用的氚水。市面上现有技术在使用过程中存在这样的问题：

目前的渗透仓在对氚进行渗透时无法增加陶瓷膜对氚的接触性，需要氚的压力自行吸收，导致转化过程中不能达到最大化的完整率，进行转化时无法提取质量完整的氚水，影响后期循环使用效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统，以解决目前的渗透仓在对氚进行渗透时无法增加陶瓷膜对氚的接触性，需要氚的压力自行吸收，导致转化过程中不能达到最大化的完整率，进行转化时无法提取质量完整的氚水，影响后期循环使用效果的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统，其结构包括分布管、控制器、装配支架、循环电机、底座架、渗透仓、氚水仓，氚水仓通过扣合方式安装于装配支架右端，装配支架设有两个，且底部通过焊接方式安装于底座架前后两端，底座架左端设有循环电机，渗透仓设有两个，且通过扣合方式安装于装配支架前端，装配支架左端设有控制器，控制器底部与循环电机相连接，氚水仓通过分布管与渗透仓顶部相连接。

作为本技术方案的进一步优化，渗透仓包括冷却机构、转化组件、陶瓷膜、转向机构、仓体，冷却机构通过扣合方式安装于仓体上下两端，仓体内部设有陶瓷膜，陶瓷膜上下两端分别与转向机构套合连接，转向机构两侧与仓体内部扣合连接，仓体底部设有转化组件。

作为本技术方案的进一步优化，冷却机构包括分压管、过渡分支、冷却套筒，冷却套筒与渗透仓外部套合连接，过渡分支设有两个以上，且均匀等距分布于分压管左侧，且内部相连通，冷却套筒内部为镂空设计，且右端与过渡分支内部相连通。

作为本技术方案的进一步优化，转化组件包括扩散摆臂、联动轴、氧化铜盘、滤芯接头，滤芯接头设有两个以上，且均匀等距分布于氧化铜盘四周，氧化铜盘中部设有联动轴，扩散摆臂设有两个以上，且均匀等距分布于联动轴四周，联动轴与转向机构相连接。

作为本技术方案的进一步优化，转向机构包括带动盘、内置拨片、滑动销、螺旋导槽、驱动环，内置拨片设有两个以上，且均匀等距分布于带动盘侧面，驱动环内侧通过内置拨片与带动盘相连接，滑动销设有四个，且均匀等距分布于驱动环外侧，螺旋导槽分布于仓体内侧，并为一体化结构，滑动销与螺旋导槽滑动扣合。

作为本技术方案的进一步优化，驱动环包括辅助顶块、冲击套、内置氚水管、水压气囊，水压气囊分别与冷却机构两端相连接，内置氚水管设于驱动环中部，且与分布管相连接，辅助顶块设有两个以上，且均匀等距分布于驱动环内侧，驱动环中部设有冲击套，冲击套与陶瓷膜套合连接，水压气囊设于内置氚水管外部。

作为本技术方案的进一步优化，滤芯接头内部设有多层高密度滤网，且为钢丝材质，能够有效对高温氧化铜进行阻挡过滤。

作为本技术方案的进一步优化，扩散摆臂表面设有多个铁丝，在移动过程中能够对高温氧化铜起到搅拌扩散的作用，进而加速对氢气的转化。

作为本技术方案的进一步优化，辅助顶块内置有弹性元件，能够起到弹力支撑效果，方便对陶瓷膜进行夹取定位。

有益效果

本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统，通过氚水仓进行氚水储存，控制器启动循环电机运行，并进行内部循环，渗透仓用于对氚进行渗透过滤，从而方便进行高质量转化，渗透仓内部导入氚后通过陶瓷膜进行渗透为放射性氢分子，再由转化组件进行氚水转化，转向机构能够通过氚进入时的压力进行波动，分压管与冷却套筒内部用于收纳冷却水，转向机构在波动时通过水压气囊带动分压管内的水进行上下挤压，进而形成流动循环，与冷却套筒内的水实现了切换，进而增加对渗透仓的冷却效率，当氚渗透完毕后转化为放射性氢分子时，进入氧化铜盘内部，此时联动轴根据转向机构的转动进行旋转，扩散摆臂对氧化铜盘内的高温氧化铜进行的扩散，以达到对放射性氢分子的快速转化，最终形成高质量的氚水，并通过滤芯接头返回渗透仓内，驱动环整体被转向机构内部包裹，且滑动销与螺旋导槽配合，压力产生时进行上下移动，此时滑动销与螺旋导槽滑动配合后使驱动环转动，内置氚水管用于对渗透后的氚水进行转化组件内部输送，辅助顶块固定陶瓷膜后带动其转动，此时冲击套将放射性氢分子冲入渗透仓内，陶瓷膜在转动过程中能够加速对放射性氢分子的渗透过滤。

基于现有技术而言，本发明操作后可达到的优点有：

渗透仓内部在氚进入后通过陶瓷膜进行渗透过滤，转向机构根据导入时产生的波动进行上下移动，从而带动陶瓷膜旋转，以达到提高渗透性的效果，确保足够质量的放射性氢分子进入转化组件内进行氚水转化，以确保氚水质量的完整，方便后期进行多次循环的使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的结构示意图。

图2为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的渗透仓内部结构示意图。

图3为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的冷却机构结构示意图。

图4为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的转化组件内部结构俯视图。

图5为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的转向机构结构示意图。

图6为本发明一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统的驱动环内部结构示意图。

附图中标号说明：分布管-j1、控制器-j2、装配支架-j3、循环电机-j4、底座架-j5、渗透仓-j6、氚水仓-j7、冷却机构-j6a、转化组件-j6b、陶瓷膜-j6c、转向机构-j6d、仓体-j6e、分压管-av1、过渡分支-av2、冷却套筒-av3、扩散摆臂-bv1、联动轴-bv2、氧化铜盘-bv3、滤芯接头-bv4、带动盘-dv1、内置拨片-dv2、滑动销-dv3、螺旋导槽-dv4、驱动环-dv5、辅助顶块-dv51、冲击套-dv52、内置氚水管-dv53、水压气囊-dv54。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

在本发明中所提到的上下、里外、前后以及左右均以图1中的方位为基准。

实施例

请参阅图1-图6，本发明提供一种基于质子导体陶瓷膜的自循环氚靶系统，其结构包括分布管j1、控制器j2、装配支架j3、循环电机j4、底座架j5、渗透仓j6、氚水仓j7，所述氚水仓j7通过扣合方式安装于装配支架j3右端，所述装配支架j3设有两个，且底部通过焊接方式安装于底座架j5前后两端，所述底座架j5左端设有循环电机j4，所述渗透仓j6设有两个，且通过扣合方式安装于装配支架j3前端，所述装配支架j3左端设有控制器j2，所述控制器j2底部与循环电机j4相连接，所述氚水仓j7通过分布管j1与渗透仓j6顶部相连接，通过氚水仓j7进行氚水储存，控制器j2启动循环电机j4运行，并进行内部循环，渗透仓j6用于对氚进行渗透过滤，从而方便进行高质量转化。

所述渗透仓j6包括冷却机构j6a、转化组件j6b、陶瓷膜j6c、转向机构j6d、仓体j6e，所述冷却机构j6a通过扣合方式安装于仓体j6e上下两端，所述仓体j6e内部设有陶瓷膜j6c，所述陶瓷膜j6c上下两端分别与转向机构j6d套合连接，所述转向机构j6d两侧与仓体j6e内部扣合连接，所述仓体j6e底部设有转化组件j6b，渗透仓j6内部导入氚后通过陶瓷膜j6c进行渗透为放射性氢分子，再由转化组件j6b进行氚水转化，转向机构j6d能够通过氚进入时的压力进行波动。

所述冷却机构j6a包括分压管av1、过渡分支av2、冷却套筒av3，所述冷却套筒av3与渗透仓j6外部套合连接，所述过渡分支av2设有两个以上，且均匀等距分布于分压管av1左侧，且内部相连通，所述冷却套筒av3内部为镂空设计，且右端与过渡分支av2内部相连通，分压管av1与冷却套筒av3内部用于收纳冷却水，转向机构j6d在波动时通过水压气囊dv54带动分压管av1内的水进行上下挤压，进而形成流动循环，与冷却套筒av3内的水实现了切换，进而增加对渗透仓j6的冷却效率。

所述转化组件j6b包括扩散摆臂bv1、联动轴bv2、氧化铜盘bv3、滤芯接头bv4，所述滤芯接头bv4设有两个以上，且均匀等距分布于氧化铜盘bv3四周，所述氧化铜盘bv3中部设有联动轴bv2，所述扩散摆臂bv1设有两个以上，且均匀等距分布于联动轴bv2四周，所述联动轴bv2与转向机构j6d相连接，当氚渗透完毕后转化为放射性氢分子时，进入氧化铜盘bv3内部，此时联动轴bv2根据转向机构j6d的转动进行旋转，扩散摆臂bv1对氧化铜盘bv3内的高温氧化铜进行的扩散，以达到对放射性氢分子的快速转化，最终形成高质量的氚水，并通过滤芯接头bv4返回渗透仓j6内。

所述转向机构j6d包括带动盘dv1、内置拨片dv2、滑动销dv3、螺旋导槽dv4、驱动环dv5，所述内置拨片dv2设有两个以上，且均匀等距分布于带动盘dv1侧面，所述驱动环dv5内侧通过内置拨片dv2与带动盘dv1相连接，所述滑动销dv3设有四个，且均匀等距分布于驱动环dv5外侧，所述螺旋导槽dv4分布于仓体j6e内侧，并为一体化结构，所述滑动销dv3与螺旋导槽dv4滑动扣合，驱动环dv5整体被转向机构j6d内部包裹，且滑动销dv3与螺旋导槽dv4配合，压力产生时进行上下移动，此时滑动销dv3与螺旋导槽dv4滑动配合后使驱动环dv5转动。

所述驱动环dv5包括辅助顶块dv51、冲击套dv52、内置氚水管dv53、水压气囊dv54，所述水压气囊dv54分别与冷却机构j6a两端相连接，所述内置氚水管dv53设于驱动环dv5中部，且与分布管j1相连接，所述辅助顶块dv51设有两个以上，且均匀等距分布于驱动环dv5内侧，所述驱动环dv5中部设有冲击套dv52，所述冲击套dv52与陶瓷膜j6c套合连接，所述水压气囊dv54设于内置氚水管dv53外部，内置氚水管dv53用于对渗透后的氚水进行转化组件j6b内部输送，辅助顶块dv51固定陶瓷膜j6c后带动其转动，此时冲击套dv52将放射性氢分子冲入渗透仓j6内，陶瓷膜j6c在转动过程中能够加速对放射性氢分子的渗透过滤。

所述滤芯接头bv4内部设有多层高密度滤网，且为钢丝材质，能够有效对高温氧化铜进行阻挡过滤。

所述扩散摆臂bv1表面设有多个铁丝，在移动过程中能够对高温氧化铜起到搅拌扩散的作用，进而加速对氢气的转化。

所述辅助顶块dv51内置有弹性元件，能够起到弹力支撑效果，方便对陶瓷膜j6c进行夹取定位。

本发明的原理：通过氚水仓j7进行氚水储存，控制器j2启动循环电机j4运行，并进行内部循环，渗透仓j6用于对氚进行渗透过滤，从而方便进行高质量转化，渗透仓j6内部导入氚后通过陶瓷膜j6c进行渗透为放射性氢分子，再由转化组件j6b进行氚水转化，转向机构j6d能够通过氚进入时的压力进行波动，分压管av1与冷却套筒av3内部用于收纳冷却水，转向机构j6d在波动时通过水压气囊dv54带动分压管av1内的水进行上下挤压，进而形成流动循环，与冷却套筒av3内的水实现了切换，进而增加对渗透仓j6的冷却效率，当氚渗透完毕后转化为放射性氢分子时，进入氧化铜盘bv3内部，此时联动轴bv2根据转向机构j6d的转动进行旋转，扩散摆臂bv1对氧化铜盘bv3内的高温氧化铜进行的扩散，以达到对放射性氢分子的快速转化，最终形成高质量的氚水，并通过滤芯接头bv4返回渗透仓j6内，驱动环dv5整体被转向机构j6d内部包裹，且滑动销dv3与螺旋导槽dv4配合，压力产生时进行上下移动，此时滑动销dv3与螺旋导槽dv4滑动配合后使驱动环dv5转动，内置氚水管dv53用于对渗透后的氚水进行转化组件j6b内部输送，辅助顶块dv51固定陶瓷膜j6c后带动其转动，此时冲击套dv52将放射性氢分子冲入渗透仓j6内，陶瓷膜j6c在转动过程中能够加速对放射性氢分子的渗透过滤。

本发明解决的问题是目前的渗透仓在对氚进行渗透时无法增加陶瓷膜对氚的接触性，需要氚的压力自行吸收，导致转化过程中不能达到最大化的完整率，进行转化时无法提取质量完整的氚水，影响后期循环使用效果，本发明通过上述部件的互相组合，渗透仓j6内部在氚进入后通过陶瓷膜j6c进行渗透过滤，转向机构j6d根据导入时产生的波动进行上下移动，从而带动陶瓷膜j6c旋转，以达到提高渗透性的效果，确保足够质量的放射性氢分子进入转化组件j6b内进行氚水转化，以确保氚水质量的完整，方便后期进行多次循环的使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。