[发明专利]小型高产额氘氘中子发生器

摘要

本发明公开了一种小型高产额氘氘中子发生器。采用模块化分布式高频离子源，在端部为球面的陶瓷圆柱体外表面上均匀分布，输出分布均匀、流强大于1A、单原子比例超过80％氘离子束，在端部为球面的柱形的加速电场中加速，轰击位于高电位端的端部为球面的柱形金属或陶瓷自成靶，发生氘/氘反应，产生2.45MeV中子。模块化分布式高频离子源数量和自成靶的面积不受限制，氘氘反应的中子产额超过1011n/s，且无任何放射性污染物排放。适合商业化应用，如硼中子俘获治疗、中子照相、在线物料成分中子检测、中子辐照改性以及作为锎中子源替代产品等领域。

主权项

一种小型高产额氘氘中子发生器，其特征在于，包括高频离子源、柱形陶瓷外壳、柱形自成靶及靶屏蔽极；所述柱形自成靶的柱形面为圆柱体或多面柱体结构；所述柱形自成靶包括自成靶本体和内部冷却油通道，所述内部冷却油通道位于所述自成靶本体内，所述内部冷却油通道分别与冷却油入口、冷却油出口管道相连接；所述高频离子源包括若干小型天线模块和若干引出极，所述小型天线模块均匀分布安装在所述柱形陶瓷外壳外部表面，所述引出极沿所述柱形陶瓷外壳在壳体内部分布安装；所述柱形陶瓷外壳内为真空室，所述真空室通过氘气补充阀门及管道连接外部氘气补充装置；所述柱形自成靶及靶屏蔽极安装在所述柱形陶瓷外壳内，所述靶屏蔽极罩在所述柱形自成靶上，所述靶屏蔽极上设有开孔；所述引出极与所述柱形自成靶之间存在引出、加速、聚焦的电场，所述高频离子源在所述柱形陶瓷外壳内部真空一侧产生高密度氘等离子体，所述引出极引出氘离子束通过电场加速后、穿过所述靶屏蔽极上的开孔，轰击所述柱形自成靶，所述柱形自成靶输出高产额能量为2.45MeV中子。