Импульсный генератор нейтронов
I<
О П И С А-и И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистических
Республик (61) Дополнительное и авт. сеид- у (51)М. КЛ.2 (22) Заявлено 251272 (21) 1861902/26-25
G G 4/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Государстаенньгй комитет
СССР по делам изобретений н открытий (5З) Ж 621. 373. . 866 (088. 8) Опубликовано 2504.80. Бюллетень М15
Дата опубликования описания 250480 г (72) Авторы изобретения
Д.Ф. Беспалов, A.3. Минц, Р.П. Пггешакова и А.Е. Шиканов
Всесоюзный научно-исследовательский институт. ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54 ) ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ
Изобретение относится к устройствам для генерации коротких импульсов нейтронного излучения, в частности к малогабаритным.отпаянным генераторам нейтронов, которые используются в ядерной геофизике для исследования скважин, измерений ха- . рактеристик реакторов и т. д.
Известны импульсные генераторы нейтронов, в которых ионы дейтерия, освобожденные из электрода, содержащего дейтерий в окклюдированном состоянии, при облучении этого элек.трода светом оптического квантового генератора ускоряют вдоль оси ге- т5 нератора и бомбардируют мишень.
Основными недостатками укаэанных генераторов нейтронов являются большие габариты, связанные с расположением лазера под углом к цилиндричес- 20 кой вакуумной камере генератора, а также ограничение, накладываемое на величину потока нейтронов из-за расфокусировки пучка ионов, вызванной газодинамическим расширением плт.змы 25 и кулоновским расталкиванием, С целью уменьшения габаритов, а также увеличения выхода нейтронов в импульсном нейтронном генераторе лазер установлен таким образом, что 3() его луч направлен по оси системы, прг4 этом мишень, генерирующая нейтроны, заключена в охватывающий луч лазера сетчатый цилиндр, соединенный с положительным полюсом импульсного источника напряж ния, коаксиально к которому помещен сетчатый электрод, соединенный с отрицательным полюсом источника высокого напряжения.
На чертеже приведена схема импульсного генератора нейтронов.
Вакуумная оболочка 1 изготовлена из стекла. В торце оболочки впаяно оптическое окно 2 с большим коэ7фициентом прозрачности. В оболочку впаяны также вводы 3, 4, 5.. Мишень б в форме диска из титана или циркония насыщена дейтерием. Мишень 7, излучающая нейтроны, представляет собой металлический цилиндр, на внутреннюю поверхность которого нанесен слой титана (или другого металла), насыщенный тритием. В некоторых конструктивных вариантах цилиндрическая подложка мишени может быть частью вакуумной оболочки генератора, что облегчает охлаждение мишени. Внутри оболочки помещены цилиндрические экранирующий и формирующий сетчатые электроды 8 и 9 соответственно, при457406 чем электрод 9 соединен с мишенью
6 и охватывает ее. В вакуумной оболочке находится также нераспыляемый газопоглотитель 10. Лазер 11 помещен вблизи торца оболочки таким образом, что луч лазера направлен по оси устройства и, пройдя сквозь оптпческое окно 2, падает на мишень
6. Между лазером и оптическим окном установлена линза 12. Мишень 7 и электрод 8 соединены с отрицательным полюсом, а электроды 6 и 9 — с положительным полюсом источника импульсного ускоряющего напряжения.
Устройство работает следующим образом.
От источника ускоряющего напряжения на мишень 7 и электрод 8 подается импульс высокого напряжения (100- 200 кВ). В момент максимума напряжения лазер, работающий в режиме модулированной добротности, испускает световой импульс. Луч лазера 13 фокусируется линзой 12 в малое пятно на поверхпости мишени 6.
Вследствие локального нагрева поверхности электрода происходит испарение некоторого количества вещества мишени и последующая его ионизация.
Образовавшаяся плазма, расширяясь, -заполняет полость электрода 9, из которой происходит вытягивание ионов дейтерия и последующее их ускорение полем между электродами 9 и 8 в направлении тритиевой мишени 7. При этом в результате реакции создается поток быстрых нейтронов. Электрод 8 также используется для подавления обратного тока вторичных электронов с мишени.. Внутри оболочки 1 поддерживается высокий вакуум .благодаря действию газопоглотителей 10.
Формула изобретения
Импульсный генератор нейтронов, содержащий цилиндрическую вакуумную оболочку с тритиевой мишенью, лазерный ионный источник с дейтериевой ми Щ шенью и импульсный источник напряжения,отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, а также увеличения выхода нейтронов, дейтериевая мишень заключена в охватывающий лазерный луч сетчатый цилиндр, соединенный с положительным полюсом импульсного источника напряжения.
ЦНИИПИ Заказ 1357/59
Тираж 505 Подписное
Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
