Генератор импульсного потока ионизирующего излучения Советский патент 1990 года по МПК H05H1/00 

Изобретение относится к области физического приборостроения и может быть использовано при конструировании генераторов импульсного потока нейтронного либо рентгеновского излучений на запаянных ускорительных трубках.

Известны генераторы и myльcнoгo потока нейтронного излучения на запаянных ускорительных трубках. Такие генераторы состоят из запаянной ускорительной трубки и схемы ее питания, размещаемые в ,герметичном обычно цилиндрической формы корпусе.

Для обеспечения необходимой электропрочносги объем генератора заполняют электроизолирующими жидкостями либо газом. Однако ввиду большой неоднородности электрического поля внутри генератора при срабатывании возникают коронные разряды, особенно с высоковольтного электрода трансформатора, которые разрушают изоляцию и вызывают появление новых центров

и путей развития разряда в виде микропузырьков газа и продуктов разложения изоляции. Разрушение изоляции коронными разрядами снижает ресурс работы генератора и рабочую частоту срабатывания либо вынуждают снижать амплитуду ускоряющего напряжения что приводит к снижению выхода нейтронов .

Известен также генератор нейтронов, содержащий расположенные по оси металлического корпуса высоковольтный трансформатор с чашеобразным электродом, в чаше которого размещена ускорительная трубка.

В этом генераторе некоторое уменьшение напряженности электрического поля дает вьтолнение высоковольтного электрода в виде чаши с закругленными кромками, внутри которой размещается ускоряющий электрод ускорительной трубк 1.

Однако радиус закругления кромок составляет 1-2 мм, в Противном случае увеличиваются размеры генератора Поэтому полностью подавить короннЬге разряды в известном генераторе не удается, что для обеспечения ресурса срабатываний 140 им уменьшить амплитуду ускоряющего напряжения до 70 кВ. Это привело к значительному снижению нейтронного выхода, поскольку максимум сечения реакции T(d, п)Не , используемой в ускорительных трубках,имеет место при энергии дейтронов 109 кэВ, а В1ЯКОД нейтронов пропорционален UVCK снижение ускоряющего напряжения приводит, к неполному использованию возможностей ускорительной трубки. Цель изобретения - повышение ча тоты и ресурса срабатывания генератора. Цель достигается тем, что в него введен распределитель электрическог поля выполненный в виде поверхност тела вращения из материала с высоки удельным сопротивлением, размещенны коаксиально ускорительной трубке и соединенный одним основанием с кром кой чашеобразного высоковольтного электрода, а другим - торцом корпуса. . Благодаря включению распределите внутри генератора создается более равномерное электрическое поле, а напряженность поля у кромки высоко , вольтного электрода трансформатора существенно снижается и повьшается напряжение начала коронирования. В результате удается обеспечить оптимальный рабочий режим для ускорител ной трубки (и-уск 110 7 130 кВ) без коронных разрядов, повысить частоту генерации нейтронных импульсов до 100-300 Гц и ресурс генератора до (5-20) .10 срабатываний. На чертеже представлен предложенный генератор импульсного потока ионизирующего излучения с картиной электрических полей, снятых при помощи электрической ванны при ускоряю-с щем напряжении 120 кВ: сплошными линиями обозначены эквипотенциалы ПОЛЯ рри наличии распределителя электрического поля и пунктирными без него. Генератор импульсного потока ионизирующего излучения содержит ускорительную трубку 1, чаиеобразный высоковольтный электрод 2, схему питания ускорительной трубки 3, импульсный высоковольтный трансформатор ускоряющего напряжения 4, размещенные в металлическом заземленном корпусе 5. В пространстве между высоковольтным электродом 2 и корпусом 5 включен распределитель электрического поля 6 в виде полого,усеченного конуса. Форма распределителя электрического поля 6 в зависимости от конфигурации электрического поля в генераторе может быть также цилиндрической, в виде двух сложенных основаниями конусов либо более сложной формы поверхности. Вьтолнен распределитель элekтpичecкoгo поля 6 может быть различными способами: навивкой провода с высоким удельным сопротивлением, нанесением полупроводящих покрытий на изолятор, прессованием из полупроводящих материалов и т.п.

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО ПОТОКА ИОНИЗИРУ^ЩГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий расположенные по оси металлического корпуса 'ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ трансф'орматорс чашеобразным электродом, в чаше которого размещена ускорительная трубка, отличающийся тем, что, с целью повьштения частоты » и ресурса срабатываний генератора, в него введен распределитель электрического поля, выполненный в виде поверхности тела вращения из материала с высоким удельным сопротивлением, размещенный коаксиально ускорительной трубке и соединенный одним основанием с кромкой чашеобразного высоковольтного электрода, а другим - с торцом корпуса.