Импульсный генератор нейтронов

СОЮЗ СОНЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 06 51)5 Н 05 1 ОСДАРСТВЕНКЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ПНТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ звестных геть характе"бы из-за из" И получ помощ Основные нераторов - ристик и ма менения фор остатк естабиль лый срок мы элект ранировк дов в процессекатодных пятен,оты и и 21) 1636879/26-25(72) В.С.Васин, ВН.Курков и С.Б.Овсянников53) 621.386.083(088 8)54)(57) ИИПУЛЬСНЬЙ ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ, содержащий источник ионов, состоящий из коаксиально расположенных металлических газосодержащих катода и анода, присоединенных к конденсаторной батарее, поджигающего электрода, отделенного от катода диэлектрической шайбой, и инициирующего устройства, мишень и устройство для поглощения выделяющихся при работе генератора газов, помещенных етение относится к техникея нейтронного излучения сотпаянных генераторов нейт ронов.Нейтронное излучение широко используется для ядерных исследований нефтяных и газовых скважин, для активационного анализа вещества, для измерения параметров ядерных реакторов, для медицинских целей и т.п.Известны газонаполненные и вакуумные генераторы нейтронов, в которых в качестве источника ионов применяется импульсный разряд в вакууме между питаемыми импульсным напряжением металлическими газосодержащими электродами, инициируемый вспомогательным разрядом по поверхности диэлектрика, отделяющего катод от поджигающего электрода. в отпаянный корпус, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы и стабильностихарактеристик генератора, катод источника ионов снабжен выступом в виде цилиндрического зуба и по торцуэтого зуба прижат с помощью пружинного устройства к диэлектрическойшайбе, причем торец зуба скошен таким образом, что между торцовьииповерхностями шайбы и зуба образована щель с углом, например 20, обращенная к аноду, а анод имеет кольцевой выступ в сторону катода, расположенный на уровне торца зуба катодаи имеющий торцевые площадки, параллельные плоскости мишени. В предложенном импульсном генераторе эти недостатки устранены благодаря коаксиальному расположению поджигающей системы ионного источника, включающей катод, рабочую диэлектрическую шайбу и поджигающий электрод.внутри цилиндрического анода. Рабочая часть катода выполнена в вцце цилиндрического зуба, ось которого перпендикулярна плоскости мишени, а торец радиально .скошен, например, пбд углом 20 ф, в сторону анода и пр жат пружинным устройством к рабочей 1,диэлектрической шайбе.Такое выполнение электродов ион-. ного источника обеспечивает появление катодных пятен электрической дуги только на торце цилиндрического зуба, обращенном в сторону мишени, и исключает экранировку катодного пятна. Этим достигается высокая воспроизводимость от импульса к импульсу времени появления плазменных потоков, их формы и направления излучения. Ограничение цилиндрического зуба катода по толщине стабилизирует время формирования дуги и появление плазменных потоков. Увеличение высоты зуба способствует увеличению срока службы источника. Скос торца зуба катода, например, под углом 20 дает возМожность стабилизировать направление плазменных потоков на протяжении всего срока службы, поскольку характер разрушения зуба практически не изменяет угла скоса, По мере разрушения зуб катода поднимается к рабочей диэлектрической шайбе пру жинным устройством.На фиг,1 цуедставлен импульсныйгенератор нейтронов.Генератор содержит мишень 1 со 30слоем водородоносителя (титана, циркония, скандия и др.), фокусирующийэлектрод 2, катодный электрод 3,гильзу 4, оболочку 5, газопоглотитель 6, штенгель 7, защитный колпачок 8, металлокерамическую (или металлостеклянную) ножку 9, токоподводы 10,анодный фокусирующий электрод11, сетку 12, стакан 13, токоподводы 14, катод 15, рабочую диэлектрическую шайбу 16, поджигающий электрод 17, стержень 18, изолятор 19,пружину 20, втулку 21, шинку 22, анодный электрод 23, стеклянный цилиндр24. 45На фиг.2 показан источник ионов,где 25 - анод, 26 - цилиндрический зуб, 27 - торец зуба, 28 " кольцевая площадка (на уровне зуба катода).Генератор нейтронов работает следукицим образом.Основной электрический разряд между катодом 15 и анодом 25 инициируется разрядом по поверхности диэлектрической шайбы 16 между катодом и поджигающим электродом 17. По мере распространения плазмы от вспомогательного разряда в пространстве между основными электродами сначала возникает сильнаточный тлеющий разряд, Затем на основных электродах появляются катодные и анодные пятна, что приводит к интенсивному высвобожде" нию заключенного в них рабочего газа, и .тлеющий разряд переходит в дуговой. В стадии дугового разряда из катодных и анодных пятен истекают, плазменные потоки.Время появления и направление плазменных потоков регулируется формой зуба катода, которая остается практически неизменной на протяжении всего, срока службы источника.,Ионы рабочего газа, содержащиеся в плазменных потоках, поступают в межэлектродный промежуток генератора, ускоряются электрическим полем и, бомбардируя мишень, вызывают ядерную реакцию Т (Й,п) Неф или Р (й,п) Не с выходом быстрых нейтронов.Выделяющиеся при работе генератора газы поглощаются гаэопоглотителем б, который предварительноактивируется.Срок службы такого ионного источ- . ника и всего генератора в целом увеличиваетея более чем в 35 раз, и составляет 3,5 млн, импульсов. При этом нейтронный выход увеличивается в 1,3 раза, а нестабильность (среднее квадратичное отклонение нейтронного выхода за импульс) уменьшается почти в 3 раза и составляет 177.377094 орректор И.М ехред И,Дидык едакто това Тираж 659 Заказ 990 Подпис открытиям при ГКИТ СССР у де Производственно-и гХ 1 У Государственного комитета по изобретениям 113035, Иосква, Ж, Раушская на ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101