专利名称：小直径射频驱动氘氘中子管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小直径射频驱动氘氘中子管，属于中子管技术领域。
背景技术：
目前，电控中子发生技术广泛应用于基础科学研究、国防工程和工、农、医等领域。由于测井行业环保要求的不断提高，中子测井-中子测井、中子-伽马测井和中子-伽马能谱测井技术的发展方向是采用电控脉冲中子源，因此小直径中子发生器在石油测井领域中得到了越来越多的应用。然而，国内测井仪 器普遍采用加速器型氘氚核反应中子管，中子产额约为IX108，由于采用商品靶，工作寿命短，仅为几十个小时，一般不超过100小时。虽然使用自成靶技术可以提高中子管的产额及使用寿命，但是直径大、耐温耐压性能差等问题又限制了其广泛应用。氘氘聚变反应的反应截面小于氘氚反应，常规技术制造的氘氘中子管产额低，不能满足当前各应用领域的要求。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有自成靶技术的中子管直径大、耐温耐压性能差；氣氣聚变反应的反应截面小于氣氣反应，常规技术制造的氣氣中子管产额低的问题，进而提供一种小直径射频驱动氘氘中子管。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种小直径射频驱动氘氘中子管，包括三个外引接线柱一、等离子体发生器、储存器、门电极、加速电极、靶、阴极、外壳、绝缘层和两个外引接线柱二，所述的等离子体发生器、储存器和门电极均设置在外壳内的一侧，加速电极、靶和阴极均设置在外壳内的另一侦牝加速电极和阴极均设置在靶内，阴极的一端与加速电极固定连接，阴极的另一端与一个外引接线柱二固定连接，靶的一端固定连接有一个外引接线柱二，储存器设置在等离子体发生器的内侧，门电极设置在等离子体发生器的外侧，等离子体发生器、储存器和门电极各与一个外引接线柱一固定连接，外壳的内壁上固结有一层绝缘层。本实用新型的有益效果是小直径射频驱动氘氘中子管结构紧凑，直径最小可达22mm，应用领域广；小直径射频驱动氘氘中子管产生的中子能量为2. 45MeV，尤其适用于中子-中子测井、中子-俘获能谱测井以及其它低能中子应用领域；小直径射频驱动氘氘中子管采用射频驱动技术，靶材为铜金属，表面为钛层，中子产额高，工作寿命长；小直径射频驱动氣氣中子管的绝缘层绝缘性能好。
图I是本实用新型一种小直径射频驱动氘氘中子管的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。如图I所示,本实施例所涉及的一种小直径射频驱动氣氣中子管,包括三个外引接线柱一 I、等离子体发生器2、储存器3、门电极4、加速电极5、靶6、阴极7、外壳8、绝缘层9和两个外引接线柱二 10，所述的等离子体发生器2、储存器3和门电极4均设置在外壳8内的一侧，加速电极5、革巴6和阴 极7均设置在外壳8内的另一侧,加速电极5和阴极7均设置在靶6内，阴极7的一端与加速电极5固定连接，阴极7的另一端与一个外引接线柱二 10固定连接，靶6的一端固定连接有一个外引接线柱二 10，储存器3设置在等离子体发生器2的内侧，门电极4设置在等离子体发生器2的外侧，等离子体发生器2、储存器3和门电极4各与一个外引接线柱一 I固定连接，外壳8的内壁上固结有一层绝缘层9。所述外壳8的外径最小为22mm。所述绝缘层9采用酚醛树脂掺杂3 5% (重量)的纳米三氧化二铝与氧化铋复合绝缘体固结而成，绝缘层9的厚度为I. 5 2. 5mm,可承受130kV的高压。以铍青铜磁屏蔽材料作为靶6的材料，表面采用溅射方法镀钛层。管内各零件经过彻底除气处理，储存器3内充入氘气。本实用新型提供的小直径射频驱动氘氘中子管产生中子的原理在150°C、IOOMPa环境条件下，中子发生器开始工作，储存器3通电释放氘气进入等离子体发生器2，氘气在等离子体发生器2内被电离生成氘等离子体(D+)，当门电极4所加电压为正高压(+200V)时，氘等离子体束流(D+)将无法通过门电极4轰击在靶6上，当门电极4所加电压为负高压(_2kV)时，氘等离子体束流(D+)将通过门电极4，靶6与阴极7联结，阴极7上加有120kV的负高压，管体内部产生自磁场，持续放电使通过门电极4的等离子体(D+)束流逐渐加速，在靶6上并形成高密度、高温度的等离子体聚焦，并发生氘氘聚变，产生2. 45MeV的中子。本实用新型提供的小直径射频驱动氘氘中子管，可与中子发生器控制电路组成脉冲中子发生器，在150°C、100MPa环境条件下程控发射能量为2. 45MeV的中子，中子产额可达I. O X IO8,使用寿命超过1000小时，能满足探矿、石油测井、煤质分析、爆炸物及毒品检测等领域的使用要求。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，这些具体实施方式
都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种小直径射频驱动氘氘中子管，包括三个外引接线柱一、等离子体发生器、储存器、门电极、加速电极、靶、阴极、外壳、绝缘层和两个外引接线柱二，其特征在于，所述的等离子体发生器、储存器和门电极均设置在外壳内的一侧，加速电极、靶和阴极均设置在外壳内的另一侧，加速电极和阴极均设置在靶内，阴极的一端与加速电极固定连接，阴极的另一端与一个外引接线柱二固定连接，靶的一端固定连接有一个外引接线柱二，储存器设置在等离子体发生器的内侧，门电极设置在等离子体发生器的外侧，等离子体发生器、储存器和门电极各与一个外引接线柱一固定连接，夕卜壳的内壁上固结有一层绝缘层。
2.根据权利要求I所述的小直径射频驱动氘氘中子管，其特征在于，所述外壳的外径最小为22mm。
3.根据权利要求2所述的小直径射频驱动氘氘中子管，其特征在于，所述绝缘层的厚度为I. 5 2. 5mm。
专利摘要本实用新型提供了一种小直径射频驱动氘氘中子管，本实用新型所述的等离子体发生器、储存器和门电极均设置在外壳内的一侧，加速电极、靶和阴极均设置在外壳内的另一侧，加速电极和阴极均设置在靶内，阴极的一端与加速电极固定连接，阴极的另一端与一个外引接线柱二固定连接，靶的一端固定连接有一个外引接线柱二，储存器设置在等离子体发生器的内侧，门电极设置在等离子体发生器的外侧，等离子体发生器、储存器和门电极各与一个外引接线柱一固定连接，外壳的内壁上固结有一层绝缘层。本实用新型结构紧凑，直径最小可达22mm，应用领域广；产生的中子能量为2.45MeV，尤其适用于中子-中子测井、中子-俘获能谱测井以及其它低能中子应用领域。
文档编号H05H3/06GK202444688SQ20122002428
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者李庚 申请人:哈尔滨市源盛达电子技术有限公司