Лазерный генератор нейтронов

 

ЛАЗЕРНЫЙ ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ, содержащий лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмообразущей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плазмообразующую мишень, источник ускоряющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы' генератора, коаксиально с Лазерной плазмообразующей мишенью, охватывая ее, установлен дополнительный дейтерийсодержащий электрод цилиндрической формы, изолированный от лазерной мишени.

„„SU„„814257

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Ю Н 05 Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2846238/18-25

;22) 29.11.79 (46) 30.05.83. Бюл. М 20 (72) P.П. Плешакова, Е.В. Рябов, A.С. Цыбин и А.Е. Шиканов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 621 ° 384.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 457406, кл. С 21 С 21/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 545193, кл. С, 21 С, 21/00, 1975 (прототип ). (54)(57) ЛАЗЕРНЫЙ ГЕНЕРАТОР НЕйТРО-НОВ, содержащий лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмообразующей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плаэмообразующую мишень, источник ускоряющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы генератора, коаксиально с лазерной плаэмообраэующей мишенью, охватывая ее, установлен дополнительный дейтерийсодержащий электрод цилиндрической формы, изолированный от лазерной мишени.

f 8142

Изобретение относится к устройствам для получения интенсивных нейтронных потоков, которые используются в ядерной геофизике для проведения импульсного нейтронного каротажа скважин, в исследованиях критических характеристик ядерных реакторов, для активационного анализа, радиационной терапии, дефектоскопии и т.д.

Известен импульсный генератор 10 нейтронов (1 j ..

Недостатком этой конструкции яв-ляется небольшой срок службы. Повышенный выход нейтронов в этих генераторах достигается за счет большой мощности лазера и фокусировки лазерного излучения на плазмообразующую мишень. Кроме того, к недостаткам сгэдует отнести малый коэффициент использования дейтронной компоненты 20 лазерной плазмы.

Известен лазерный генератор нейтронов, содержащий лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмообразующей мишенью и ускоряющими

25 электродами, систему фокусировки лазеоного излучения на плазмообразующую мишень, источник ускоряющего напряжения (2 1, Однако для этой конструкции характерно быстрое изменение геометрической формы рабочей поверхности лазерной мишени при ее вырабатывании под действием лазерного излучения, что приводит к уменьшению срока службы генератора, а также усложнения конструкции трубки. Кроме того, подвод световой энергии с боковых сторон создает серьезные неудобства при использовании генератора в сква40 жи не.

Целью изобретения является увеличение срока службы генератора.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе нейтронов, содержа45 щем лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмообразующей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плазмообразующую мишень, источник ускоряющего напряжения, коаксиально с лазерной плазмообразующей мишенью, охватывая ее, установлен дополнительный дейтерийсодержащий электрод цилиндрической формы, изоли-55 рованный от лазерной мишени.

На чертеже схематически изображен предлагаемый генератор нейтронов.

57 2

Генератор содержит герметичную оболочку, состоящую из металлостеклян-ной 1 и металлической 2 частей, которая служит одновременно подложкой ионной мишени, насыщенной изотопом водорода. В оболочку по оси генератора впаяно оптическое окно 3. Внутри оболочки расположен электрод 4, в котором коаксиально с ним размещены дополнительный электрод 5 и лазерная плазмообразующая мишень 6, изолированные друг от друга.

Перед мишенью 6 на электроде 7 закреплена антидичатронная сетка 8.

В металлостеклянную оболочку 1 вмонтирован изолированный от нее ввод

9, на котором размещена лазерная плазмообразующая мишень 6. Кроме того, генератор содержит источник питаняи 10Ä делитель напряжения 11, частотный лазер 12, сканирующее устройство 13 делитель напряжения 14.

Для поддержания рабочего вакуума внутри оболочки размещена секция газопоглотителей 15.

Генератор работает следующим образом.

Излучение лазера 12 через сканирующее устройство 13 и оптическое окно 3 фокусируется на лазерную мишень

6. Образовавшаяся плазма под действием разницы потенциалов закорачивает вакуумный промежуток между лазерной мишенью 6 и электродом 5, образуя дуговой разряд. Под действием высокого напряжения, приложенного между электродом 4 и ионной мишенью 6, происходит вытягивание дейтронов из плазмы, распространяющейся внутри электрода — 4. Эти дейтроны ускоряются к мишени 6, где в результате ядерной реакции создается поток быстрых нейтронов, !

Антидинатронная сетка 8 служит для подавления обратного тока вторичных электронов с мишени. 6, на которую подается автоматическое смещение посредством делителя 14. Импульс излучения лазера 12 синхронизирован с импульсом ускоряющего напряжения от источника 10, Использование предлагаемого генератора позволит существенно увеличить срок его службы по сравнению с генераторами, используемыми в настоящее время в ядерной геофизике и для активационного анализа. Предлагаемая конструкция позволит также повысить

Составитель Е. Медведев

Редактор M. Кузнецова Техред И.Иетелева

Корректор А. Повх

Заказ 6664/3 Тираж 845

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

3 стабильность и надежность работы генератора, что в совокупности с возможностью повышения нейтронного

814257

4 выхода путем применения биполярной схемы высоковольтного питания дает значительный экономический эффект.