Лазерный генератор нейтронов Советский патент 1983 года по МПК H05H5/00 

00

tsD СЛ 4j 1 Иообретение относится к устройст вам для получения интенсивных нейтр ных потоков, которые используются в ядерной геофизике для проведения импульсного нейтронного каротажа скважин, в исследованиях критически характеристикядерных реакторов, дл активационного анализа, радиационно терапии, дефектоскопии и т.д. Известен импульсный генератор нейтронов l J , Недостатком этой конструкции является небольшой срок службы. Повышенный выход нейтронов в этих генер торах достигается за счет большой мощности лазера и фокусировки лазерного излучения на плазмообразующу мишень. Кроме того, к недостаткам сгздует отнести малый коэффициент, использования дейтронной компоненты лазерной плазмы. Известен лазерный генератор нейтронов, содержащий лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмо образующей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плазмообразу щую мишень, источник ускоряющего напряжения 2 } . Однако для этой конструкции характерно быстрое изменение геометри ческой формы рабочей поверхности ла зерной мишени при ее вырабатывании под действием лазерного излучения, что приводит к уменьшению срока службы генератора, а также усложнения конструкции тпубки. Кроме того, подвод световой энергии с боковых сторон создает серьезные неудобства при использовании генератора в сква жине. Целью изобретения является увеличение срока службы генератора. Указанная цель достигается тем, что в генераторе нейтронов, содержа щем лазер, вакуумную нейтронную тру ку с лазерной плазмообразующей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плазмообразующую мишень, источник ускоряющего напряжения, ко аксиально с лазерной плазмообразующ мишенью, охватывая ее, установлен дополнительный дейтерийсодержащий электрод цилиндрической формы, изол рованный от лазерной мишени. На чертеже схематически изображе предлагаемый генератор нейтронов. 7 Генератор содержит герметичную оболочку, состоящую из металлостеклян-ной 1 и металлической 2 частей, которая служит одновременно подложкой ионной мишени, насыщенной изотопом водорода. В оболочку по оси генератора йпаяно оптическое окно 3. Внутри оболочки расположен электрод 4, в котором коаксиально с ним размещены дополнительный электрод 5 и лазерная плазмообразующая мишень 6, изолированные друг от друга. Перед мишенью 6 на электроде 7 закреплена антидинатронная сетка 8. В металлостеклянную оболочку 1 вмонтирован изолированный от нее ввод 9, на котором размещена лазерная плазмообразующая мишень 6. Кроме того, генератор содержит источник питании 10, делитель напряжения 11, частотный лазер 12, сканирующее устройство 13) делитель напряжения 14. Для поддержания рабочего вакуума внутри оболочки размещена секция газопоглотителей 15. Генератор работает следующим образом. Излучение лазера 12 через сканирующее устройство 13 и оптическое окно 3 фокусируется на лазерную мишенъ 6. Образовавшаяся плазма под действием разницы потенциалов закорачивает вакуумный промежуток между лазерной мишенью 6 и электродом 5, образуя дуговой разряд. Под действием высокого напряжения, приложенного между электродом k и ионной мишенью 6, происходит вытягивание дейтронов из плазмы, распространяющейся внутри электрода - k. Эти дейтроны ускоряются к мишени 6, где в результате ядерной реакции создается поток быстрых нейтронов. I Антидинатронная сетка 8 служит для подавления обратного тока вторичных электронов с мишени.6, на которую подается автоматическое смещение посредством делителя Ik. Импульс излучения лазера 12 синхронизирован с импульсом ускоряющего напряжения от источника 10. Использование предлагаемого генератора позволит существенно увеличить срок его службы по сравнению с генераторами, используемыми в настоящее время в ядерной геофизике и для активационного анализа. Предлагаемая конструкция позволит также повысить

ЛАЗЕРНЫЙ ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ, содержащий лазер, вакуумную нейтронную трубку с лазерной плазмо- образущей мишенью и ускоряющими электродами, систему фокусировки лазерного излучения на плазмообразую- щую мишень, источник ускоряющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы' генератора, коаксиально с Лазерной плазмообразующей мишенью, охватывая ее, установлен дополнительный дейтерийсодержащий электрод цилиндрической формы, изолированный от лазерной мишени.