Лазерный источник дейтронов

ОПИС Союз Советскид(51)М. Кл з с присоединением заявки йо 6 21 С 4/04 Государственный комитет СССР. но дедам изобретений и открытий(53) УДК 621. 384.6 (088 8) Опубликовано 070381,бюллетень ЙВ 9 Дата опубликования описания 0703,81 В. М. Гулько, А. Э, Минц, Ю, И. Тоцкий, В. К. Рудишин, А, Я. Худенко, А. С. Цыбин и А. Е. Шиканов(72) Авторы изобретения Институт ядерных исследований АН Украинской ССР(54) ЛАЗЕРНЫЙ ИСТОЧНИК ДЕИТРОНО 1Изобретение относится к технике плазменных источников ионов, а именно к устройствам для получения ионов дейтерия (дейтронов), применяемых в нейтронных генераторах и ускорителях.Известны линейные ускорители дейтронов (1). Однако такие источники дейтронов или представляют собой довольно громоздкие системы, или имеют малый ток дейтронов-на выходе.Известен также лазерный источник дейтронов,2, содержащий камеру, мишень, подложку и оптическую систему с лазером.Исследования такого источника дейтронов выявили следующее: наиболее высокий импульсный ток дейтронов на" блюдался при использовании мишеней из (СР 2) и 10, при этом была обнаружена значительная нестабильность тока от импульса к импульсу, достигаемая иногда 50. Кроме того, воздействие первого импульса лазера на мишень из 1.10 зачастую вообще не приводило к появлению дейтронов в лазерном сгустке из-за наличия поверхностной пленки, образуемой в результате контакта мишени с атмосферой. При использовании в качестве мишеней таблеток иэ дейтерированного металла, хорошо растворяющего водород,например Т 1, нестабильность, какправило, не превышала 10, но импульсный ток дейтронов уменьшался по сравнению с мишенями из (СР 2) и 1,Рв 4"5 раз. Эти факты обуславливаютнедостаточно высокую эффективность1 О прототипа.Целью изобретения является одновременное увеличение тока дейтронови стабильности,Укаэанная цель достигается тем,что ьяшень выполнена в виде напыленяой на подложку последовательностичередукщихся слоев иэ дейтерида лития и дейтерида металла, растворяющего водород, оптическая система20 снабжена сканирукщим устройствоми блоком управления для задания режима сканирования в зависимости отплотности мощности лазерного излучения на мишени и толщины отдельныхее напыленных слоев, при этом блокуправления соединен с лазером исканирующим устройством.На чертеже схематически изображенпредлагаемый лазерный источник дейЗО тронов.Лазерный источник содержит камеру 1, подложку 2, мишень 3, оптическое окно 4, линзу 5, сканирующее устройство б, лазер 7, блок управления 8, высоковольтный ввод 9, вытягиваю" щкй электрод 10, источник высокого напряженйя 11.Источник дейтронов работает следующим образом.Излучение лазера 7 фокусируется линзой 5 на мишейь 3, представляющую, как отмечено выше, последовательность бинарных сгоев, причем по- верхностный слой составляет дейтерид металла, растворяющего водород. Прк этом в зависимости от типа испольэуеьаях мишеней, которые мокнут разлкчасться толщкнами напиленных чередую- щихся слоев, устанавливается необходимый уровень плотности мощности, .Фокусируемой на мишень так, чтобы эа один импульс снимался бинарный слой напыленного вещества (например, ТО и 10). Зависимость толщины снимаемого лазерным импульсом напыленного слоя от плотности мощности может быть оценена для данного типа лазера экспериментально, С другой стороны, необходимо заметить, что существует предел, накладывавмый на майсимальное число слоев, которые мож- но напилить на подложку.Эти соображния потребовали введение в состав оптической системы сканирующего устройства б, связанного с блоком управ- ления 8, который задает программу сканирования, т. е. устанавливает число примененных импульсов излучения к данной точке мишенк (оно равно числу бинарных слоев), а затем подает сигнал на сканирующее устройство на перемещение пучка к другой точке. При фокусировке излучения на мишень образуется плазменный сгусток, содержащий дейтроны, которые вытягиваются из плазмы электрическим полем, создаваемым электродом 10, на который подается отрицательный потенциал от источника высокого напряжения 11, Для умс.ньшения вероятности пробоев удобно использовать импульсный источник напряжения, запуск которого можноосуществлять, связывая его с системой запуска лазера 7.Предложенный лазерный источникдейтронов в нейтронном генераторе да 5 ет существейный положительный эффект,т. к. общий выход нейтронов генераторапРойорционалей потоку ускоряемых к нейтроннообразующей мишени дейтронов и", "следовательно, позволит егоО увеличить в рамках генератора нейтронов с лазерным ионным источником внесколько-раз прк сохранении той жестабильности,Кроме тЬго, предложенный источникможет бйть эффектйвйо использован вкачестве инжектора в линейных ускорителях ициклотронах. Формула изобретения20Лазерный источник дейтронов, содержащий камеру, мишень, подлохку,оптическую систему с лазером, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, ср целью одновременного увеличения тока дейтронов и стабильности, мишеньвыполнена в виде напыленной на подложку посЛедовательности чередующихся слоев дейтеридалития и дейо терида металла, растворяющего водород, оптическая система снабженасканирующим устройством и блокомуправления для задания режима сканирования и зависимости от плотности мощности лазерного излучения на мишении толщины отдельных ею напыленныхслоев, прн этом блок управлениясбединен с лазером и сканирующим устройством,40 Источники информации,принятые вовнимание при экспертизе1. Баранов Л, И. др. фМалогабаритный линейный ускоритель дейтронов на эйергию 3 Мэвф, сб, Ускорите 45 ли, в. Х 1 Ч, М Атомиздат, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 324938, кл. 6 21 1 3/04, опублик,1969.719355 ент", г. Уигород, ул Фили Составитель Е. МедведевРедактор М. Кузнецова Техред И.усталою Заказ 576/8 Тираи 47ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,Корректор Н. Швндкаяю ю ю в ю а ие ю ю ю ю а 4 фВПодписное