通过项目前期靶方案工作的研究，结合对国内外项目的进展的了解，在此基础上，项目决策层针对现有液态金属靶放射产物毒害性高、温度-材料腐蚀效应严重等缺陷提出了颗粒流靶方案，使之兼具固态靶和液态靶的优点。以下是针对这一新型靶装置中的物理特性、运行特点、工程实施方面的简要综述与评述。
通过靶材料流动直接将热量带出耦合反应区是从方法上是有效的。自然界中并非只有气体和液体会产生流动，固体形成的颗粒体系也同样可以发生流动。
颗粒体系作为整体看待时既可以处于稳定的堆积状态而类似固体，还可以处于颗粒间作用较强的类流体流动作用，也可以处于颗粒稀疏相互作用力微弱的气态运动状态。作为固态稳定堆积的靶方案很早就得到过尝试，以颗粒处于固定的堆积状态，利用体系中颗粒较大的比表面积通过气体进行冷却。美国在 AWT 嬗变计划中也提出用氦气冷却的固体钨球床靶，希望将功率提升到至 50MW。但本质上说这还是一种“在线”热量交换的固体靶方案。
卢瑟福阿普尔顿实验室 2011 年提出了一种使用流化状态的粉体钨靶，并制造了研究实验装置。这种粉体钨靶的靶材料在大流量气体作用下处于流态化的流动状态，被认为在冷却、结构可靠性、材料侵蚀、流体空化、热应力、辐射损伤、后期处理等方面提供了一种更好的方案，并且有望达到更高的束流作用功率。
颗粒流靶利用固体颗粒能够进行类似液体流动的特点，能有效地解决固体靶热移除限制问题。靶内部颗粒处于密集态流动(Dense-flow)状态，因此称为 DGT靶方案。DGT 靶以固体颗粒为靶材料的同时也作为冷却介质将束流沉积热带出靶区，由于不存在相变问题，在合理设计的情况下，其单位平均质子流强可以超过 100μA/cm2。目前以此作为 CIADS 项目中靶系统的首选方案。 以颗粒材料作为换热介质在一些领域有过尝试，主要也是利用其流动稳定性，尤其是在高温环境下相比于传统气液流体更有优势。在散裂靶等高功率靶的领域，以内热源的形式直接将热量在颗粒内部产生，有利于这种换热介质的载热。与上面固定球和流化颗粒的两种方案相比，DGT 的设计更进一步，充分的利用了颗粒流动进行热量移除。
在材料方面来讲，与液态靶将靶材料限定在水银、LBE 等小范围内不同，固体颗粒的材料选择面要大得多，采用 DGT 方案允许通过调整配方的形式，在材料使用方面受到较少的限制，从而扩大性能范围。如采用高熔点合金以提高靶对高功率束流热量的耐受性，或者采用不同的元素配方调整中子产额和能谱。这种多成分配方既可以是单颗颗粒层次上的，如根据磁性、温度耐受性、力学特性要求不同调整合金配方，也可以是颗粒体系层次上的，如采用多种颗粒混合实现不同的中子性能。以钨合金为靶材料为例，相比水银和铅基合金，其具有更好的中子产额性能，相比于块状固体材料，颗粒系统是一种多孔介质体系，具有更低的等效功率密度。在同等靶尺寸的情况下，一方面有利于延长入射粒子射程，使得产生的中子在轴向长度上更均匀；另一方面，也有利于内部的中子向外泄漏，同时具有更高能量的中子能谱。
而更大的区别来自流动传热等层面，针对本 ADS 系统采用的 DGT 靶以类似移动床结构的运动钨球作为靶材料。散裂反应形成的热量直接沉积在作为靶材料的钨球内部，在流动通过热交换单元的过程中，实现靶系统的高热量移除，同时能够以在线的方式采取材料的处理和更换，从而实现更高的设计运行功率。此外由于钨球-管道间为小接触面积的滚动-滑动摩擦，相比于其他处于液态下的重金属的腐蚀磨损，能够改善长久以来制约流态重金属散裂靶发展的材料损伤问题。相比于卢瑟福阿普尔顿实验室 2011 年提出的使用流化钨粉的靶装置，DGT靶的设计更进一步，改善了上述流化钨粉靶的潜在问题，包括：1.降低气体需求。由于不使用气力输送，其系统压强可显著降低至大气压范围甚至可以达到更低的压强，避免放射性泄漏风险，更为安全，适合大型系统运行，并且使得靶可设计为无窗散裂靶从而实现更高的运行功率。2.采用毫米-厘米量级大颗粒钨球，取代小颗粒钨粉。大颗粒球能够减少潜在的颗粒污染性附着，并能够增强流动特性；减小对驱动系统的功率需求，并可以采用更为可靠的机械输送方式；避免高热流密度下的潜在烧结现象，光滑球体可减小对结构材料的损伤等等。3.在更高的颗粒体流量基础上，具有更低的颗粒速度。同时能够使得散裂靶具有更强的热携带能力，能够移除更高的热功率，而较低的颗粒速度可显著降低各种机械冲击损伤效应，在整体系统稳定性，驱动效率等方面具有显著的优势。4.自发流动降低系统成本，提高可靠性，也有着更好的设备基础。例如不必采用全程的气体推动，可采取更为节能高效的机械式输送，意外状况下，仍可保持颗粒自发流动的特性维持一段时间的运行，同时在颗粒材料的选捡处理、换热等方面，设备成本更低也更易于改造。
目前，CIADS 系统的 DGT 靶的主要设计参数如下：
在材料的考虑方面，主要着眼点在于颗粒的中子性能、材料强度，热性能、磁性、和材料损伤特点等方面。
钨合金颗粒使用 93%左右的 W 合金材料，通过加工制成密度~18g/cm3、屈服强度≥550Mpa、拉伸强度≥800Mpa、弹性模量≥320Gpa、并具有一定磁化率的钨颗粒。通过此种钨颗粒在靶段中形成随机无序填充，孔隙率 0.4-0.5，以 0.1m/s-1m/s 平均速度带走散裂反应放出的 kW/cm3量级的热量，并维持靶系统结构材料性质在允许的范围内。
DGT 靶概念上由靶段、换热系统、颗粒驱动系统、颗粒纯化系统、辅助系统等子系统构成，同时还具有与其他如加速器、反应堆、中央测控、三废处理等系
统的耦合接口。
靶段是散裂靶的核心区域，质子束流与钨颗粒发生散裂反应并沉积能量的散裂反应区就位于靶段当中，靶段中的注入管道向散裂反应区持续稳定均匀注入靶颗粒材料。由于这一区域需要承受较大的辐射剂量，在设计过程当中考虑便于安装更换的结构。靶段上部具备一定的缓冲容纳空间，通过这一空间对驱动系统流量的波动进行缓冲过滤，向散裂反应区提供稳定的颗粒流量，在意外失去动力的情况下，缓冲空间的颗粒仍可继续向散裂反应区进行注入，维持热移除能力，保证系统安全停机。在整个系统内，缓冲容纳空间辐射剂量较小，空间内储存的颗粒温度也较低，适合在这一区域安装用于流量、料位、温度、等运行状态检测的测控设备。缓冲空间下方的颗粒注入管道采用与类似于 MYRRHA 无窗靶的轴对称靶段结构，颗粒在束流管道和靶段外管壁面构成的环形流道中在重力作用下向下流动，在束流管道下方形成束流耦合界面，来自加速器的质子束经过耦合系统进入束流管道辐照作用在颗粒流中，形成束流耦合区。束流耦合区位于颗粒注入管道的下方。在同轴管道内管（即束流管道）的末端，颗粒的流动截面由环面变成圆面，颗粒向中心汇聚，形成耦合界面，在这一区域与束流相互作用发生散裂反应。针对这一区域的讨论，将在后续章节予以展开。
换热系统用于将对靶段中温度升高的钨颗粒进行冷却，不同于传统的流体换热器，颗粒换热需要在颗粒的流动性和换热能力之间找到较好的平衡点，在设备的制造和选择上需要具备较高的可靠性。与需要通过鼓入气体或进行搅混的滚筒冷却器、流化床换热器相比，在颗粒在重力作用下流动过程中通过冷却管、板进行冷却的非接触式换热器，无论是对于系统经济性还是可靠性角度，都具有较大的优势。这一类型的换热器中，颗粒经过分布器和缓冲空间将颗粒均匀地分布到各个颗粒冷却流道当中，以实现换热效能的最大化。在冷却流道内热量经过颗粒间热传递和颗粒-壁面换热过程与冷却介质进行热交换。颗粒流换热器的设计中需要对两个因素进行平衡：颗粒在平行板间的流动顺畅要求换热板具备较大的间距，而如果希望实现高效换热的目的则应当尽量减小板间距，从而使得更多的颗粒和换热板相接触。在换热板以下，板式颗粒流换热器通过专门的料仓设计能够保证各流道之间的颗粒流量基本均匀一致，从而使得每一个换热板均能有效地发挥换热作用。
冷却后的钨颗粒注入输送系统入口。输送系统将颗粒提升到较高位置，提供钨颗粒在回路中运行的动力，通过设备运行状态的调节与阀门、缓冲装置等共同维持系统的稳定运行状态。作为系统中负载最大的设备，需要具备长期稳定可靠运行的能力。同时，由于钨材料硬度密度大的特点，需要考虑到其中组件的损耗和维护。钨颗粒进入驱动系统的提升段后在该段钨颗粒被送至颗粒流靶系统的最高处，经过卸料段，颗粒在重力作用下进入回路，在散裂靶系统内运动。由于靶系统的工质材料具有高密度大流量连续性工作的特点，不适宜气力输送，可以采用以输送量大为特点的斗式提升机和密闭性好、布置灵活、体积小的管链输送机作为备选方案。此外，CIADS 项目还提出了一种极大地减少了驱动系统中所需动部件的电磁提升方案。电磁提升装置在管道外布置串形的多级磁铁，通过加载不同的供电相位实现磁力的变化将颗粒不断向上吸引提升。颗粒通过合金配方具有一定的铁磁性质，能够被电磁提升机的行波磁场吸引提升。而随着颗粒重新经过束流耦合区域后，温度提升至居里点以上，颗粒退磁失去磁性，以稳定的状态在回路中进行多次的循环运行。由于电磁提升机的原理和结构决定了该种提升机结构简单紧凑，且易于封闭，钨颗粒接触作用而可能产生损耗的部分仅为内部输送管道和出入口结构，需要维护的部件少、结构简单，在长期运行后易于更换。
运行条件支持系统包括除渣、选捡、除尘、氦气回路等系统设备，主要对靶系统运行过程中解离出的固体废物进行处理，包括碎片、粉尘等。对于较大的碎片使用筛选的方法检出，使完好的钨颗粒进入靶段作为散裂工质，并将废渣进行进一步集中处理。选捡、除渣过程可以采取在每个循环过程中部分处理的方式，从而降低处理设备的规模、成本以及在系统运行过程中产生的潜在负面影响；氦气回路的主要作用包括维持靶回路当中的适当低压氦气分布，从而能够在实现有效传热的同时利于与加速器的耦合，并携带运行中产生的粉尘进行清除。设计中还考虑气体冷却避免高温对泵和压缩机造成损害，以及预防氦气泄露造成的放射性污染。此外，在许多有气体流通的颗粒系统中，存在流化现象，但这一现象在DGT 中应当尽量避免，气体缓慢平稳的通过，以免对颗粒在重力作用下的流动产生影响。气体流经堆积床体的压力损失可以使用欧根公式或其他方法进行计算设计。
DGT 靶运行中需要的储运系统、仪表与控制系统、换靶系统、连接支撑等裂靶运行所必须的组件和功能，以及系统性的测量控制、三废处理、物料注排、遥操系统等系统需要根据项目整体进行统一设计。
总体来说辅助系统将随着系统的工程进展得到具体化或统一解决。
由于 HLM 靶已经有了较为丰富的设计运行经验，系统相关的重要关键问题已经得到了准确的定位，开展的内容也比较针对具体。相比而言，DGT 靶的具体关键问题还需要随着研究进展进一步深入了解，在初期阶段，对于束流耦合、传热等方面的主要关键问题有必要进行初步的探索，因此对于可以预见到的与靶运行性能有关物理问题做如下研究。
