Способ получения ускоренных ионов в нейтронных трубках и устройство для его осуществления

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2500046:

Карпов Геннадий Викторович (RU)

Изобретение относится к области создания ускоренных ионов в нейтронных трубках, применяемых в медицине, системах идентификации ядерных материалов, устройствах каротажа нефтегазовых скважин и в других областях. В заявленном изобретении в части объема герметичной колбы трубки генерируют плазму с помощью высокочастотного безэлектродного электрического разряда, осуществляют вытягивание ионов из зоны электрического разряда и их ускорение по направлению к располагаемой вне зоны разряда нейтронопроизводящей мишени. При этом используют безэлектродный высокочастотный разряд емкостного типа, а ускоряющее ионы электрическое поле создают приложением к плазме высокого положительного потенциала. Заявленное устройство содержит герметичную колбу, нейтронопроизводящую мишень в мишенной полости, а также расположенную вне колбы систему возбуждения высокочастотного безэлектродного электрического разряда для генерации плазмы в плазменной полости. Система возбуждения разряда содержит примыкающие к стенкам колбы электроды, возбуждающие разряд емкостного типа, в плазменную полость дополнительно введен потенциальный высоковольтный электрод, а заземленный экран-экстрактор с центральным отверстием герметично изолирован от объема колбы. Технический результат заключается в увеличении ресурса нейтронной трубки. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области получения ускоренных ионов в нейтронных трубках, применяемых в медицине, системах идентификации ядерных материалов, устройствах каротажа нефтегазовых скважин и в других областях.

Известен способ получения ускоренных ионов и нейтронная трубка, в которой этот способ реализован (Дадонов A.M., Кирьянов Г.И., Соловьев А.И., Экспериментальные исследования ускорительной трубки с ВЧ-источником ионов, Сб. Вопросы атомной науки и техники. Радиационная техника, М., Атомиздат, выпуск 16, 1978, стр.124-129). Нейтронная трубка содержит герметичную колбу в виде двух сообщающихся полостей, - плазменной и мишенной, разделенных заземленным экраном-экстрактором. Внутри мишенной полости расположена ускорительная электродная система и нейтронопроизводящая мишень, бомбардируемая ускоренными ионами изотопов водорода. Плазма образуется в плазменной полости при возбуждении высокочастотного (ВЧ) электрического разряда с использованием расположенных вне колбы витков индукционной катушки, соединенной с ВЧ генератором. Колба наполнена рабочим газом - смесью дейтерия и трития до давления 10^-2-10^-4 Тор.

С помощью ускорительной системы электродов осуществляют вытягивание ионов из плазмы высокочастотного разряда и ускорение их по направлению к располагаемой вне плазмы нейтронопроизводящей мишени, находящейся под отрицательным потенциалом 230÷250 кВ. На пути к мишени ионы ускоряются до энергий 230÷250 кВ, проходя через центральные отверстия в ряде электродов ускорительной системы, формирующей ускоряющее ионы электрическое поле вне плазменной полости. Генерирование нейтронов происходит при бомбардировании ускоренными ионами нейтронопроизводящей мишени, насыщенной изотопами водорода.

Недостатком данного способа получения ускоренных ионов и нейтронной трубки, в которой этот способ реализован, является:

- наличие шунтирующего тока вторичных электронов, возникающих при взаимодействии ионов с металлическими поверхностями элементов конструкции, вследствие чего значительная часть энерговыделения является паразитной, что приводит к излишнему нагреву нейтронной трубки;

- нейтронная трубка содержит внутри герметичной колбы большое количество металлических элементов, что в условиях интенсивного энерговыделения вызывает испарение металла и осаждение его в значительных количествах на диэлектрических поверхностях высоковольтных изоляторов. В конечном итоге это приводит к снижению ресурса работы нейтронной трубки.

Известен способ получения ускоренных ионов и нейтронная трубка, в которой он реализован, выбранные нами в качестве прототипа (Bounden J.E., Lomer P.D., Wood J.D.L.H. A neutron tube with constant output (10¹⁰ n/sec) for activation analysis and reactor applications, Nucl. Instr. and Meth., 1965, 33, 283-288.)

Нейтронная трубка по прототипу содержит герметичную колбу в виде двух осесимметричных сообщающихся полостей, разделенных заземленным экраном-экстрактором с центральным отверстием, насыщенную изотопами водорода нейтронопроизводящую мишень в мишенной полости, а также расположенную вне колбы систему возбуждения высокочастотного безэлектродного электрического разряда для генерации плазмы в плазменной полости. Между нейтронопроизводящей мишенью и экраном - экстрактором располагается осесимметричный полый мишенный экран, потенциал которого на 400 В ниже потенциала нейтронопроизводящей мишени. Колба наполнена рабочим газом - DT смесью до давления ~10^-2 Тор. Система возбуждения высокочастотного разряда представляет собой катушку из нескольких охватывающих снаружи мишенную полость колбы витков, соединенных с ВЧ генератором. При включении ВЧ генератора в плазменной полости образуется плазма высокочастотного разряда. Подача отрицательных потенциалов U_M на мишень и U_экр=(U_M-400В) на мишенный экран, где U_M=-100…-120 кВ, приводит к возникновению между мишенным экраном и заземленным экраном-экстрактором электрического поля, ускоряющего ионы электроразрядной плазмы, выходящие из зоны электрического разряда через центральное отверстие в экране-экстракторе. Ускоренные до 100…120 кэВ ионы попадают в область ограниченную мишенным экраном и мишенью, достигают нейтронопроизводящую мишень, вызывая реакции ядерного синтеза, сопровождающиеся нейтронным излучением. Побочным эффектом ионной бомбардировки мишени является выбивание вторичных электронов, которые могут шунтировать ток ускоренных ионов. Разница потенциалов в 400 В между мишенью и мишенным экраном обеспечивает электрическое поле, возвращающее выбитые вторичные электроны вновь на мишень.

Недостатками способа и устройства по прототипу является:

- наличие шунтирующего тока вторичных электронов, при котором возникает паразитное энерговыделение, сравнимое или даже превышающее полезное энерговыделение, определяемое энергией и током ускоренных ионов. Шунтирующий ток вторичных электронов из мишени может быть заперт с помощью разности потенциалов 400 В между мишенью и мишенным экраном, однако ионной бомбардировке подвергается не только мишень, но и другие металлические элементы конструкции, в том числе и сам мишенный экран. В результате в устройстве - прототипе шунтирующий ток вторичных электронов в восемь раз превышает ионный ток, равный 0,2 мА. Соответственно, паразитное энерговыделение в нейтронной трубке в восемь раз превышает полезное энерговыделение;

- устройство содержит большое количество металлических элементов конструкции, располагаемых внутри герметичного объема колбы нейтронной трубки. Под действием паразитного энерговыделения происходит частичное испарение металла и осаждение на диэлектрических поверхностях высоковольтных изоляторов. В результате снижается их электропрочность, что в конечном итоге уменьшает ресурс работы трубки.

Решаемой задачей данного изобретения является уменьшение паразитного энерговыделения за счет снижения шунтирующего электронного тока и уменьшение количества металлических элементов электродной системы нейтронной трубки.

Техническим результатом при решении данной задачи является увеличение ресурса нейтронной трубки.

Технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом получения ускоренных ионов в нейтронных трубках, заключающимся в том, что в части объема герметичной колбы трубки генерируют плазму с помощью высокочастотного безэлектродного электрического разряда, осуществляют вытягивание ионов из зоны электрического разряда и их ускорение по направлению к располагаемой вне зоны разряда нейтронопроизводящей мишени, новым является то, что для генерации плазмы используют безэлектродный высокочастотный разряд емкостного типа, а ускоряющее ионы электрическое поле создают приложением к плазме высокого положительного потенциала.

Технический результат достигается также тем, что по сравнению с известной нейтронной трубкой, содержащей герметичную колбу в виде осесимметричных сообщающихся плазменной и мишенной полостей, разделенных заземленным экраном-экстрактором с центральным отверстием, нейтронопроизводящую мишень в мишенной полости, а также расположенную вне колбы систему возбуждения высокочастотного безэлектродного электрического разряда для генерации плазмы в плазменной полости, новым является то, что система возбуждения высокочастотного безэлектродного электрического разряда содержит примыкающие к стенкам колбы электроды, возбуждающие разряд емкостного типа, при этом в плазменную полость дополнительно введен потенциальный высоковольтный электрод, а заземленный экран - экстрактор с центральным отверстием герметично изолирован от объема колбы.

Реализация предложенного способа получения ускоренных ионов позволяет предельно сократить количество металлических элементов внутри колбы и исключить контакт ускоряемых ионов с металлическими поверхностями. Это обеспечивается за счет введения в плазму высокого положительного потенциала и изоляции заземленного экрана - экстрактора от объема колбы. Решению вопроса высоковольтной изоляции контактирующего с плазмой потенциального высоковольтного электрода в значительной степени способствует то, что для создания плазмы применяется высокочастотный электрический разряд емкостного типа (Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко Н.А. Высокочастотный емкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Наука, 1995). При использовании предложенного способа ионного ускорения ускоряющее ионы электрическое поле сконцентрировано вблизи центрального отверстия заземленного экрана-экстрактора. После попадания в мишенную полость и удалении от экрана-экстрактора на расстояние, превышающее несколько диаметров его центрального отверстия, ионы движутся практически по инерции, имея энергии порядка 100 кэВ, соответствующие потенциалу дополнительного высоковольтного электрода, введенного в электроразрядную плазму. В этих условиях шунтировать ионный ток могут только электроны, выбиваемые ускоренными ионами из нейтронопроизводящей мишени. Однако, этот шунтирующий ток можно легко исключить без заметного ущерба для ионного тока и для энергии ускоренных ионов, приложив к мишени сравнительно невысокий, порядка 500 В, положительный потенциал смещения. За счет этого можно полностью запереть шунтирующий электронный ток и исключить тем самым паразитное энерговыделение, что позволит значительно увеличить ресурс работы нейтронной трубки. Увеличению ресурса способствует также и сокращение количества металлических элементов внутри колбы. В предлагаемой конструкции нейтронной трубки таких металлических элементов всего два, - это потенциальный высоковольтный электрод, контактирующий с электроразрядной плазмой, и нейтронопроизводящая мишень. Для увеличения ресурса это существенно даже в отсутствие паразитного энерговыделения, поскольку нагрев трубки в любом случае имеет место, особенно для нейтронных трубок с повышенным выходом нейтронов.

На фиг.1 показана конструкция нейтронной трубки, где:

1 - мишенная полость колбы;

2 - герметичный диэлектрический корпус колбы;

3 - нейтронопроизводящая мишень;

4 - заземленный металлический экран - экстрактор;

5 - плазменная полость колбы;

6 - плазма высокочастотного электрического разряда;

7 - высоковольтный потенциальный электрод;

8 - система электродов высокочастотного электрического разряда емкостного типа.

Представленная на фиг.1 конструкция нейтронной трубки содержит герметичную колбу в виде осесимметричных сообщающихся полостей 5 и 1, разделенных охватывающим шейку колбы заземленным экраном - экстрактором 4, расположенная снаружи колбы электрически соединенная с ВЧ генератором система электродов 8 для возбуждения электрического разряда емкостного типа и генерирования плазмы 6 в плазменной полости 5, электрод 7 для введения в плазму 6 положительного высоковольтного потенциала, нейтронопроизводящую мишень 3 в мишенной полости 1. Система электродов 8 представляет собой примыкающие к стенкам колбы электроды, соединенные с высокочастотным генератором и возбуждающие разряд емкостного типа, при этом введен контактирующий с плазмой 6 дополнительный высоковольтный электрод 7, а заземленный экран-экстрактор 4 герметично изолирован от объема колбы.

Первоначально объем колбы наполняется рабочим газом - дейтерием, либо равнокомпонентной смесью дейтерия и трития до давления 10^-2-10^-4 Тор. При включении высокочастотного генератора в плазменной полости 5 загорается разряд, причем электроразрядная плазма 6 занимает значительную часть объема плазменной полости 5, примерно как это показано на фиг.1. При подаче на электрод 7 положительного потенциала 70÷250 кВ вблизи центрального отверстия заземленного экрана-экстрактора возникает электрическое поле, ускоряющее ионы электроразрядной плазмы по направлению к мишенной полости. Ускоряемые ионы набирают энергию порядка 100 кэВ практически сразу на входе в мишенную полость 1, пройдя вдоль оси за экран-экстрактор 3 расстояние порядка нескольких диаметров его центрального отверстия. Далее ускоренные ионы движутся уже по инерции по направлению к нейтронопроизводящей мишени 3, бомбардируя ее и обеспечивая тем самым генерирование нейтронов. В предлагаемой конструкции нейтронной трубки только мишень 3 может быть источником вторичных электронов, выбиваемых ускоренными ионами. Однако шунтирующий ток вторичных электронов может быть легко заперт без заметного ущерба для ионного тока и энергии ускоренных ионов. Для этого достаточно приложить к нейтронопроизводящей мишени сравнительно невысокий положительный потенциал порядка 500 В. При достаточном удалении нейтронопроизводящей мишени от экрана - экстрактора движение вторичных электронов будет определяться электрическим полем, зависящим только от приложенного к мишени положительного потенциала, возвращающим выбитые вторичные электроны вновь на мишень. Благодаря этому, шунтирующий ток вторичных электронов может быть полностью исключен. Электродная система нейтронной трубки содержит в герметичном объеме колбы предельно малое число металлических элементов, - только потенциальный высоковольтный электрод 7 и нейтронопроизводящую мишень 3, благодаря чему можно предельно снизить количество испаряемого металла и увеличить за счет этого ресурс работы нейтронной трубки.

Предлагаемый способ получения ускоренных ионов был проверен экспериментально. Использовалась двуполостная стеклянная колба диаметром 60 мм с дейтериевым наполнением до давления 10-²÷10^-4 Тор. Осесимметричные полости колбы сообщаются между собой через канал в шейке колбы с внутренним диаметром 3 мм, длиной около 5 мм. Шейку колбы охватывает расположенный снаружи колбы экран - экстрактор, отделенный от плазмы стенкой колбы. Экран - экстрактор выполнен в виде заземленного металлического диска с центральным отверстием диаметром 8 мм. Высокочастотный емкостный разряд в плазменной полости возбуждается с использованием ВЧ генератора с рабочей частотой 40, 68 МГц. В эксперименте воспроизводились все условия работы нейтронной трубки, за исключением максимальной энергии ускоренных ионов, которая в данном случае не превышала 10 кэВ. Энергия ускоренных ионов при этом заведомо недостаточна для реакций ядерного синтеза, поэтому вместо нейтронопроизводящей мишени использовался молибденовый диск, исполняющий роль токового коллектора для ускоренных ионов. Ток в цепи коллектора регистрировался с помощью микроамперметра. Варьировались давление дейтерия, мощность высокочастотного разряда, напряжение на потенциальном электроде и положительное напряжение смещения на коллекторе. В результате были получены данные, подтверждающие справедливость предложенного способа получения ускоренных ионов. В частности, при давлении дейтерия 10^-4 Тор, вводимой в емкостный электрический разряд высокочастотной мощности на уровне 10 Вт, напряжении на потенциальном электроде ~10 кВ, напряжении смещения на токовом коллекторе ~500 В ионный ток составил около 100 мкА при нулевом шунтирующем токе вторичных электронов. Ионный ток возрастает с увеличением напряжения на потенциальном электроде, вводимой высокочастотной мощности, давлении рабочего газа. Анализ полученных экспериментальных данных указывает на то, что предложенным способом возможно получение пучков ускоренных ионов с токами в несколько миллиампер и создание на их основе нейтронных трубок с выходом на уровне 10¹¹ н/с и выше.

1. Способ получения ускоренных ионов в нейтронных трубках, заключающийся в том, что в части объема нейтронной трубки генерируют плазму высокочастотного безэлектродного электрического разряда, затем осуществляют вытягивание ионов из плазмы и ускорение их по направлению к располагаемой вне плазмы нейтронопроизводящей мишени, отличающийся тем, что для генерации плазмы используют безэлектродный высокочастотный разряд емкостного типа, а ускоряющее ионы электрическое поле создают приложением к плазме высокого положительного потенциала.

2. Нейтронная трубка, содержащая герметичную колбу в виде двух осесимметричных сообщающихся полостей, разделенных заземленным экраном - экстрактором с центральным отверстием, нейтронопроизводящую мишень в мишенной полости, а также расположенную вне колбы систему возбуждения высокочастотного безэлектродного электрического разряда для генерации плазмы в плазменной полости, отличающаяся тем, что система возбуждения высокочастотного электрического разряда содержит примыкающие к стенкам колбы электроды, возбуждающие в плазменной полости электрический разряд емкостного типа, при этом в плазменную полость дополнительно введен потенциальный высоковольтный электрод, а заземленный экран - экстрактор с центральным отверстием герметично изолирован от объема колбы.

Похожие патенты:

Блок излучателя нейтронов // 2491669

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, и предназначено для применения в аппаратуре элементного анализа вещества на основе нейтронно-радиационных методов.

Нейтронный генератор // 2477935

Изобретение относится к нейтронной технике, к средствам формирования потоков нейтронов высокой плотности и может быть использовано в экспериментальной нейтронной физике, ядерной геофизике, при анализе материалов, в том числе нейтронно-активационном анализе, и в других областях ядерной техники и технологии.

Электростатический экран // 2466473

Изобретение относится к области электротехники, к источникам нейтронного и рентгеновского излучения и других подобных устройств, в частности к экранировке аппаратов и их деталей.

Блок излучателя нейтронов // 2399977

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, предназначенным для проведения геофизических исследований нефтяных, газовых и рудных скважин.

Скважинный импульсный нейтронный генератор // 2368024

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, и предназначено для проведения геофизических исследований скважин импульсными нейтронными методами.

Способ формирования нейтронного потока газонаполненной нейтронной трубки // 2366013

Изобретение относится к способам изготовления газонаполненных нейтронных трубок и формированию нейтронного потока. .

Схема импульсного нейтронного генератора // 2364965

Изобретение относится к разведке и обнаружению скрытых масс или объектов с использованием радиоактивности, конкретно к разработке схем питания импульсных нейтронных генераторов.

Источник тепловых нейтронов // 2362226

Изобретение относится к анализу объектов радиационными методами с помощью нейтронного излучения. .

Запаянная нейтронная трубка // 2356114

Изобретение относится к малогабаритным запаянным нейтронным трубкам и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин.

Способ изготовления активной части радионуклидного источника // 2355059

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано при изготовлении источников ионизирующего излучения на основе радиоактивных элементов. .

Скважинный генератор нейтронов // 2504853

Изобретение относится к устройствам для генерации импульсных потоков быстрых нейтронов, в частности к портативным нейтронным генераторам с запаянными нейтронными трубками, и может быть использовано в низковольтной ускорительной технике, геофизическом приборостроении, в частности, при разработке импульсных генераторов нейтронов для исследования нефтегазовых и урановых скважин методом импульсного нейтронного каротажа. Заявленный скважинный генератор нейтронов содержит импульсную нейтронную трубку и детектор, чувствительный элемент которого выполнен из кристалла алмаза, в качестве детектора используется детектор быстрых нейтронов, чувствительный элемент детектора быстрых нейтронов закреплен на внешней стороне герметичной оболочки блока импульсной нейтронной трубки в непосредственной близости от мишени импульсной нейтронной трубки. При этом выходы чувствительного элемента подсоединены через двухпроводную линию к двум резисторам нагрузки, резисторы нагрузки соединены соответственно с источниками положительного и отрицательного напряжения смещения и с входами усилителя-преобразователя разностного сигнала. Техническим результатом является исключение погрешности измерения импульсного нейтронного выхода скважинного генератора нейтронов, обусловленной импульсными электромагнитными помехами и влиянием сопутствующего рентгеновского излучения. 1 ил.

Система формирования пучка нейтронов // 2540124

Изобретение относится к ядерной физике и медицине и может быть применено для нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей с использованием источника нейтронов, выполненного на основе ускорителя заряженных частиц. В заявленной системе формирования ортогонального пучка нейтронов генерация нейтронов осуществляется в результате взаимодействия пучка заряженных частиц, например пучка протонов, с мишенью, установленной внутри вакуумной камеры. Система формирования пучка включает в себя замедлитель, отражатель и поглотитель и формирует на выходе пучок эпитепловых нейтронов, ортогональный направлению распространения пучка заряженных частиц. При этом обеспечивается возможность поворота системы формирования пучка или ее части, содержащей замедлитель, относительно оси распространения пучка заряженных частиц за счет наличия системы вращения, установленной снаружи вакуумной камеры. Техническим результатом является обеспечение возможности изменения направления терапевтического пучка эпитепловых нейтронов относительно оси распространения пучка заряженных частиц, что позволяет направить нейтроны на пациента под любым углом, в частности под тем углом, под которым проведение терапии данной конкретной опухоли дает максимальный эффект. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ изготовления нейтронной трубки // 2543053

Изобретение относится к способу изготовления электродов и мишеней нейтронных трубок для генерации потоков нейтронов и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин. В заявленном способе на электроды ионного источника (6) наносят покрытие из сплава Pd-Ba с составом Pd (98-99) вес.% и Ba (1-2) вес.%, толщиной от 1 до 5 мкм, проводят вакуумную дегазацию деталей с покрытием при температуре от (500 до 800)°C, в течение (1,5±0,5) часов, при рабочем напряжении (2,5±0,5) кВ ионного источника и вытягивающем отрицательном напряжении (от -20 до -30) кВ, устанавливают ток разряда в источнике ионов, соответствующий рабочему току нейтронной трубки с движением ионного пучка (5) между фокусирующим электродом (1) и ускоряющим электродом (2) по направлению к мишени (3), при увеличении значения разрядного тока более 250 мкА уменьшают давление в нейтронной трубке, снижая разрядный ток до исходной величины, фиксируют окончание роста разрядного тока в ионном источнике и прерывают процесс активирования, проводят реактивацию газогенератора, а затем выполняют высоковольтную тренировку трубки. Техническим результатом является повышение нейтронного потока и ресурса трубки. 2 ил.

Осесимметричный изоляторный узел нейтронной трубки // 2545131

Изобретение относится к конструктивным элементам ускорителей заряженных частиц, в частности к изоляторам нейтронных трубок, и может быть использовано при разработке нейтронных трубок и генераторов нейтронов. В заявленном осесимметричном изоляторном узле нейтронной трубки с ускоряющим электродом (3) изоляторы (1) выполнены в виде, по крайней мере, двух полых усеченных конусов, обращенных большими диаметрами друг к другу и соединенных с помощью пайки или термокомпрессионной сварки через кольцевую манжету (2) с кольцевым выступом по ее внутреннему диаметру. Кроме того, в заявленном устройстве установлен кольцевой подвижный компенсирующий элемент (4) с фиксирующим кольцом, между внешним и внутренним диаметрами которого выполнена кольцевая проточка. При этом по внешнему диаметру ускоряющего электрода выполнена кольцевая проточка, в кольцевой проточке ускоряющего электрода и в кольцевой проточке фиксирующего кольца установлена манжета с возможностью скольжения ее выступа. Техническим результатом является уменьшение продольной длины высоковольтных изоляторов трубки путем придания им формы усеченного конуса и увеличение электропрочности изолятора путем секционирования. 2 ил.

Скважинный импульсный нейтронный генератор // 2550088

Изобретение относится к устройствам импульсных излучателей-генераторов разовых или многоразовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. В заявленном скважинном импульсном нейтронном генераторе трансформаторы (2) и (3) залиты компаундом с диэлектрической проницаемостью, уменьшающейся с ростом температуры, конденсаторы (4), (6) и (7) залиты компаундом с диэлектрической проницаемостью, увеличивающейся с ростом температуры. При этом температурный компенсатор включает в себя резиновую мембрану (13), размещенную в корпусе (9) компенсатора и разделяющую компенсатор на две полости, одна из которых соединена с жидким диэлектриком, а другая заполнена инертным газом под давлением. Техническим результатом является стабилизация нейтронного потока в широком диапазоне температур, уменьшение габаритов и массы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Скважинный излучатель нейтронов // 2551485

Использование: для излучения импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что скважинный излучатель нейтронов в охранном кожухе содержит вакуумную нейтронную трубку со схемой питания, состоящую из двух высоковольтных трансформаторов, накопительного конденсатора, схемы формирования ускоряющего импульса, выполненной по биполярной схеме, блока питания с коммутатором и схемой формирования импульса запуска коммутатора, при этом на мишенном и анодном электродах нейтронной трубки установлены теплопроводящие изоляторы, выполненные в виде полых цилиндров с кольцевыми проточками, имеющие тепловой контакт с электродами нейтронной трубки и внутренней поверхностью охранного кожуха. Технический результат: увеличение срока службы, повышение стабильности за счет снижения перегрева основных узлов излучателя, в том числе и нейтронной трубки, являющейся основным источником тепла, а также уменьшение габаритов и массы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ изготовления титано-тритиевой мишени нейтронной трубки // 2624913

Изобретение относится к способу изготовления титано-тритиевых мишеней нейтронных трубок, используемых в скважинной геофизической аппаратуре для каротажа нефтяных и газовых месторождений, а также в составе аппаратуры нейтронного активационного анализа. В заявленном способе титан напыляют на металлическую основу мишени и насыщают его тритием, подают газовую среду к мишени и проводят в ней термическую обработку мишени и удаляют газовую среду от мишени. При этом термическую обработку мишени проводят в камере термической обработки при температуре 200-250°C в течение 1-2 часов, давление газовой среды в камере термической обработки определяют из условия, что при максимальном нагреве камеры оно составит 80-90 кПа, в качестве газовой среды используют осушенный воздух с содержанием влаги не более 13 мг/кг. Техническим результатом является повышение термической стойкости титано-тритиевой мишени, повышение ресурса и надежности работы нейтронной трубки. 1 табл.

Фотонейтронный источник // 2634330

Изобретение относится к фотонейтронным источникам. Фотонейтронный источник включает канал для ввода пучка электронов, облучаемый пучком электронов с энергией 6-8 МэВ, е-γ-конвертер из вольфрама толщиной 0,1 см, две фотонейтронные мишени из бериллия, полость для облучения образцов, замедлитель быстрых нейтронов из полиэтилена и биологическую защиту из борированного полиэтилена для поглощения тепловых и замедления и поглощения быстрых нейтронов, вылетающих наружу из источника. В биологической защите выполнена полость, заполненная замедлителем. В центре замедлителя также выполнена полость, в которой установлены симметрично относительно ее центра первая и вторая фотонейтронные мишени. Пространство между мишенями служит полостью для облучения образцов. На внешней поверхности первой фотонейтронной мишени размещен е-γ-конвертер, который сопряжен с каналом для ввода пучка электронов. По боковым сторонам полости для облучения образцов могут быть дополнительно размещены боковые фотонейтронные мишени из бериллия толщиной не менее 1 см. Фотонейтронный источник дополнительно содержит канал для помещения образцов внутрь полости для облучения образцов и канал для вывода нейтронов из центра источника, причем первая и вторая фотонейтронные мишени выполнены подвижными с возможностью перемещения в центр источника. Техническим результатом является упрощение конструкции и технологии изготовления фотонейтронного источника, повышение эффективности и надежности его функционирования, повышение защиты от нейтронного облучения в процессе функционирования. 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.