Генератор нейтронов

 

ГЕНЕРАТОР НЕЙТЮНОВ, включающий внешний корпус, соединенный через изолятор с внутренним корпусом , содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного Изобретение относится к области генераторов нейтронов, применяемых для контроля состава вещества в металлургии , атомной энергетике, медицине и для научных исследований. Известный генератор нейтронов содержит источники ускоряющего и поджигающего напряжений, ускорительную ,трубку с искровым источником ионов, подсоединенным к конденсаторной батарее задакяцего генератора. Недостатком известного устройства является ограниченная частота повторений нейтронных импульсов и невысокий средний поток нейтронов, обусловленные газовыделением из электродов источника ионов и уменьшением в результате этого электрической.прочности ускорительной трубки. Известен также генератор нейтронов , содержащий ускорительную трубку, изолирующий сосуд с расположенным в нем высокочастотным источником ионов. контура, источник ускоряющего напряжения , высоковольтный кабель и генератор высокочастотных колебаний, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатгщии, в иего введён полый проводящий цилиндр, размещенный на изоляции высоковольтного кабеля под его оплеткой, к кабелю подключен выход генератора высокочастотных колебаний, а между жилой высоковольтного кабеля и внутренним корпусом подключен колебательный контур. § (Л охваченным катушками индзгктивности, источниками питания электродов ускорительной трубки, четыре разделительных трансформатора, высокочастотный генератор. Недостатками такого устройства являются малая надежность и большие габариты, обусловленные тем,что 05 разделительные трансформаторы выполнены с изоляцией на полное ускоряюО ) щее напряжение, источники питания 00 расположены в объеме изолирующего сосуда под высоким потенциалом, изолирующий сосуд изготовлен из твердой изоляции,- не восстанавливакнцей электрические свойства после пробоя. Прототипом данного изобретения является устройство, включающее внешний корпус, соединенный через изолятор с внутренним корпусом, содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 Н 05 Н 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3439814/18-21 (22) )7.05.82 (46) 23.05 .89. Бюл. Р 19 (72) Г.И.Кирьянов, А.Н. Матанцев, Е.П.Смицкой и С.В.Сыромуков (53) 621.384.6(088.8) (54)(57) ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ, включающий внешний корпус, соединенный через изолятор с внутренним корпу.сом, содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного .

Изобретение относится к области генераторов нейтронов, применяемых для контроля состава вещества в металлургии, атомной энергетике, медицине и для научных исследований °

Известный генератор нейтронов содержит источники ускоряющего и поджигающего напряжений, ускорительную ,трубку с искровым источником ионов, подсоединенным к конденсаторной батарее задающего генератора.

Недостатком известного устройства является ограниченная частота повторений нейтронных импульсов и невысокий средний поток нейтронов, обусловленные газовыделением из электродов источника ионов и уменьшением в результате этого электрической .прочно- сти ускорительной трубки.

Известен также генератор нейтронов, содержащий ускорительную трубку, изолирующий сосуд с расположенным в нем высокочастотным источником ионов, 2 контура, источник ускоряющего напряжения, высоковольтный кабель и генератор высокочастотных колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатации, в него введен полый проводящий цилиндр, размещенный на изоляции высоковольтного кабеля под его оплеткой, к кабелю подключен выход генератора высокочастотных колебаний, а между жилой высоковольтного кабеля и внутренним . корпусом подключен колебательный контур. охваченным катушками индуктивности, источниками питания электродов ускорительной трубки, четыре разделительных трансформатора, высокочастотный генератор.

Недостатками такого устройства являются малая надежность и большие габариты, обусловленные тем, что разделительные трансформаторы выполнены с изоляцией на полное ускоряющее напряжение, источники питания расположены в объеме изолирующего сосуда под высоким потенциалом, изолирующий сосуд изготовлен из твердой изоляции, не восстанавливающей элект" рические. свойства после пробоя.

Прототипом данного изобретения является устройство, включающее внешний корпус, соединенный через изолятор с внутренним корпусом, содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного .

1061687 контура, источник ускоряющего напряжения, высоковольтный кабель и генератор высокочастотных колебаний.

Недо статком иэ вестно го устрой ства является малая надежность и неудобство в эксплуатаций из-за того, что высокочастотный генератор расположен во вйутреннем корпусе, и необходимо использование разделительных трансформаторов, выполненных с изоляцией на полное ускоряющее напряжение.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение удобства эксплуатации генератора нейтронов.

Цель достигается тем, что. в генератор нейтронов введен полый проводящий цилиндр, размещенный на изоляции высоковольтного кабеля под его оплеткой, к кабелю подключен выход ,генератора высокочастотных колеба, ний, а между жилой высоковольтного кабеля и внутренним корпусом подключен колебательный контур.

На чертеже изображен общий вид генератора нейтронов.

Генератор нейтронов содержит внешний заземленный корпус 1, заполненный трансформаторным маслом 2, ! соединенный через изолятор 3 с внут ренним корпусом 4, ускорительную трубку 5 с высокочастотным источни,ком 6 ионов и мишенью 7, колебатель| ный контур, образованный катушкой 8 индуктивности и конденсаторами 9, делитель 10 высокого напряжения, полый проводящий цилиндр 11, жилу 12 высоковольтного кабеля 13 со слоем

14 высоковольтной изоляции, генератор 15 высокочастотных колебаний, высоковольтный дроссель 16 источник 17 ускоряющеro напряжения.

Полый проводящий цилиндр 11 и жила 12 высоковольтного кабеля 13, разделенные слоем 14 изоляции, представляют собой конденсатор, обеспечивающий передачу высокочастотных колебаний на колебательный контур, включающий катушку 8 индуктивности и конденсаторы 9.

Внутренний корпус 4 и внешний корпус 1, разделенные слоем трансформаторного масла 2, представляют собой конденсатор, замыкающий цепь: генератор высокочастотных колебаний — проводящий цилиндр — жила высоковольтного кабеля — колебатель ньй контур, на землю.

1О

f5

Высокочастотный дроссель 16 с собственной емкостью высоковольтного кабеля 13 о разует заградительный фильтр, препятствующий проникновению высокочастотных колебаний в источник 17 ускоряющего напряжения.

Генератор нейтронов работает следующим образом.

Ускоряющее напряжение от источника 17 через кабель .13 и делитель 10 подается на ускорительную трубку, Высокочастотные колебания через конденсатор, обкладками которого являются полый проводящий цилиндр 11 и .жила 12 высоковольтного кабеля 13, передаются на колебательный контур, образованный катушкой индуктивности

8 и конденсаторами 9, и замыкаются на землю через конденсатор, образованный внешним и внутренним корпусами 1 и 4 со слоем трансформаторного масла 2.

В колебательном контуре возникают высокочастотные колебания, а в источнике 6 ионов, охваченном катушкой 8 индуктивности, возникает переменное электромагнитное поле и зажигается газовый разряд. Ионы из объема газового разряда ускоряются. в ускорительной трубке 5, бомбардируют мишень 7 и в результате ядерной реакции образуют нейтроны.

Использование изобретения позволит повысить надежность и улучшить удобство эксплуатации генератора нейтронов.

Надежность генератора нейтронов повышается sa счет исключения разделительных трансформаторов и вынесения генератора высокочастотных коле" баний из области высоко.го потенциала.

Улучшение удобства эксплуатации достигается за счет вынесения генератора высокочастотных колебаний из объема малого контейнера наружу в пульт управления ° Предложенное техническое решение позволяет производить быструю замену элементов генератора высокочастотных колебаний без разборки генератора нейтронов, которая включает операции извлечения ускорительной трубки, извлечения внутреннего корпуса, слив масла из объема внутреннего корпуса, разборку внутреннего корпуса. Кроме того, предложенное техническое решение позволяет вынести генератор высоко5 1061687

6 частотных колебаний из зоны, где время восстановления с 10 ч до 1 ч. уровень потока нейтронов превышает Э то поз волит эффективно использовать допустимый, что упрощает настройку, 997 времени эксплуатации генератора регулировку и ремонт генератора вы- нейтронов и получить экономический сокочастотных колебаний.

5 эффект 5 тыс. руб. в год на один геПредложенное техническое решение нератор. Надежность в значительной позволяет также уменьшить габариты степени определяет срок службы генегенератора нейтронов. ратора нейтронов, который у прототипа определяется наличием разделиЭкспериментально показана работо- тельных трансформаторов с изоляцией способность предложенного техничес- на полное ускоряющее напряжение кого решения. 250 кВ. Исключение разделительных

Внедрение изобретения позволит за трансформаторов позволяет увеличить счет увеличения надежности и улучше- 15 срок службы до 1700 ч по сравнению ния удобства эксплуатации уменьшить с 1000 ч у прототипа.

Редактор. Л.Письман

Техред Л Олийнык

Корректор С.Черни

Заказ 2778 Тираж 771 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101