Импульсная нейтронная трубка
Изобретение относится к радиационной технике, к малогабаритным устройствам для генерации импульсных нейтронных потоков. Цель изобретения - увеличение излучаемого нейтронного потока. Устройство содержит секцию кольцевых магнитов 1, катод 2, нейтронообразующую мишень 3 и последовательно с ней расположенные диэлектрическое 4, металлическое 5 кольца и изолятор 8, ионный источник 7, расположенный внутри анода 6, электрические вводы 9 и геттер 10. Цель достигнута за счет увеличения времени ускорения путем подавления торцового электронного тока. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к радиационной технике, а конкретно к малогабаритным устройствам для генерации импульсных нейтронных потоков, например при геофизических исследованиях, и является усовершенствованием известной трубки, описанной в авт.св. N 766048. Целью изобретения является увеличение излучаемого нейтронного потока за счет увеличения времени ускорения путем подавления торцового электронного тока. На чертеже изображена предлагаемая импульсная нейтронная трубка. Импульсная нейтронная трубка содержит секцию кольцевых магнитов 1, охватывающую ускоряющий электрод катод 2, на внутренней поверхности которого расположена нейтронообразующая мишень 3. На торце катода последовательно расположены диэлектрическое кольцо 4 и металлическое кольцо 5, охватывающие соосно расположенный второй электрод анод 6 с расположенным внутри него ионным источником 7, установленный на изоляторе 8 с электрическим вводом 9, а также геттер 10. При этом передний торец диэлектрического кольца расположен на расстоянии l от противоположного торца катода, удовлетворяющим соотношению: 25B < 
< 50 B (1) где 
r разность радиусов ускоряющих электродов; В величина индукции магнитного поля, Тл, причем диэлектрическое кольцо не выступает за торец анода. Кроме того, диэлектрическое кольцо может иметь с внешней или внутренней стороны резистивное покрытие с общим сопротивлением R, удовлетворяющим равенству 10-3 < R/RД < 10-2, (2) где RД максимальное динамическое сопротивление диодного зазора. Нейтронная трубка работает следующим образом. На диодный зазор между катодом и анодом подается импульс ускоряющего напряжения с амплитудой 100 кВ синхронно с поджигом ионного источника, осуществляемым через электрические вводы 9. Ускоренные к мишени ионы тяжелого водорода вступают в ядерную реакцию Т(d, n)4 Не с образованием нейтронов. Поперечный ток электронов, образуемых на катоде, подавляется магнитным полем. Подавление продольного торцового тока на боковую поверхность анода осуществляется путем создания запирающего потенциала на металлическом кольце 5 от постоянного источника напряжения (102-103 В) или за счет смещения, образующегося при соединении катода и металлического кольца через электрическое сопротивление (10-2-10-3 RД), где RД максимальное динамическое сопротивление диода. Функцию этого сопротивления может выполнять специальный резистивный слой, напыленный на внешнюю или внутреннюю поверхность диэлектрического кольца. На ЭВМ были рассчитаны оптимальные геометрические соотношения, определяющие расположение диэлектрического и металлического колец (неравенство (1)). Верхний предел определяется максимальным проникновением плазмы поперек магнитного поля к катоду и возможным закорачиванием диодного зазора. В расчете индукция магнитного поля варьировалась в диапазоне 0,1-0,6 Тл. Именно в этом диапазоне лежат величины критического магнитного поля для ускорительных нейтронных трубок, соответствующих базовому объекту. Базовым объектом является нейтронная трубка ДИН 1 с вакуумно-дуговым источником. По сравнению с ней предлагаемое изобретение позволяет увеличить нейтронный поток с 109 до 1010 н/с при сохранении габаритов и потребляемой мощности.
Формула изобретения
1. ИМПУЛЬСНАЯ НЕЙТРОННАЯ ТРУБКА по авт. св. N 766048, отличающаяся тем, что, с целью увеличения излучаемого нейтронного потока, в нее введены последовательно расположенные на торце ускоряющего электрода-катода с нейтронообразующей мишенью чередующиеся кольца из диэлектрического материала и металла, охватывающие электрод-анод с ионным источником, причем передний торец диэлектрического кольца расположен на расстоянии l (м) от противоположного торца ускоряющего электрода-катода, удовлетворяющим выражению
где r - разность радиусов ускоряющих электродов, м; B - величина индукции магнитного поля, Тл, при этом диэлектрическое кольцо не выступает за торец анода. 2. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрическое кольцо имеет с внешней или внутренней стороны резистивное покрытие с общим сопротивлением R (Ом), удовлетворяющим условию 
где R0 - максимальное динамическое сопротивление диодного зазора, Ом.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
