Нейтронная трубка

(19) (1) 1)5 С 21 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ лячейГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМпРи п(нт сссР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) 11 ЕЙТРОЕ 111 АЯ 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 малогабаритныхисточников нейтронов,Известна нейтронная трубка, содержащая последовательно и соосно расположенные дуговой источник ионов,систему ускоряющих электродов и тритневую мишень.Извлечение ионов происходит черезоткрытое 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 вогнутуюформу из-за "провисания" ускоряющегополя вглубь электрода. Поэтому ионыдейтерия фокусируются в узкий пучоки вызывают локальный нагрев центра кого корпуса, вдоль продольной осикоторого последовательно и сооснорасположены источник ионов, в выходном отверстии анодного электродакоторого установлена диафрагма сотверстиями, система высоковольтныхэлектродов 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 видеузких прорезей с поверхностной симметрией относителыо продольной оситрубки. мишени, в то время, как остальнаяповерхность мишени погружена значительно слабее, Следствием этого является обеднение центра мишени тритием, быстрое его разрушение, снижение выхода нейтронов и уменьшение ресурса. Кроме того, в зависимости отрежима работы трубки и величины ускоряющего напряжения, поверхность,эмиттирующая ионы, может изменятьсвое местоположение, что неблагоприятно сказывается на фокусирующихсвойствах ионно-оптической системыгрубки и стабильности ее работы,Наиболее близким техническим решением является нейтронная трубка,содержащая дуговой источник ионов итритиевая мишень, но в выходном отвертстии анодного электрода установлена плоская сетка с отверстиями вформе квадратов. Благодаря сеткеповерхность плазмы, эмиттирующаяионы, строго фиксирована,Недостатком такого решения явется то, что каждая квадратная яка сетки в силу своей осевой симметрии формирует ионы в виде конуса,1 вершина котороголежит на мишени, причем число таких конусов равно чис 5 лу ячеек.Цель изобретения - увеличение ресурса работы нейтронной трубки.Цель достигается тем, что в известной нейтронной трубке, выполнен ной 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.1 изображена конструкция нейтронной трубки, а на фиг.2.и 3. - варианты выполнения диафрагмы.Нейтронная трубка, приведенная 25 на фиг.1, представляет собой металло- стеклянную оболочку 1, внутри которой расположен плазменный источник ионов 2, состоящий из катода З.ианода 4, насыщенных дейтерием, подгающего электрода 5, керамической ,шайбы 6, вставки 7 из металла, малоактивного к водороду, анодного электрода 8диафрагмы 9 с отверстиями10 в виде узких прорезей с поверх 35костной симметрией относительно продольной оси трубки, ускоряющегоэлектрода 11, сетки 12, служащей ддя подавления вторичных электродовс мишени 13. Источник ионов крепится на металлостеклянной ножке 14,.Рабочее давление в трубке поддерживается газопоглотителями 15, На фиг.2и 3 приведены варианты выполнениядиафрагмы, 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 трубкиф, 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 позволяетзначительно уменьшить разрушение мишени, так как, практически, оно устраняет ее локальный нагрев. При этом одновременно увеличивается ресурс.орректор С,Шекмар едактор М.Ленин ехред од ираж 3 НТ ССС да изводственно-издательскии комбинат Патент , . У р11г Ужго арина, 101 аказ 5 НИИПИ венного 113035,митета по сква, Жобретениям Раушская на ное и открытиям б., д, 4/5