Разрядное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов

 

РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО УСКО- •РИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНОВ, содержащее газонаполненные катод и анод, поджигающий электрод и ди-электрическую шайбу, отличающееся тем, что, с целью повьше-г ния ресурса и стабильности работы ускорительной трубки, между.катодом и и диэлектрической шайбой установлена •кольцевая вставка, выполненная из стойкого к водородной среде металла, которая частично .заглублена -в тело катода и имеет по своей наружной боковой поверхности зазор с катодом, а вместо контакта с диэлектрической шайбой конический скос, причем по наружной боковой поверхности диэлектрической шайбы параллельно ее оси .нанесены резистивные дорожки.• Изобретение относится к-технике получения нейтронного излучения путем; бо1^ардировки мишеней ускореннымиI ионами, и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов с высокой стабильностью и болыпим ресурсом работы,: Известно разрядное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее катод и анод, насыщенные изотопами водорода, поджиганиций электрод и диэлектрическую шайбу, расположенную между катодом и поджимаинцим электродом.Ионы изотопов водорода образуются при горении дугового разряда между электродами, насыщенными указанными изотопа!>&в1. а для инициирования разряда используется маломощный вспомогательный разряд по боковой поверхности диэлектрической шайбы.Недостатком известного устройства является малый ресурс и невысо-кая стабильность работы ускорительной трубки, что обусловлено протеканием основного и инициирующего разряда по одной и той же поверхности - по като-ДУ.Прототипам данного изобретения является разрядное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее газонаполненные катод и анод, поджигалощий электрод и диэлектрическую шайбу.В известном устройстве .основной разряд ^feждy катодом и анодом инициируется вспомогательным разрядом, поджигаем>&1Н ^ежду катодом и поджигающим электродом по поверхности диэлектрической шайбы.Торец цилиндрического катода ско— • шен в сторону анода и имеет щель между торцовыми поверхностями диэлектрической шайбы и катода. Скос торца зуба катода дает возможность стабилизировать направление распростра-(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИН

„,SU, 6669

»»» И.2»2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕ Т ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 2367871/18-25 (22) 02.06.76 (46) 07,03,90, Бюл, М 9 (72) Ю,Г.Бессарабский, В,Е.Зеров, С,Б,Овсянников и С.П.Суховеев (53) 533.9.088(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 218332, кл, Н 05 Н 1/00, 1967 °

Авторское свидетельство СССР

Р 377094, кл. Н. 05 Н 1/00 ° 1971 ° (54)(57) РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО УСКО РИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНОВ, содержащее газонаполненные катод .и анод, поджигакщий электрод и ди

Изобретение относится к,технике получения нейтронного излучения путем бомбардировки мишеней ускоренными ионами, и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов с высокой стабильностью и большим ресурсом работы.

Известно разрядное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее катод и анод,. насыщенные иэотопами водорода, поджигающий электрод и диэлектрическую шайбу, расположенную между катодом и поджимающим электродом, Ионы изотопов водорода образуются при горении дугового разряда между электродами. насыщенными указанными изотопаьы, а для инициирования разряда используется маломощный вспомогательный разряд по боковой поверхности диэлектрической шайбы, Недостатком известного устройства является малый ресурс и невысо2 электрическую шайбу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше-. ния ресурса и стабильности работы ускорительной трубки, между катодом и и-диэлектрической шайбой установлена кольцевая вставка, выполненная из стойкого к водородной среде металла, которая частично,заглублена в тело катода и имеет по своей наружной боковой поверхности зазор с катодом, а вместо контакта с диэлектрической шайбой конический скос, причем по наружной боковой поверхности диэлектрической шайбы параллельно ее оси ,нанесены резистнвные дорожки, кая стабильность работы ускорительной трубки. что обусловлено протеканием основного и инициирующего разряда по одной и той же поверхности — по катоду»

Прототипдм данного изобретения является разрядное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее газонаполненные катод и анод, поджигающий электрод и диэлектрическую шайбу.

В известном устройстве .основной разряд между катодом и анодом инициируется вспомогательным разрядом, поджигаемам между катодом и поджигакзцим электродом по поверхности

3 диэлектрической шайбы, Торец цилиндрического катода скошен в сторону анода и имеет щель между торцовыми поверхностями диэлектрической шайбы и катода. Скос торца зуба катода дает возможность стабилизировать направление распростра600939 кения плазменных потоков, благодаря чему увеличивается стабильность кейт. роиного потока.

Недостатком известного устройства

5 является снижение ресурса и стабиль-. ности работы ускорительной трубки за счет того, что инициирующий и основ ной разряды в источнике ионов развиваютея и протекают на одной и той же поверхности катода, При этом эрозия и разрушение прверхности катода происходит преимущественно за счет основного разряда - сильноточной дуги..

Наиболее подверженным эрозии являет- 15 ся участок поверхности катода,контактирукнций с диэлектрической шайбой. В результате эрозии происходит существенное изменение геометрии катода в месте его контакта с 0 диэлектрической шайбой, что приводит к значительному снижению вероятности зажигания дуги в основном промежутке катод-анод при подаче поджигающего импульса на вспомогательный промежуток поджигающий электрод-катод.

Снижение стабильности . и ресурса работы трубки обусловлено также тем, что за счет неоднородности поверхности диэлектрической шайбы, происходит привязка инициирукйцего, а затем и основного разряда к отдельным местам катода, что ускоряет его износ

Цель изобретения " повышение ресурса и стабильности работы ускорительной трубки. ,Поставленная цель достигается тем, что между катодом и диэлектрической 4О шайбой установлена .кольцевая вставка, выполненная из стойкого к водородной среде металла, которая частично заглублена в тело катода и имеет по своей наружной боковой поверхности зазор с катодом, а в месте контакта с диэлектрической шайбой конический скос, причем по наружной боковой поверхности диэлект1йческой шайбы парал лельно ее оси нанесены резистивные дорожки.

На фиг,1 изображена вакуумная ускорительная трубка с разрядным устройством, общий вид; на фиг,2 — саморазрядное устройство.

Ускорнтельиая трубка состоит из. герметичной оболочки 1, внутри которой расположена мишень 2,. ускорякицвй электрод 3, анодный электрод 4, анод

5, газо одержащий катод 6, вставка 7, выполненная например из молибдена, диэлектрическая шайба 8 с резистивны-. ми дорожками 9, выполненными например из акводага, поджигающий электрод 10, газопоглотитель 11, андитинатронная сетка 12, В месте сочленения вставки с катодом имеется зазор.

Вакуумная ускорительная трубка генератора нейтронов питается от импульсных источников напряжения и работает следующим образом, При подаче импульса напряжения на поджигающий электрод 1О между ним и вставкой 7 по поверхности диэлектрической шайбы 8 вдоль одной из резистивных дорожек 9 возникает искровой разряд, инициирующий дуговой разряд между газосодержащим катодом 6 и анодом 5. Ионы, извлекаемые из дуги, ускоряются на мишень 2, Для подключе" ния вторичных электродов с мишени служит антидинатронная сетка 12, Особенность работы данного устройства состоит s том, что инициирующий разряд происходит между поджигак|цим электродом и вставкой, а основной разряд-дуга-- между анодом и газосодержащим катодом. При этом практически полностью исключается возможность горения основного. разряда-дуги между анодом и вставкой, поскольку поверхность последней можно считать идеально обезгаженной по сравнению с катодом, насыщенным газом, Это . обстоятельство и затрудняет развитие основного разряда на вставку, В результате поверхность вставки, принимающая участие в инициировании pasряда, полностью избавлена от эрозии основным разрядом-дугой, Не происходит разрушения основным разрядом н поверхности диэлектрической шайбы, что исключает загрязнение извлекаемого на мишень пучка ионов ионами материала диэлектрической шайбы..Наличие резистивных дорожек на поверхности диэлектрической шайбы обеспечиваем равномерное распределение сначала. инициирующего, а затем и основного разряда по поверхности катода. Таким образом, геометрия электродов, отвечакших за надежное инициирование основного разряда-дуги, практически не претерпевает никаких изменений, 5 600939 б а это приводит к значительному уве- шению стабильности работы ускориличению ресурса и существенному повы- тельной трубки, Фиа, б

600939

Редактор И,Ленина Мехред И.дндык.Корректор Н. Ревская

Заказ 990

Тираж 660

Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина ° 101