小直徑射頻驅動氘氘中子管的製作方法
2023-06-26 05:22:11 2
專利名稱：小直徑射頻驅動氘氘中子管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種小直徑射頻驅動氘氘中子管，屬於中子管技術領域。
背景技術：
目前，電控中子發生技術廣泛應用於基礎科學研究、國防工程和工、農、醫等領域。由於測井行業環保要求的不斷提高，中子測井-中子測井、中子-伽馬測井和中子-伽馬能譜測井技術的發展方向是採用電控脈衝中子源，因此小直徑中子發生器在石油測井領域中得到了越來越多的應用。然而，國內測井儀 器普遍採用加速器型氘氚核反應中子管，中子產額約為IX108，由於採用商品靶，工作壽命短，僅為幾十個小時，一般不超過100小時。雖然使用自成靶技術可以提高中子管的產額及使用壽命，但是直徑大、耐溫耐壓性能差等問題又限制了其廣泛應用。氘氘聚變反應的反應截面小於氘氚反應，常規技術製造的氘氘中子管產額低，不能滿足當前各應用領域的要求。
發明內容本實用新型的目的是為了解決現有自成靶技術的中子管直徑大、耐溫耐壓性能差；氣氣聚變反應的反應截面小於氣氣反應，常規技術製造的氣氣中子管產額低的問題，進而提供一種小直徑射頻驅動氘氘中子管。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的一種小直徑射頻驅動氘氘中子管，包括三個外引接線柱一、等離子體發生器、儲存器、門電極、加速電極、靶、陰極、外殼、絕緣層和兩個外引接線柱二，所述的等離子體發生器、儲存器和門電極均設置在外殼內的一側，加速電極、靶和陰極均設置在外殼內的另一偵牝加速電極和陰極均設置在靶內，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個外引接線柱二，儲存器設置在等離子體發生器的內側，門電極設置在等離子體發生器的外側，等離子體發生器、儲存器和門電極各與一個外引接線柱一固定連接，外殼的內壁上固結有一層絕緣層。本實用新型的有益效果是小直徑射頻驅動氘氘中子管結構緊湊，直徑最小可達22mm，應用領域廣；小直徑射頻驅動氘氘中子管產生的中子能量為2. 45MeV，尤其適用於中子-中子測井、中子-俘獲能譜測井以及其它低能中子應用領域；小直徑射頻驅動氘氘中子管採用射頻驅動技術，靶材為銅金屬，表面為鈦層，中子產額高，工作壽命長；小直徑射頻驅動氣氣中子管的絕緣層絕緣性能好。
圖I是本實用新型一種小直徑射頻驅動氘氘中子管的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本實用新型的保護範圍不限於下述實施例。如圖I所示,本實施例所涉及的一種小直徑射頻驅動氣氣中子管,包括三個外引接線柱一 I、等離子體發生器2、儲存器3、門電極4、加速電極5、靶6、陰極7、外殼8、絕緣層9和兩個外引接線柱二 10，所述的等離子體發生器2、儲存器3和門電極4均設置在外殼8內的一側，加速電極5、革巴6和陰 極7均設置在外殼8內的另一側,加速電極5和陰極7均設置在靶6內，陰極7的一端與加速電極5固定連接，陰極7的另一端與一個外引接線柱二 10固定連接，靶6的一端固定連接有一個外引接線柱二 10，儲存器3設置在等離子體發生器2的內側，門電極4設置在等離子體發生器2的外側，等離子體發生器2、儲存器3和門電極4各與一個外引接線柱一 I固定連接，外殼8的內壁上固結有一層絕緣層9。所述外殼8的外徑最小為22mm。所述絕緣層9採用酚醛樹脂摻雜3 5% (重量)的納米三氧化二鋁與氧化鉍複合絕緣體固結而成，絕緣層9的厚度為I. 5 2. 5mm,可承受130kV的高壓。以鈹青銅磁屏蔽材料作為靶6的材料，表面採用濺射方法鍍鈦層。管內各零件經過徹底除氣處理，儲存器3內充入氘氣。本實用新型提供的小直徑射頻驅動氘氘中子管產生中子的原理在150°C、IOOMPa環境條件下，中子發生器開始工作，儲存器3通電釋放氘氣進入等離子體發生器2，氘氣在等離子體發生器2內被電離生成氘等離子體(D+)，當門電極4所加電壓為正高壓(+200V)時，氘等離子體束流(D+)將無法通過門電極4轟擊在靶6上，當門電極4所加電壓為負高壓(_2kV)時，氘等離子體束流(D+)將通過門電極4，靶6與陰極7聯結，陰極7上加有120kV的負高壓，管體內部產生自磁場，持續放電使通過門電極4的等離子體(D+)束流逐漸加速，在靶6上並形成高密度、高溫度的等離子體聚焦，並發生氘氘聚變，產生2. 45MeV的中子。本實用新型提供的小直徑射頻驅動氘氘中子管，可與中子發生器控制電路組成脈衝中子發生器，在150°C、100MPa環境條件下程控發射能量為2. 45MeV的中子，中子產額可達I. O X IO8,使用壽命超過1000小時，能滿足探礦、石油測井、煤質分析、爆炸物及毒品檢測等領域的使用要求。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，這些具體實施方式
都是基於本實用新型整體構思下的不同實現方式，而且本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求1.一種小直徑射頻驅動氘氘中子管，包括三個外引接線柱一、等離子體發生器、儲存器、門電極、加速電極、靶、陰極、外殼、絕緣層和兩個外引接線柱二，其特徵在於，所述的等離子體發生器、儲存器和門電極均設置在外殼內的一側，加速電極、靶和陰極均設置在外殼內的另一側，加速電極和陰極均設置在靶內，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個外引接線柱二，儲存器設置在等離子體發生器的內側，門電極設置在等離子體發生器的外側，等離子體發生器、儲存器和門電極各與一個外引接線柱一固定連接，夕卜殼的內壁上固結有一層絕緣層。
2.根據權利要求I所述的小直徑射頻驅動氘氘中子管，其特徵在於，所述外殼的外徑最小為22mm。
3.根據權利要求2所述的小直徑射頻驅動氘氘中子管，其特徵在於，所述絕緣層的厚度為I. 5 2. 5mm。
專利摘要本實用新型提供了一種小直徑射頻驅動氘氘中子管，本實用新型所述的等離子體發生器、儲存器和門電極均設置在外殼內的一側，加速電極、靶和陰極均設置在外殼內的另一側，加速電極和陰極均設置在靶內，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個外引接線柱二，儲存器設置在等離子體發生器的內側，門電極設置在等離子體發生器的外側，等離子體發生器、儲存器和門電極各與一個外引接線柱一固定連接，外殼的內壁上固結有一層絕緣層。本實用新型結構緊湊，直徑最小可達22mm，應用領域廣；產生的中子能量為2.45MeV，尤其適用於中子-中子測井、中子-俘獲能譜測井以及其它低能中子應用領域。
文檔編號H05H3/06GK202444688SQ20122002428
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者李庚 申請人:哈爾濱市源盛達電子技術有限公司