Генератор ионизирующего излучения

 

ГЕНЕРАТОР ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий коаксиальньй полуволновый резонатор, источник заряженных частиц, расположенный на свободном конце центрального проводника резонатора, и мишень, расположенную соосно с. источником и отделенную от него ускоряющим промежутком , отличающийся тем, что, с. целью повьшения мощности дозы излучения и энергии квантов рентгеновского излучения, второй конец центрального проводника резонатора вьшолнен также свободным и на нем размещена мишень. (Л vl 4 ы VI (У| VO

ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU<, 743559 (51)4 Н 05 Н 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2710406/18 — 25 (22) 08.01.79 (46) 23.10.85. Бюл. N - 39 (72) В.Ф. Романовский и А.M.Îâ÷àðoâ (53) 621,384.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 493180, кл. Н 05 Н 9/04,18.04.74.

Авторское свидетельство СССР й" 453143, кл. Н 05 Н 5/00,09.06.72 (54) (57) ГЕНЕРАТОР ИОНИЗИРУЮЩЕГО

ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий коаксиальный полуволновый резойатор, источt ник заряженных частиц, расположенный на свободном конце центрального проводника резонатора, и мишень, расположенную соосно с источником и отделенную от него ускоряющим промежутком, отличающийся тем, что, с целью повьппения мощности дозы излучения и энергии квантов рентгеновского излучения, второй конец центрального проводника резонатора выполнен такжЕ свободным и на нем размещена мишень.

743559

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть исполь зовано для создания различной элек— трофизической аппаратуры.

Известен генератор ионизирующего 5 излучения на базе ускорителя положительных ионов, содержащего резонатор, выполненный в виде отрезка коаксиальной линии, закороченной с одной стороны, источник заряженных частиц, размещенный на наружном проводнике резонатора, и мишень, совмещенную с электродом, находящимся в промежутке между свободным концом внутреннего проводника резона- 15 тора и источником заряженных частиц (1„I, Недостатком этого генератора является то, что он способен генерировать лишь нейтронное излучение 20 и не может служить для получения рентгеновского излучения, так как в нем нельзя ускорять электроды.

Кроме того, охлаждение мишени этого ускорителя затруднено, так как она 25 полностью находится внутри вакуумного объема резонатора и отделена от его металлических теплопроводящих частей диэлектрической вставкой °

Плохое охлаждение мишени ограничи- 50 вает мощностью дозы генерируемого ускорителем излучения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для генерирования ионизирующего излучения, содержащее резонатор, также выполненный в виде отрезка коаксиальной линии с наружным и внутренним проводниками, закороченной с одной стороны, источник заряженных частиц, размещенный на свободном конце внутреннего проводника, и мишень j2 ). Данное устройство может служить для ускорения как ионов, так и электронов, следовательно, для генериро вания нейтронного или рентгеновского излучения. Условия охлаждения мишени в данном устройстве также лучше, чем в ранее описанном, так как источник заряженных частиц разФ мещен на свободном конце внутреннего проводника, а мишень перенесена к наружному проводнику. Однако ускоряющий промежуток в этом устройстве расположен между свободным концом внутреннего проводника и наружным проводником, что затрудняет получение большого ускоряющего напряжения для увеличения энергии ускоряемых частиц, повышения мощности дозы генерируемого излучения и увеличения энергии квантов рентгеновского излучения в случае ускорения электронов.

Целью изобретения является повышение мощности дозы излучения и энергии квантов рентгеновского излучения.

Эта цель достигается тем, что в предложенном генераторе ионизирующего излучения, содержащем коаксиальный полуволновый резонатор, источник заряженных частиц> расположенный на свободном конце центрального проводника резонатора, и мишень, расположенную соосно с источником и отделенную от него ускоряющим промежутком, второй конец центрального проводника резонатора выполнен также свободным и на нем размещена мишень.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема предлагаемого генератора ионизирующего излучения на фиг. 2 вариант его выполнения.

Генератор ионизирующих излучений содержит коаксиальный резонатор, образованный наружным проводником

1 и внутренним проводником 2, на одном из свободных концов которого размещен источник заряженных частиц, выполненный, например, в виде катода 3. Катод 3 ускоряющим промежутком 4> включающим в себя пролетную трубку 5> например, с проводящими стенками, отделен от мишени б> размещенной на втором свободном конце проводника 2. Проводник 2 в средней части скреплен с проводником 1 изолятором 7. К катоду 3 подведено напряжение накала Q< > например, посредством проводов 8, введенных в проводник 2 в его средней части. В каждый из проводов 8 включен дроссель

l l l I

Др, являющийся индуктивной развязкои между проводником 2 и цепями питания катода 3.

На фиг. 2 изображен вариант выполнения генератора ионизирующего излучения из двух одинаковых по длине частей, которые электрически соединены, например, отрезком коаксиального кабеля 9. Такое конструктивное выполнение позволяет упростить его технологию изготовления.

743559 юг. 2, Составитель

Редактор О. Данилович Техред C.Ìèãóíîâà Корректор И. Эрдейи

Заказ 7025/2 Тираж 793 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Генератор ионизирующего излучения работает следующим образом.

В коаксиальном резонаторе возбуждают стоячую волну с пучностями напряжения на свободных концах проводника 2 и узлом напряжения в его средней части. При этом резонатор работает как полуволновый резонатор, а напряжения на катоде 3 и мишени 6 по отношению к проводнику 1 имеют 10 разный знак. Разность напряжений между катодом 3 и мишенью 6 равна удвоенному значению разности напряжений между проводником 1 и каждым из свободных концов проводни- 15 ка 2. Ток, протекающий по проводам 8, нагревает катод 3. Катод 3 эмиттирует электроны 6, которые ускоряются по направлению к мишени.6. На мишени 6 под воздействием пучка ускорен-2б ных электронов рождаются кванты рентгеновского излучения, мак- симальная энергий которых равна максимальной энергии ускоренных электронов. При замене катода 3 2s на источник ионов дейтерия и устанонке мишени 6, содержащей дейтерий или тритий, генератор излучает нейтроны, количество которых также растет с увеличением энергии ускоренных ионов дейтерия. Как видно иэ фиг. 1 и 2, в предлагаемом устройстве в отличие от известного ускорякщий промежуток имеет два участка, в которых происходит ускорение, что повышает его электрическую прочность в соответствии с известным эффектом полного потенциала. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить энергию, до которой ускоряются заряженные частицы, и следовательно, повысить мощность дозы генерируемого излучения и максимально энергию квантов рентгеновского излучения в случае ускорения электронов.

Предлагаемое устройство может найти применение в качестве источника рентгеновского излучения при нераэрушающем контроле материалов и изделий, а также в качестве генератора нейтронов для проведения активационного анализа веществ и для других целей.