專利名稱：小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，屬于中子管技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，電控中子發(fā)生技術(shù)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究、國防工程和工、農(nóng)、醫(yī)等領(lǐng)域。 由于測井行業(yè)環(huán)保要求的不斷提高，中子測井-中子測井、中子-伽馬測井和中子-伽馬能譜測井技術(shù)的發(fā)展方向是采用電控脈沖中子源，因此小直徑中子發(fā)生器在石油測井領(lǐng)域中得到了越來越多的應(yīng)用。然而，國內(nèi)測井儀器普遍采用加速器型氘氚核反應(yīng)中子管，中子產(chǎn)額約為IX108，由于采用商品靶，工作壽命短，僅為幾十個(gè)小時(shí)，一般不超過100小時(shí)。雖然使用自成靶技術(shù)可以提高中子管的產(chǎn)額及使用壽命，但是直徑大、耐溫耐壓性能差等問題又限制了其廣泛應(yīng)用。氘氘聚變反應(yīng)的反應(yīng)截面小于氘氚反應(yīng)，常規(guī)技術(shù)制造的氘氘中子管產(chǎn)額低，不能滿足當(dāng)前各應(yīng)用領(lǐng)域的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有自成靶技術(shù)的中子管直徑大、耐溫耐壓性能差；氘氘聚變反應(yīng)的反應(yīng)截面小于氘氚反應(yīng)，常規(guī)技術(shù)制造的氘氘中子管產(chǎn)額低的問題，進(jìn)而提供一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，包括三個(gè)外引接線柱一、等離子體發(fā)生器、儲存器、門電極、加速電極、靶、陰極、外殼、絕緣層和兩個(gè)外引接線柱二，所述的等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極均設(shè)置在外殼內(nèi)的一側(cè)，加速電極、靶和陰極均設(shè)置在外殼內(nèi)的另一側(cè)，加速電極和陰極均設(shè)置在靶內(nèi)，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個(gè)外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個(gè)外引接線柱二，儲存器設(shè)置在等離子體發(fā)生器的內(nèi)側(cè)，門電極設(shè)置在等離子體發(fā)生器的外側(cè)，等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極各與一個(gè)外引接線柱一固定連接，外殼的內(nèi)壁上固結(jié)有一層絕緣層。本發(fā)明的有益效果是小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管結(jié)構(gòu)緊湊，直徑最小可達(dá) 22mm，應(yīng)用領(lǐng)域廣；小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管產(chǎn)生的中子能量為2. 45MeV，尤其適用于中子-中子測井、中子-俘獲能譜測井以及其它低能中子應(yīng)用領(lǐng)域；小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管采用射頻驅(qū)動技術(shù)，靶材為銅金屬，表面為鈦層，中子產(chǎn)額高，工作壽命長；小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管的絕緣層絕緣性能好。


圖1是本發(fā)明一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例所涉及的一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，包括三個(gè)外引接線柱一 1、等離子體發(fā)生器2、儲存器3、門電極4、加速電極5、靶6、陰極7、外殼8、絕緣層 9和兩個(gè)外引接線柱二 10，所述的等離子體發(fā)生器2、儲存器3和門電極4均設(shè)置在外殼8 內(nèi)的一側(cè)，加速電極5、靶6和陰極7均設(shè)置在外殼8內(nèi)的另一側(cè)，加速電極5和陰極7均設(shè)置在靶6內(nèi)，陰極7的一端與加速電極5固定連接，陰極7的另一端與一個(gè)外引接線柱二 10 固定連接，靶6的一端固定連接有一個(gè)外引接線柱二 10，儲存器3設(shè)置在等離子體發(fā)生器2 的內(nèi)側(cè)，門電極4設(shè)置在等離子體發(fā)生器2的外側(cè)，等離子體發(fā)生器2、儲存器3和門電極4 各與一個(gè)外引接線柱一 1固定連接，外殼8的內(nèi)壁上固結(jié)有一層絕緣層9。所述外殼8的外徑最小為22mm。所述絕緣層9采用酚醛樹脂摻雜3 5% (重量)的納米三氧化二鋁與氧化鉍復(fù)合絕緣體固結(jié)而成，絕緣層9的厚度為1. 5 2. 5mm，可承受130kV的高壓。以鈹青銅磁屏蔽材料作為靶6的材料，表面采用濺射方法鍍鈦層。管內(nèi)各零件經(jīng)過徹底除氣處理，儲存器 3內(nèi)充入氘氣。本發(fā)明提供的小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管產(chǎn)生中子的原理在150°C、IOOMPa環(huán)境條件下，中子發(fā)生器開始工作，儲存器3通電釋放氘氣進(jìn)入等離子體發(fā)生器2，氘氣在等離子體發(fā)生器2內(nèi)被電離生成氘等離子體(D+)，當(dāng)門電極4所加電壓為正高壓(+200V)時(shí)，氘等離子體束流(D+)將無法通過門電極4轟擊在靶6上，當(dāng)門電極4所加電壓為負(fù)高壓(_2kV)時(shí)，氘等離子體束流(D+)將通過門電極4，靶6與陰極 7聯(lián)結(jié)，陰極7上加有120kV的負(fù)高壓，管體內(nèi)部產(chǎn)生自磁場，持續(xù)放電使通過門電極4的等離子體(D+)束流逐漸加速，在靶6上并形成高密度、高溫度的等離子體聚焦，并發(fā)生氘氘聚變，產(chǎn)生2. 45MeV的中子。本發(fā)明提供的小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，可與中子發(fā)生器控制電路組成脈沖中子發(fā)生器，在150°C、100MI^環(huán)境條件下程控發(fā)射能量為2. 45MeV的中子，中子產(chǎn)額可達(dá) 1.0 X IO8,使用壽命超過1000小時(shí)，能滿足探礦、石油測井、煤質(zhì)分析、爆炸物及毒品檢測等領(lǐng)域的使用要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，這些具體實(shí)施方式
都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，包括三個(gè)外引接線柱一、等離子體發(fā)生器、儲存器、門電極、加速電極、靶、陰極、外殼、絕緣層和兩個(gè)外引接線柱二，其特征在于，所述的等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極均設(shè)置在外殼內(nèi)的一側(cè)，加速電極、靶和陰極均設(shè)置在外殼內(nèi)的另一側(cè)，加速電極和陰極均設(shè)置在靶內(nèi)，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個(gè)外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個(gè)外引接線柱二，儲存器設(shè)置在等離子體發(fā)生器的內(nèi)側(cè)，門電極設(shè)置在等離子體發(fā)生器的外側(cè)，等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極各與一個(gè)外引接線柱一固定連接，外殼的內(nèi)壁上固結(jié)有一層絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，其特征在于，所述外殼的外徑最小為22mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，其特征在于，所述絕緣層的厚度為1. 5 2. 5mmο
全文摘要
本發(fā)明提供了一種小直徑射頻驅(qū)動氘氘中子管，本發(fā)明所述的等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極均設(shè)置在外殼內(nèi)的一側(cè)，加速電極、靶和陰極均設(shè)置在外殼內(nèi)的另一側(cè)，加速電極和陰極均設(shè)置在靶內(nèi)，陰極的一端與加速電極固定連接，陰極的另一端與一個(gè)外引接線柱二固定連接，靶的一端固定連接有一個(gè)外引接線柱二，儲存器設(shè)置在等離子體發(fā)生器的內(nèi)側(cè)，門電極設(shè)置在等離子體發(fā)生器的外側(cè)，等離子體發(fā)生器、儲存器和門電極各與一個(gè)外引接線柱一固定連接，外殼的內(nèi)壁上固結(jié)有一層絕緣層。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，直徑最小可達(dá)22mm，應(yīng)用領(lǐng)域廣；產(chǎn)生的中子能量為2.45MeV，尤其適用于中子-中子測井、中子-俘獲能譜測井以及其它低能中子應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號H05H3/06GK102548181SQ20121001639
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者李庚 申請人:哈爾濱市源盛達(dá)電子技術(shù)有限公司