Hейтроhhа трубка

О 390 ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОЗАНИЯ Г* ЗКЗ СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (If) 81 А1 (5D5 G21 G4/02. Н 05 Н 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ і (21)4427959/31-25 (22)23.05 88 (54) НЕЙТРОННАЯ ТРУБКА (57)Изобретение относится к устройствам, предназначенным для генерации нейтро нов, и может использоваться в нейтронной физике и ускорительной технике. Цель изобретения - увеличение частоты срабатываний нейтронной трубки и обеспечение возможности сканирования нейтронного пучка вдоль поверхности нейтронообразующей мишени Нейтронная трубка выполнена секционированной Ионный источник снабжен отражателями, причем диаметр D и длина Я катода и диаметр d отверстия в отражателе связаны с о о т н о ш е н и я м и \ < I/O < 3 и 5 < D/d < 20. Для реализации сканирования секции ионного источника выполнены гальванически развязанными по катодам и отражателям. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к нейтронной и ускорительной технике и может быть использовано в ядерно-геофизической аппаратуре каротажа скважин,нейтронно-активационном анализе элементного состава веществ и др Целью изобретения является увеличение частоты срабатыванийза счет уменьшения времени задержки между импульсом поджига и началом разряда и снижение потенциала поджига разряда, а также обеспечение возможности сканирования нейтронного пучка вдоль поверхности нейтронообразующей мишени. На фиг.1 показана газонаполненная нейтронная трубка с двухсекционным ионным источником; на фиг 2 - т о же,стрехсекционым ионным источником; на фиг.З зависимость времени задержки между импульсом поджига и началом разряда для ионного источника с отражателями и без них; на фиг.4 - функциональная схема блока управления, Нейтронная трубка, изображенная на фиг.1, состоит из корпуса 1, двухсекционного ионного источника содержащего цилиндрический катод 2, нитевидный анод 3 и три отражателя 4, нейтронообразующей мишени 5, хранилища 6 рабочею газа. Нейтронная трубка, изображенная на фиг.2, состоит из корпуса 1, нейтронообразующей мишени 5 хранилища 6 рабочего газа, электрических вводов 7 и трехсекционного ионного источника, содержащего цилиндрические катоды 2, разделенные изоляторами 8, и нитевидный анод 3. Зависимость времени задержки между импульсом поджига и началом разряда для ионного источника с отражателями иллюстрируется без них - кривой 10. Блок управления содержит распределительный блок 11 и блок 12 усилителей. Распределительный блок 11 состоит из задающего генератора 13, счетчика 14, дешифратора 15, формирователей 16, 17 и ин (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР (72) В М Гулько, Н.Ф Коломиец, Б М Михайленко, А Е Шиканов и К И Яковлев (53)539.165.8(088 8) (56) Патент США № 3614440, кл 250-84.5, 1971. Патент США 14-2992333, кл 250-84 5, 1939 31-90 ел 00 оо 00 1588181 •верторов 18-20. Блок 12 усилителей содержит три усилителя 21-23. В нейтронной трубке (фиг.1), в которой ионный источник орбитронного типа состоит из двух последовательно соединенных 5 секций, цилиндрический электрод каждой секции имеет длину I = 40 мм диаметр D = =23 мм и диаметр отверстия в отражателе d = 2 мм. Диаметр нити анода 3 составляет 40 мкм, т.е. отношение D к диаметру нити со- 10 ставляет 575. Между нитью анода 3 и нейтронообразующей мишенью 5 подается постоянное ускоряющее напряжение 100120 кВ (нить заземлена). При подаче импульса поджига на цилиндрический анод в 15 ионном источнике возникает разряд (рабочее давление в трубке поддерживается с помощью хранилища 6}. Дейтроны, образовавшиеся в ионном источнике, через перфорированную боковую п о в е р х н о с т ь 20 цилиндрического катода, вытягиваются и ускоряются до энергии 100-120 кэВ. При бомбардировке дейтронами нейтронообразующей мишени 5, насыщенной тритием, в результате реакции T(d, n) Не образуются 25 нейтроны. Конструкция нейтронной трубки с тремя гальваническими развязанными секциями ионного источника показана на фиг 2 Принцип работы каждой секции аналогичен 30 описанному. Для реализации поочередного включения ионного источника, что обеспечивает сканирование нейтронного потока по поверхности нейтронообразующей мишени, предназначен блок управления, пока- 35 занный на фиг.4, сигналы из которого по электрическим вводам 7 поступают на соответствующие секции ионного источника Блок управления состоит из распределительного блока 11 и блока 12 усилителей Рас- 40 пределительный блок 11 предназначен для последовательного включения каждой секции ионного источника на заданное время Происходит это следующим образом Задающий генератор 13 вырабатывает пе- 45 риодическую последовательность импульсов, определяющую частоту переключения работы ионных источников. Эти импульсы поступают на вход четырехразрядного двоичного счетчика 14, выходы которого сое- 50 д и н е н ы с входом дешифратора 15. Дешифратор 15 преобразует входной двоичный код с весовыми коэффициентами 8-4-2-1 в обычный единичный по каждому • из выходов. В приведенной схеме использу- 55 ется три выхода для последовательного управления тремя ионными источниками и четвертый выход - для обеспечения сброса в нуль счетчика 14 через формирователь 17. Время работы каждого ионного источника задается длительностью импульса управления, который вырабатывается формирователем 16. Запускаясь от переднего фронта импульса запуска задающего генератора 13, формирователь 16 вырабатывает импульс необходимой длительности, который поступает на стробирующий вход дешифратора 15 Этот импульс выделяется на выходных шинах дешифратора и затем инвертируется инверторами 18-20. преобразуясь в импульсы положительной полярности. После усиления (усилители 21-23) импульсы поступают на ионные источники и поджигают в них разряд. Изобретение позволяет в 2-2.5 раза увеличить частоту срабатываний за счет соответствующего уменьшения задержки между импульсом поджига и началом развития разряда. На фиг 3 показаны зависимости этой задержки для ионного источника с отражателями (кривая 9) и без них (кривая 10) Как видно из этих графиков, данная конструкция позволяет также в 2 раза снизить потенциал зажигания ионного источника, т.е. с 2 до 1 кВ Формула изобретения 1. Нейтронная трубка, содержащая нейтронообразующую мишень и ионный источник орбитронного типа, состоящий из цилиндрического перфорированного катода, расположенного вдоль его оси нитевидного анода и хранилища рабочего газа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения частоты срабатываний, ионный источник снабжен отражателями с центральными отверстиями, расположенными по торцам катода п е р п е н д и к у л я р н о н и т и , причем диаметр D и длина катода Ї и диаметр d отверстия в отражателе связаны соотношениями 1 < Г/D < 3 и 5 < D/d < 20 2. Трубка по п 1 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности сканирования нейтронного пучка, катод ионного источника выполнен в виде по меньшей мере двух гальванически развязанных секций отражатели расположены по торцам каждой из секций катода-, а каждая секция снабжена отдельным электри ческим вводом 1588181 Фиг. 2 1588181 Z* мкс п 10 юї в 6 k 2 Чі Q8 0,9 to 12 1,1 1,3 Фиг 3 п 12 78 15 21 19 22 20 тз Редактор Г. Вельская Составитель Т Владимирова Техред М.Моргентал Корректор О Кравцова Заказ 2738/ДСП Тираж 165 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва Ж-35, Раушская наб . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент*', г Ужгород, ул.Гагарина, 101