Нейтронная трубка

 

НЕЙТРОННАЯ ТРУБКА, выполненная в виде отпаянного цилиндрического корпуса, вдоль продольной оси которого последовательно и соосно . расположены источник ионов, в вы- • ходном отверстии анодного электрода которого установлена диафрагма с отверстиями, система высоковольтных электродов и мишень, отличающаяся тем, что, с целью повышения ресурса работы трубки, отверстия в диафрагме выполнены в виде узких прорезей с поверхностно?! симметрией относительно продольной оси трубки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 С 21 С 4/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 2588534/18-25 (22) 07.03.78 (46) 28.02,90, Бюл, N 8 (72) Ю.Г.Бессарабский, С.П.Воробьев, С,Б.Овсянников, В.И.Прокопьев и С.П.Суховеев (53) 621.384.6 (088.8) (56) Cow. J.D. Pollock Н.С,Rev Sci

Instr, 1960, v. 31, р. 235., Авторское свидетельство СССР

¹ 377094, кл. Н 05 Н 1/00 от 19.71. (54) (57) Е1ЕЙТРОЕ1Е1АЯ ТРУБКА, выполненная в виде отпаянного цилиндричесИзобретение относится к ускорительной технике, а именно к генераторам проникающего излучения, к нейтронным трубкам и может найти применение при создании малогабаритных источников нейтронов.

Известна нейтронная трубка, содержащая последовательно и соосно расположенные дуговой источник ионов, систему ускоряющих электродов и тритневую мишень.

Извлечение ионов происходит через открытое выходное отверстие электрода, экранирующего источник ионов, то есть в данной конструкции отсутствует фиксация границы плазмы, эмиттирующей ионы.

Недостатком этой конструкции является то, что из-за отсутствия фиксации границы плазмы, поверхность, эмиттирующая ионы, имеет вогнутую форму из-за "провисания" ускоряющего поля вглубь электрода. Поэтому ионы дейтерия фокусируются в узкий пучок и вызывают локальный нагрев центра

2 кого корпуса, вдоль продольной оси которого последовательно и соосно расположены источник ионов, в выходном отверстии анодного электрода которого установлена диафрагма с отверстиями, система высоковольтных электродов и мишень, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения ресурса работы трубки, отверстия в диафрагме выполнены в виде узких прорезей с поверхностной симметрией относителы|о продольной оси трубки. мишени, в то время, как остальная поверхность мишени погружена значительно слабее. Следствием этого является обеднение центра мишени три- С тием, быстрое его разрушение, снижение выхода нейтронов и уменьшение ре- 2 сурса, Кроме того, в зависимости от Д режима работы трубки и величины уско- ф ряющего напряжения, поверхность, ф эмиттирующая ионы, может изменять Ж свое местоположение, что неблагоприятно сказывается на фокусирующих свойствах ионно-оптической системы грубки и стабильности ее работы.

Наиболее близким техническим решением является нейтронная трубка, содержащая дуговой источник ионов и тритиевая мишень, но в выходном отвертстии анодного электрода установлена плоская сетка с отверстиями в и форме квадратов. Благодаря сетке поверхность плазмы, эмиттирующая ионы, строго фиксирована.

Недостатком такого решения является то, что каждая квадратная ячей- .

711916 ка сетки в силу своей осевой симметрии формирует ионы в виде конуса, 1 вершина которого лежит на мишени, причем число так конусов равно чис 5 лу ячеек.

Цель изобретения — увеличение ресурса работы нейтронной трубки.

Цель достигается тем, что в известной нейтронной трубке, выполненной в виде отпаянного цилиндрического . корпуса, вдоль продольной оси которого последовательно.и соосно расположены источник ионов, в выходном отверстии анодного электрода которого установлена диафрагма с отвер-стиями, систему..высоковольтных электродов и мишень, отверстия в диафрагме выполнены в виде узких прорезей с поверхностной симметрией относительно продольной оси трубки.

На фиг.l изображена конструкция нейтронной трубки, а на фиг.2 и 3.— варианты выполнения диафрагмы.

Нейтронная трубка, приведенная 25 на фиг.l представляет собой металлостеклянную оболочку 1, внутри которой расположен плазменный источник ионов 2, состоящий из катода З.и анода 4, насыщенных дейтерием, подгающего электрода 5, керамической ,шайбы 6, вставки 7 из металла, малоактивного к водороду, анодного электрода 8 ° диафрагмы 9 с отверстиями

10 в виде узких прорезей с поверх35 костной симметрией относительно продольной оси трубки, ускоряющего электрода ll, сетки 12, служащей дпя подавления вторичных электродов с мишени 13. Источник ионов крепится на металлостеклянной ножке 14.

Рабочее давление в трубке поддерживается газопоглотителями 15. На фиг.2 и 3 приведены варианты выполнения диафрагмы, 16 перемычки для крепления.45

Трубка работает следующим образом, При срабатывании источника ионов

2 и одновременной подаче на мишень

13 отрицательного ускоряющего напряжения, ионы дейтерия формируются ионно-оптической системой трубки,", состоящей из анодного электрода 8, диафрагмы 9 и ускоряющего электрода

11, и ускоряются по направлению к мишени 13, при взаимодействии с которой образуются нейтроны.

Отверстия 10, выполненные в виде узких щелей, обладают не осевой симметрией, а поверхностной и заряженные частицы стягиваются: к поверхности симметрии, при этом на мишени появляется уменьшенное изображение отверстия.

Если сравнить эмиттирующие заряженные частицы отверстия с осевой и поверхностной симметрией, имеющие одинаковые площади, то из-за меньшего провисания ускоряющего поля в узкую щель, например, сравнивая отверстия равной площади в виде квадрата и сильно вытянутого прямоугольника, фокусное расстояние в этом случае будет больше. Следовательно, площадь мишени, подвергающаяся воздействию бомбардировки заряженными частицами, в этом случае увеличится, а плотность тока соответственно уменьшится, при одном и том же общем токе. Эффект будет выражен тем сильнее, чем больше разница между продольным и поперечным размером отверстия.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет значительно уменьшить разрушение мишени, так как, практически, оно устраняет ее локальный нагрев. При этом одновременно увеличивается ресурс.

7119! 6 Составитель H.агеенко

Редактор И.Ленина Техред Л. Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Заказ 503 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям р и и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, . У р д, 11 г Ужго о ул. Гагарина, 101