Импульсный источник нейтронов Советский патент 1987 года по МПК H05H3/00 

Изобретение относится к ускори- , тельной и радиационной технике, в частности, к устройствам для генерации импульсных нейтронных полей, широко применяемых в ядерно-физических исследованиях и в народном хозяйстве Известен импульсный источник нейтронов, содержащий ускоряющую систему, лазер, лазерную и нейтронообразующую ми1пени, в котором, инжекция ионов в ускоряющую систему осуществляется из плазмы, образованной при взаимодействии лазерйого излучения с веществом лазерной мишени. Эффективное преобразование энергии лазерного излучения в. образование плазмен ного сгустка в таких устройствах поз воляет получать высокую концентрацию и высокую степень ионизации ионов в плазме при обеспечении высокого ( имп.) ресурса работы. Наиболее близким техническим реше нием является импульсный лазерный ге нератор нейтронов, содержащий вакуум ную оболочку с электродной системой, лазерной и нейтронообразующей мишенями, оптическими и электрическими вводами, лазер, фокусирующую линзу, источник высоковольтных ускоряющих импульсов. Нейтронный поток в таком генераторе образуется в результате бомбардировки ускоренными ионами нейтронообразующей мишени, размещенной на катоде электродной системы. Ионы извлекаются из лазерной плазмы и ускоряются высоковольтным импульсом от источника ускоряющего напряжения. Од нако такая ускоряющая система не поз воляет в полной мере использовать ионы лазерной плазмы для генерации нейтронов из-за ограничения величины извлекаемого ионного тока, накладываемого законом Чайлда-Ленгмюра (закон трех вторых). Увеличение нейтронного выхода такого источника за счет повьшения амп литуды ускоряющего напряжения и увеличения мощности лазера может быть достигнуто только при более развитой эмиттирующей поверхности плазмы, что приведет к увеличению размеров излучателя нейтронов, уменьшению плотнос ти нейтронного потока и снижению эффективности работы устройства в целом. Целью изобретения является увеличение энергии и интенсивности нейтронообразующего потоков ионов. Поставленная цель достигается тем, что в известном импульсном источнике нейтронов, содержащем вакуумную камеру, внутри которой размещеш катод и анод ускоряющей системы с лазерной и нейтронооб Уазующей мишенями, лазер, расположенный вне вакуумной камеры напротив входного оптического окна, на трассе луча которого располагается лазерная мишень, источник высоковольтных ускоряющих импульсов, выходы которого подсоединены к электро- . дам ускоряющей системы, и устройство синхронизации лазерного и ускоряющего напряжений, включенное между лазером и.источником ускоряющих импульсов, лазерная мишень размещена на катоде ускоряющей системы, а анод выполнен в виде цилиндрической трубки, на внутренней поверхности которой размещена сплошная нёйтронообразующая мишень, имеющая форму полого цилиндра с боковыми стенками из диэлектрика и задним торцом .из металла, при этом на переднем торце трубки имеется диафрагма. . Сущность конструкции импульсного источника нейтронов .поясняется чертежом, на котором показана схема устройства. Источник состоит из вакуумной камеры 1, лазера 2, истоЧника 3 высоковольтных импульсов и блока 4 синхронизации высоковольтного и лазерного импульсов. Камера содержит электрический высоковольтный ввод 5 и оптический ввод 6. Внутри камеры размещены катод 7 с лазерной мишенью 8, а анодом 9 является цилиндрическая часть камеры с диафрагмой 10 на переднем торце, обращенном к катоду. На внутренней цилиндрической части анода размещена сплошная ; диэлектрическая нейтронообразующая мишень 11, а на заднем торце анода - металлическая нейтронообразующая мишень 12. На трассе лазерного луча перед камерой расположена фокусирующая линза 13. Импульсный источник нейтронов работает следующим образом. Импульс излучения лазера 2, проходя через линзу 13 и оптический ввод 6, фокусируется на лазерную мишень 8, в результате чего в межэлектродном зазоре образуется сгусток высоко

ИМПУЛЬСНЫЙ -ИСТОЧНИК НЕЙТРОНОВ, содержащий вакуумную камеру, внутри которой размещены катод и анод ускоряющей системы с лазерной и нейтронообразующей мишенями, лазер, расположенный вне вакуумной камеры напротив входного оптического окна. на трассе луча которого располагается лазерная мишень, источник высоковольтных ускоряющих импульсов, выходы которого подсоединены к электродам ускоряющей системы, и устройство синхронизации лазерного и ускоряющего напряжений, включенное между лазером и источником ускоряющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии и интенсивности нейтронообра:зунмцего потока ионов, лазерная мишень размещена на катоде ускоряющей системы, а анод вьшолнен в виде цилиндрической трубки,на внутренней поверхности которой размещена сплошная нейтронообразующая мишень, имеющая форму по(Л лого цилиндра с боковыми стенками из диэлектрика и задним торцом из металла, при этом на переднем торце имеется диафрагма. ас О5 ел