RU71468U1

RU71468U1 - SEALED NEUTRON PIPE

Info

Publication number: RU71468U1
Application number: RU2007138908/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Боголюбов; Сергей Владимирович Сыромуков; Юрий Константинович Пресняков; Руслан Владимирович Добров; Александр Александрович Пшеничный
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-03-10

Abstract

Полезная модель относится к малогабаритным запаянным нейтронным трубкам, и может быть использована при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин. Техническим результатом полезной модели является увеличение выхода нейтронов без увеличения габаритов трубки, увеличение диаметра анода и напряженности магнитного поля у поверхности анода, увеличение времени жизни электронов в разряде в скрещенных магнитном и электрическом полях, увеличение тока ионов и, соответственно увеличение потока нейтронов запаянной нейтронной трубки. Технический результат достигается тем, что в запаянной нейтронной трубке, анод выполнен в виде заземленного металлического корпуса, а катод и антикатод изолированы от него. 1 с.п.ф. 1 илл.The utility model relates to small sealed neutron tubes, and can be used in the development of neutron generators for the study of geophysical and field wells. The technical result of the utility model is to increase the neutron yield without increasing the dimensions of the tube, increase the diameter of the anode and the magnetic field near the surface of the anode, increase the lifetime of electrons in the discharge in crossed magnetic and electric fields, increase the ion current and, accordingly, increase the neutron flux of a sealed neutron tube. The technical result is achieved by the fact that in a sealed neutron tube, the anode is made in the form of a grounded metal body, and the cathode and anticathode are isolated from it. 1 s.p.f. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к малогабаритным запаянным нейтронным трубкам, и может быть использована при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин.The utility model relates to small sealed neutron tubes, and can be used in the development of neutron generators for the study of geophysical and field wells.

Известна запаянная нейтронная трубка, содержащая полый цилиндрический изолятор, на одном конце которого герметично закреплена мишень, на другом конце герметично закреплен металлический корпус с размещенными в нем катодом, антикатодом, анодом и цилиндрическим постоянным магнитом, создающим между катодами аксиальное магнитное поле. Беспалов Д.Ф. Малогабаритная ускорительная трубка УНГ-1 для скважинных генераторов нейтронов. Геофизическая аппаратура, N 30, 1966, с.97-108. Патент США N 3546512, НКИ: 313-61. МПК: G21G 4/02, 1970.Known sealed neutron tube containing a hollow cylindrical insulator, at one end of which a target is hermetically fixed, at the other end is a metal case hermetically placed with a cathode, anticathode, anode and cylindrical permanent magnet that creates an axial magnetic field between the cathodes. Bespalov D.F. Small accelerator tube UNG-1 for downhole neutron generators. Geophysical equipment, N 30, 1966, pp. 97-108. US patent N 3546512, NKI: 313-61. IPC: G21G 4/02, 1970.

Недостатком является низкая величина тока ионов на мишени, низкая величина потока нейтронов, потеря свойств постоянного магнита из-за перегрева.The disadvantage is the low magnitude of the ion current on the target, the low magnitude of the neutron flux, the loss of the properties of a permanent magnet due to overheating.

Известна запаянная нейтронная трубка, содержащая полый цилиндрический изолятор, на одном конце которого герметично закреплена мишень, а на другом конце герметично закреплен, расположенный в полости цилиндрического постоянного магнита, металлический корпус с размещенным в нем катодом, антикатодом и анодом. Патент США №4282440, МПК: G21G 4/02, 1981. Прототип.Known sealed neutron tube containing a hollow cylindrical insulator, at one end of which a target is hermetically fixed, and a metal case with a cathode, anticathode and anode located in it is sealed in a cavity of a cylindrical permanent magnet. US patent No. 4282440, IPC: G21G 4/02, 1981. Prototype.

Недостатком прототипа является низкая эффективность ионизации газа в источнике ионов и низкая величина потока нейтронов из-за малой величины магнитной индукции на внутренней поверхности анода, из-за того, что анод находится на расстоянии от поверхности магнита.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of gas ionization in the ion source and low neutron flux due to the small magnitude of the magnetic induction on the inner surface of the anode, due to the fact that the anode is located at a distance from the surface of the magnet.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода нейтронов без увеличения габаритов трубки, увеличение диаметра анода и напряженности магнитного поля у поверхности анода, увеличение времени жизни электронов в разряде в скрещенных магнитном и электрическом полях, увеличение тока ионов и, соответственно, увеличение потока нейтронов запаянной нейтронной трубки.The technical result of the invention is to increase the neutron yield without increasing the dimensions of the tube, increase the diameter of the anode and the magnetic field near the surface of the anode, increase the lifetime of electrons in the discharge in crossed magnetic and electric fields, increase the ion current and, accordingly, increase the neutron flux of a sealed neutron tube.

Технический результат достигается тем, что в запаянной нейтронной трубке, содержащей анод, полый цилиндрический изолятор на одном конце которого герметично закреплена мишень, на другом конце герметично закреплен, расположенный в полости цилиндрического магнита, металлический корпус с размещенными в нем катодом и антикатодом, анод выполнен в виде заземленного металлического корпуса, а катод и антикатод изолированы от заземленного металлического корпуса.The technical result is achieved by the fact that in a sealed neutron tube containing the anode, a hollow cylindrical insulator at one end of which the target is hermetically fixed, at the other end hermetically fixed, located in the cavity of the cylindrical magnet, a metal case with the cathode and anticathode located in it, the anode is made in in the form of a grounded metal case, and the cathode and anticathode are isolated from the grounded metal case.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично представлена запаянная нейтронная трубка, где:The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which schematically shows a sealed neutron tube, where:

1 - полый цилиндрический изолятор, 2 - мишень, герметично закрепленная на конце резонатора, 3 - анод, выполненный в виде заземленного металлического корпуса, 4 - катод, изолированный от корпуса, 5 - антикатод, 6 - цилиндрический постоянный магнит.1 — a hollow cylindrical insulator, 2 — a target hermetically fixed at the end of the resonator, 3 — an anode made in the form of a grounded metal case, 4 — a cathode isolated from the case, 5 — an anti-cathode, 6 — a cylindrical permanent magnet.

Выход нейтронов зависит от тока ионов. Ток ионов зависит от эффективности ионизации газа в разряде. Эффективность ионизации для разрядов в скрещенных электрическом и магнитном полях растет с ростом напряженности магнитного поля на внутренней поверхности анода и ростом диаметра анода. Постоянный магнит в прототипе размещен на расстоянии от анода поскольку они находятся под разными потенциалами. Это не позволяет увеличить напряженность магнитного поля на поверхности анода. Кроме того, в прототипе исключена The neutron yield depends on the ion current. The ion current depends on the efficiency of gas ionization in the discharge. The ionization efficiency for discharges in crossed electric and magnetic fields increases with increasing magnetic field strength on the inner surface of the anode and anode diameter. The permanent magnet in the prototype is placed at a distance from the anode since they are under different potentials. This does not allow increasing the magnetic field strength on the surface of the anode. In addition, the prototype is excluded

возможность увеличения диаметра анода без увеличения габаритов всей запаянной нейтронной трубки.the possibility of increasing the diameter of the anode without increasing the size of the entire sealed neutron tube.

Запаянная нейтронная трубка работает следующим образом.A sealed neutron tube operates as follows.

В объеме между катодом 4, антикатодом 5 и анодом 3 зажигают разряд в скрещенных электрическом и магнитном полях. Для этого на анод 3 подают напряжение относительно катода 4 и антикатода 5.In the volume between the cathode 4, the anti-cathode 5 and the anode 3, a discharge is ignited in crossed electric and magnetic fields. For this, anode 3 is supplied with voltage relative to the cathode 4 and anticathode 5.

Ионы дейтерия ускоряются к мишени 2 запаянной нейтронной трубки. Ускоренные ионы взаимодействуют с атомами трития, находящимися в мишени 2. В результате реакции ³H(d,n)⁴Не образуются нейтроны.Deuterium ions are accelerated to target 2 of a sealed neutron tube. Accelerated ions interact with tritium atoms located in target 2. As a result of the ³ H (d, n) ⁴ reaction, neutrons are not formed.

Диаметр анода 3, за счет исключения промежутка между анодом 3 и корпусом, увеличен до диаметра корпуса.The diameter of the anode 3, due to the exclusion of the gap between the anode 3 and the casing, is increased to the diameter of the casing.

Кроме того, в этой конструкции увеличена напряженность магнитного поля на поверхности анода 3 за счет того, что поверхность анода непосредственно соприкасается с внутренней поверхностью цилиндрического постоянного магнита 6. При этом диаметр нейтронной трубки не возрастает и не требуется увеличивать размеры постоянного магнита 6.In addition, in this design, the magnetic field on the surface of the anode 3 is increased due to the fact that the surface of the anode is in direct contact with the inner surface of the cylindrical permanent magnet 6. Moreover, the diameter of the neutron tube does not increase and it is not necessary to increase the size of the permanent magnet 6.

Claims

A sealed neutron tube containing an anode, a hollow cylindrical insulator at one end of which the target is hermetically fixed, a metal case located in the cavity of the cylindrical magnet with a cathode and anticathode placed in it, hermetically fixed in the form of a grounded metal case, and the cathode and anticathode are isolated from a grounded metal casing.