专利名称：多阳极密封中子管的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种小型人工中子射线发生装置，属于密封管式中子发生器。
密封中子管是一种人工中子发生源。目前应用的中子管由外壳、密封于壳内的离子源、加速电极、氚靶等组成。中子生成原理如下，首先，离子源把氘、氚气体电离，引出其中的正离子，使加速电极带有100～250KV电压，此电极把正离子加速而轰击氚靶，发生如下反应。
D＋T→4He＋n＋17.6Mev上式中D为氘离子，T为氚离子，4He为氦，n为具有14Mev能量的快中子。人们希望这种中子的产额越高越好。在其他条件不变的情况下，关键部件就是离子源。当前在密封中子管中应用的有多种离子源，其中一种叫双等离子源，还有一种叫潘宁离子源。双等离子源在较高氘、氚气体气压下才能放电而发生电离，虽然离子流较强，但供电功率大，温升高；而潘宁离子源在较低气体气压下即可放电，缺点是离子流强度低，制成中子管后，中子产额也较低。潘宁离子源的结构如下，一个短金属园筒作阳极，在阳极的两个端面离开一定距离对称地放置一对园片阴极，阴极和阳极所包围的空间称为放电室，一块永久磁钢柱放在靠近放电室，形成约1千高斯的磁场。在密封中子管内充满一定密度的氘、氚气体，在阳极加上电压Va，当Va高于起辉电压时，在放电室内形成等离子体，前述一对阴极之一为引出阴极，其上有一定数量和大小的孔，离子束从孔中引出加速射在氚靶上，形成中子辐射。查国内外各种文献，如美国专利4298804，3546532号，及荷兰专利1351532号，都采用潘宁离子源，其阳极结构皆如前述，即一个园筒，其输出离子流低，其中子管的中子产额也低。
本实用新型的任务就是利用潘宁离子源放电气压低的优点，从结构上改进该离子源的构成，提高离子流的强度，达到最终提高密封中子管的中子产额的目的。
本实用新型是多阳极密封中子管。它由外壳、贮氘器、封于外壳内的多阳极潘宁离子源、加速电速、氚靶等组成。其中多阳极潘宁离子源的阳极构成如下，以多个环体的阳极代替已有技术中单个环体的阳极，环体的个数为3至7个。这些环体构成紧凑对称的几何图形，并互相间焊牢在一起。引出阴极的平面上钻出相应的引出孔，孔的排列形式与阳极的各环体相对应，即在与各环体中心相对的位置上钻一个大孔，在各大孔之间均匀分布地钻一定数量的小孔。从而形成了新的电极系统，这样的离子源叫做多阳极潘宁离子源。
由于采用上述多阳极结构，使得潘宁离子源产生的离子流强度所增加的倍数几乎等于阳极环的个数，也就是说，7个环体阳极的离子源的离子流的强度是单个阳极的7倍。一般情况下，随着离子流的增强，中子产额也几乎增加同样的倍数，可达到1012n／s的数量级，甚至更高。
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图1是本实用新型多阳极密封中子管的总体剖面图。
图2是图1中子管中的多阳极潘宁离子源的剖面图。
图3是多阳极潘宁离子源的阳极主视图。
图4是多阳极潘宁离子源的阳极侧视剖面图。
图5是多阳极潘宁离子源的阴极结构图。
图6是本实用新型多阳极密封中子管的右视图，图中省略了水冷罩。
以下结合附图叙述本实用新型的实施例。
参照图1和图2，其中(1)是外壳，为园筒形，高压瓷锥(10)的大端如图安装在外壳(1)的左端，高压瓷锥(10)的小端上安装着离子源(2)，外壳(1)的右端有两个突出腔，一个是氘氚贮存器(4)，一个容纳加速电极(3)的一部分，最右端是氚靶(5)和水冷罩(6)。以上是密封中子管的结构。
参照图2，重点描述离子源(2)，离子源(2)是多阳极潘宁离子源，它由三个主要部分组成放电室，磁路部分，冷却油路部分。放电室由中间的多阳极(25)，阴极(24)和引出电极(27)组成。参照图3和图4，多阳极(25)由7个钢制薄壁短园环组成，各环尺寸相同，一个在中央，六个在外围，壁靠壁地焊在一起，如梅花形状。靠近多阳极(25)的左端面是阴极(24)，右端面是引出电极(27)，引出电极(27)固定在离子源罩(29)上，引出电极(27)上有一些孔，大的共7个，其位置与多阳极(25)的7个园环的各中心相对，其余小孔如图5所示。多阳极(25)的外围有一个阳极外环(22)，二者是固定相连的，再依靠阳极瓷环(20)，固定块(28)，固定在固定盘(21)上，在阴极(24)的中心点焊一小片钨片，它是电子收集极(26)。由(11)、(12)、(13)共同组成的复合件阳极芯柱是给多阳极(25)通电用的。阴极(24)的左侧是磁路部分，由永久磁柱(18)，导磁盘(16)，导磁块(8)，离子源罩(29)等共同组成，它们均由纯铁制成。电离放电期间会发热而损害永久磁柱(18)，为散去这些热而设置了油冷却部分，由磁钢罩(19)，阴极(24)，油封盖(14)，油封圈(15)，压紧盖(7)等共同组成密封油腔，永久磁柱(18)含于该腔之中，各方均有油隙，以利冷却，油封盖(14)上装有一对进出油咀(9)。离子源罩(29)的端部装有环形的扩张杯(23)。
权利要求1.一种由外壳(1)，潘宁离子源(2)，加速电极(3)，氘、氚贮存器(4)，氚靶(5)等构成的密封中子管，其特征在于潘宁离子源(2)的多阳极(25)由3至7个环状体并联而成，引出电极(27)上钻有位置与环状体中心相对，数目等于环状体数的大孔，在大孔之间均匀排列一定数目的小孔。
专利摘要本实用新型提供一种多阳极密封中子管。它由外壳，多阳极离子源，加速电极，氘、氚贮存器，氚靶等组成。用于人工产生中子辐射。该中子管的潘宁离子源采用了多阳极结构，使离子源输出的离子流强于原来单阳极时的数倍，最终使中子产额也达到原来的数倍，可达到10
文档编号H01J27/04GK2039057SQ8821508
公开日1989年6月7日 申请日期1988年10月15日 优先权日1988年10月15日
发明者吕基深 申请人:西安石油勘探仪器总厂