Устройство для получения импульсных нейтронного и рентгеновского излучений

 

т

431

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

363

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидегельства ¹

Заявлено 31 V.1971 (№ 1661901/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 05.IV.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 20.VI.1973

М. Кл. Н 05h 1/00

Н 011 35/22

G 2Ig 3/04

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 533 9 03+537 53+

+ 53 9.1.03 (088.8) Авторы изобретения

А. И. Павловский, Е. Н. Смирнов и В. Н. Суворов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ НЕЙТРОННОГО

И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЙ

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано при создании источников проникающего излучения.

Известное устройство для получения проникающего излучения содержит источник энергии — генератор мощных импульсов тока (обычно конденсаторная батарея), линию передачи энергии и плазменный реактор, преобразующ ий энергию импульса тока в кинетическую энергию быстрых частиц плазменного фокуса, часть из которых вступает в ядерную реакцию синтеза.

Однако в известном устройстве при увеличении начального давления рабочего газа в межэлектродной камере выше нескольких десятков мм рт. ст. образующиеся на первой стадии разряда у поверхности изолятора токовая и плазменная оболочки имеют неоднородную структуру, условия симметрии оболочки на конечной стадии разряда не выполняются, вследствие чего не образуется фокус при высоких давлениях газа.

Цель изобретения — повышение плотности плазменного фокуса в плазменном реакторе, а также интенсивности нейтронного и рентгеновского импульсов.

Это достигается путем выполнения плазменного реактора в виде двух камер: форкамеры, заполненной любым газом до давления несколько мм рт. ст., и камеры фокуса, наполпенной рабочим газом до давлешгя несколько сотен лтм рт. ст., с общей стенкой из пленочного изолятора, не нарушающей динамического процесса движения плазменной оболоч5 ки, а также путем повышения мощности импульсов тока за счет использования вместо конденсаторной батареи магнитокумулятивного генератора.

На чертеже схематически изображено пред10 лагаемое устройство.

Оно содержит генератор 1 импульсов тока, линию 2 электропередачи и плазменного реактора.

Плазменный реактор содержит анод 3, ка15 тод 4, изолятор 5 и пленочную перегородку 6.

Изолятор и перегородка герметично соединены с анодом и катодом и образуют две камеры, форкамеру 7 и камеру 8 фокуса, Анод и катод изготовляют из меди или нержавеюшей стали, 20 изолятор — из керамики, перегородку — из пленочного изоляционного материала, например лавсана или майлара, толщиной 20 лткм.

Форкамеру откачивают и заполняют любым газом, например водородом, гелием, азотом, 25 воздухом и т. д., до давления несколько лтл рт. ст. Камеру фокуса откачивают и заполняют рабочим газом (изотопами водорода) до давления несколько сотен лл рт, ст.

Линия электропередачи может быть выпол30 иена из большого числа параллельно вклю3 63431

Предмет изобретения

Составитель А. Шмарнн

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Орлова

Корректор Е. Сапунова

Заказ 1672/9 Изд. № 431 Тираж 755 Подписное

ЦЮ!ИП!.! Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 ченных высоковольтных коаксиальных кабелей.

Работает устройство следующим образом.

Через 50 †1 мксек после начала заряда магнитокумулятивного генератора на его выходных зажимах появляется напряжение, которое поступает на электроды. Когда плазменная оболочка доходит до перегородки, ее движение вдоль оси замедляется. Пленочная перегородка нагревается и испаряется. Образовавшийся газ диссоциирует, частично ионизируется и под действием ударной волны и магнитного давления перемещается вдоль (и перпендикулярно) оси реактора. Конечные стадии разряда проходят в рабочем газе с больбой начальной плотностью. Продукты разложения пленочной перегородки уходят к периферии от оси и в процессе осевого сжатия плазменной оболочки не участвуют. Необходимые для образования плотного плазменного фокуса радиальные скорости движения оболочки обеспечиваются за счет преобразования энергии магнитного поля в кинетическую элергию частиц, При энергии магнитокумулятивного генератора 10 Мдж и длительности импульса тока

10 — 15 мксек в плазменном двухкамерном реакторе с начальным давлением дейтерия в камере фокуса 200 мм рт. ст, может быть получен нейтронный импульс 10 4 нейтронов за время 0,2 мксек и рентгеновский импульс

5 10" квант)имггульс.

10 Устройство для получения импульсных нейтронного и рентгеновского излучений, состоящее из генератора импульсов тока, линии электропередачи и плазменного реактора, образованного коаксиально расположенными

15 анодом и катодом, разделенными изолятором у одного из торцов, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности излучения, реактор выполнен в виде двух камер с общей стенкой из пленочного материала, располо20 женной паралельно торцам реактора, при этом камера, обращенная к торцу с изолятором, заполнена газом при давлении несколько мм рт. ст., смежная с ней камера заполнена изотопами водорода при давлении несколько сот

25 мм рт. ст,, а в качестве генератора импульсов тока использован магнитокумулятивный генераторр.