Патент ссср 400915

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4009l5

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.Ч11.1971 (№ 1679338/26-25) .Ч. Кл. G 21h 5/02 с лрисоедине исм заявки №

Приоритет

Государственный камнтет

Саввтв Мнннстрав СССР аа делам изобретений н открытий

Опубликовано 01.Х.1973, Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 4.11.1974

УДК 621.039(088.8) Авторы изобретения Е. H. Алексеев, Ю. С. Бодулев, И. О. Константинов, Н. А. Коняхин, Н. Н. Краснов и И. И. Ополченов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ СФЕР

Изобретение относится к области ядерной физш<и, а именно к устройствам для активации деталей при исследовании их износостойкости методом радиоактивных индикаторов.

Равномерное облучение всей поверхности шарика может быть достигнуто IIpII длительном и сложном вращении его в потоке заряженных частиц при непрерывном изменении оси вращения шарика относительно падающе- 10 го пучка заряженных частиц.

Известно устройство, в котором ось вращения шариков совершает, в основном, поступательное движение п поворот ее возможен только вследствие случайного воздействия од- 15 иих шариков иа другие, что пе гарантирует равномерного облучения всей:повсрхности.

Проблема охлаждения шариков в этом устройстве практически не решена. Периодическое выведение шариков из зоны облучения 20 не обеспечивает охлаждения в связи с незначительной площадью контакта шарика с охлаждаемыми элементами. Избежать перегреВа шариков можно лишь, снижая величин тока облучения. Однако этот путь экопомиче- 25 ски неоправдан. Величины износа шариков малы (микрометры или доли микрометров),,поэтому глубина активации не должна превышать одного — двух десятков микрометров и энергия ускоренных частиц должна лишь З0 немного превышать эффективный порог активации. Выходы радиоактивных изотопов при этом черезвычайно малы и для заметной активации шарика облучение должно быть весьма длительным.

В то же время вся энергия пучка ускоренных заряженных частиц выделяется в виде тепла в тонком поверхностном слое, что при отсутствии эффективного теплосъема приводит к нагревашпо на несколько сот градусов

Цельсия и к изменению структуры материала, что недопустимо. Например, изменение структуры п износостойкости стали ШХ-15 начинается со 150 — 200 С.

Целью изобретения является равномерное облучение всей поверхности шариков и эффективное охлаждение их в процессе облучения.

На фиг. 1 показано устройство для активации шариков в разрезе; на фиг. 2 — барабан с шариками.

Устройство включает в себя камеру 1, которую с помощшо фланца 2 устанавливают ца конце ионопровода циклотрона. Флацец 2 несет на себе коллиматор 3. Фланец и коллиматор охлаждакт водой через штуцсры 4. Поверхности фланца и коллиматора, обраьценFIbIe к п чку заряженных част11ц, за 1фыты графитовыми плакцровками. В коллиматоре 3, определяющем форму пучка, проходящего в камеру, на уплотнении 5 установлена фольга

400935

6, отделяющая объем камеры от объема ионопровода.

Камера 1 имеет также два отверстия для установки шпинделей 7, охлаждаемую заднюю крышку 8 с графитовой плакировкой и две отливки 9 для откачки объема камеры и 10 для за полнения камеры газом.

Шпиндели 7 служат для передачи вращения барабану 11 без нарушения вакуума по воде и воздуху. По оси системы (два ш пинделя и барабан) протекает охлаждающая жидкость, подаваемая через штуцеры 12. Облучаемым элементом является барабан 11, за>катый с помощью уплотнений 13 между двумя ш пинделя ми. Барабан (см. фиг. 2) состоит из обоймы 14 с гнездами, в которых располагают шарики 15, и кольца 16. Стеньки гнезда обоймы имеют клиновидный профиль, который обеспечивает сложное движение шарика в процессе вращения барабана и предохраняет шарики от выпадания из барабана. Каждый шарик находится в своем гнезде, объем которого больше объема шарика, и в процессе своего движения ка сается лишь стенок обоймы, изготовленной из более мягкого материала, нежели шарики, например из алюминия, что позволяет»е портить поверхность шариков.

Система вращения ш пинделей состоит из электромотора, вала 17 и двух зубчатых передач 18. Скорость вращения барабана подбирают такой, чтобы сила тяжести шарика превышала его центрооежную силу.

Охлаждение шариков осуществляют газом (на пример, гелием), заполняющим объем камеры. Газ, в свою очередь, охлаждается обоймой барабана и задней крышкой, камеры, к которой охлаждающая жидкость подается через штуцеры 19.

Измерение тока облучения осуществляют непосредственно с облучаемого элемента, т. е. с вала, изолированного от,корпуса с помощью втулок 20, сделанных, например, из тексто5 лита.

Смену облучаемых элементов, т. е. барабаНоВ с шариками, осуществляют следующим образом.

Снимают заднюю крышку, левый вгппндель

10 слегка выдвигают после освобождения болтов 21, и барабан с оолучеíHûìè шариками вьшимают дистанционным инструментом. Установку другого барабана, производят в обрат ой последовательности.

15 Описанное устройство позволяет облучать шарики различных размеров, для чего необходимо менять размеры гнезд в барабане и коллиматор.

Предмет изобретения

Устройство для активации поверхности сфер, состоящее из источника активирующего

25 излучения, например циклотрона, и камеры, включающей в себя коллиматор с фольгой, отделяющей объем ци клотроиа от объема камеры, штуцеров для откачки объема .камеры и подачи в него в случае необходимости ох30 ла>кдающего газа и приспособления для фиксации и периодического выведения сфер из зоны облучения, содержащего барабан с гнезда ми для сфер, шпиндель и привод, от,шчающееся тем, что, с целью обеспечения равно35 мерности облучения всей поверхности сфер, профиль гнезд барабана имеет клиновидную форму, а ось вращения барабана перпендикулярна оси пучка излучения и расположена в горизонтальной плоскости.

400915 и 15 fit

Составитель В. Тыминский

Текред Т. Курилко

Коррекгоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор В. Левитов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1S1 1 Изд. М 2025 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5