[发明专利]一种小型中子源及其制备方法

摘要

本发明提供一种小型中子源及其制备方法，特别是涉及采用场致离子发射产生中子的技术领域。为了解决传统中子源体积大、使用不便、成本高、应用受限等问题，本发明提供的中子源是利用碳纳米管等一维纳米结构材料的曲率半径小的特点，以碳纳米管等一维纳米结构材料作为场致离子发射电极。通过在栅极电极上施加电压，在CNTs等一维纳米结构的尖端附近形成巨大的负电场强，使氘气或氚气电离成离子，离子加速后高速轰击富含氘或者氚元素的靶材，从而复合并释放出中子。本发明提供的中子源结构简单、体积小、成本低、无辐射影响、使用方便等特点，可以在中子成像、元素分析、仪器校正、中子验证等方面广泛应用。

主权项

一种小型中子源，其特征在于，包括离子枪、阳极靶和绝缘套筒；所述离子枪为产生离子束的部件，包括接地或者接正电压的CNTs场致离子发射电极、接负高压的栅极和绝缘基座，所述的CNTs场致离子发射电极和栅极封装在绝缘基座上，所述离子枪内充斥着待电离的气体；所述的CNTs场致离子发射电极为将生长在基片上的碳碳纳米管阵列固定在场致离子发射电极上；所述阳极靶为受离子束轰击并产生中子的阳极；所述的离子枪和阳极靶封装在绝缘套筒的两端。