ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1994 года по МПК H05H3/00 

Изобретение относится к области физического приборостроения и может быть использовано при конструировании нейтронных и рентгеновских генераторов.

В том случае, когда импульсный нейтронный генератор размещается в металлическом корпусе, как правило, между трансформатором и корпусом должен быть магнитный экран, имеющий цель уменьшить сопротивление магнитной цепи трансформатора и влияние эффекта короткозамкнутого витка, создаваемого корпусом.

Известен малогабаритный рентгеновский аппарат, в котором коаксиальное расположение высоковольтного импульсного трансформатора и центрального электрода трубки и, кроме того, наличие магнитного экрана между указанным трансформатором и корпусом аппарата, образующим совместно с корпусом обратный коаксиальный токопровод, позволяет увеличить электрическую прочность, уменьшить габаритные размеры генератора и увеличить интенсивность излучения.

Однако известная конструкция из необходимых функциональных элементов импульсного генератора содержит лишь трубку и трансформатор. Включение остальных элементов в конструкцию приводит к естественному увеличению габаритных размеров и веса.

Известен также генератор, содержащий размещенные в корпусе коаксиально нейтронную трубку, импульсный высоковольтный трансформатор с цилиндрическим сердечником, на котором намотана первичная обмотка и поверх первичной - вторичная обмотка, и накопительный конденсатор 2.

Генератор имеет в 2-3 раза меньший объем, в 1,5-2 раза меньшую массу и более высокий удельный энергетический выход нейтронов.

Однако в этом генераторе отсутствует магнитный экран между трансформатором и корпусом, что снижает КПД генератора, а введение такого экрана затруднено малыми габаритными размерами и стремлением уменьшить вес генератора.

Целью изобретения является увеличение КПД и уменьшение габаритных размеров и веса.

Цель достигается тем, что в импульсном нейтронном генераторе обкладки накопительного конденсатора, состоящего из двух цилиндрических секций, выполнены из магнитной ленты, причем одна секция использована в качестве сердечника импульсного высоковольтного трансформатора, а вторая размещена поверх указанного трансформатора и использована в качестве магнитного экрана.

Таким образом, конденсатор одновременно выполняет функцию магнитного экрана и сердечника трансформатора, что освобождает от необходимости выполнения сердечника и экрана как самостоятельных конструктивных элементов. Это позволяет уменьшить габаритные размеры и вес генератора.

На чертеже приведена конструкция импульсного нейтронного генератора.

Генератор представляет собой металлический цилиндрический корпус 1, залитый диэлектрической жидкостью, внутри которого размещены нейтронная трубка 2, импульсный высоковольтный трансформатор 3 с первичной обмоткой 4 и вторичной 5, накопительный конденсатор, состоящий из двух секций 6 и 7, коммутирующий элемент 8. Здесь секция 7 накопительного конденсатора, располагаемая снаружи трансформатора 3, выполняет одновременно функцию магнитного экрана, а секция 6 - сердечника трансформатора.

В качестве магнитной ленты для намотки секций конденсатора может быть использована фольга из холоднокатаной стали, например 3340, пермаллоевая лента, например 50НП, толщиной 20, 50 мк и т. д.

Эффективность предлагаемой конструкции проверена путем проведения сравнительных испытаний импульсных нейтронных генераторов. У предлагаемого генератора обкладки накопительного конденсатора выполнены из холоднокатаной электротехнической стали 3340, а у прототипа - из алюминиевой фольги, причем величина емкости у обоих конденсаторов одинакова.

Испытания показывают, что в первом случае КПД генератора выше на 30% , чем у генератора, обкладки конденсатора которого выполнены из алюминиевой фольги. При этом образовавшийся свободный объем, который у прототипа занимает сердечник трансформатора, может быть использован для уменьшения габаритных размеров генератора. (56) Авторское свидетельство СССР N 363227, кл. Н 05 G 1/06, 1969.

Авторское свидетельство СССР N 497932, кл. Н 05 G 1/00, 1974.

ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий размещенные в корпусе коаксиально нейтронную трубку, импульсный высоковольтный трансформатор с цилиндрическим сердечником, на котором намотана первичная обмотка и поверх первичной - вторичная обмотка, и накопительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и уменьшения габаритных размеров и веса, в нем обкладки накопительного конденсатора, состоящего из двух цилиндрических секций, выполнены из магнитной ленты, причем одна секция использована в качестве сердечника импульсного высоковольтного трансформатора, а вторая размещена поверх указанного трансформатора и использована в качестве магнитного экрана.