[实用新型]一种脉冲中子发生器

摘要

本实用新型提供一种脉冲中子发生器。在一个高真空的高压陶瓷管内，在真空弧离子源触发极与阴极间加一个触发脉冲时，氘原子被电离，初始等离子体扩散，使离子源阳极和阴极之间导通，形成弧电流，产生高密度等离子体。在加速高压的作用下，氘离子束与氚钛靶相互作用，发生氘氚反应，产生能量为14MeV的脉冲中子。在真空弧离子源的引出极，设置一个环形磁场，对氘离子形成聚焦，增加作用到靶上的氘离子束流，提高脉冲中子产额；采用干泵、分子泵、离子泵和吸气泵的组合，提高系统的真空度，减少氘离子束在传输过程中的损失；在氚钛靶的表面镀一层400nm厚的铝膜，阻挡重离子到达氚靶，减少靶损伤。

主权项

一种脉冲中子发生器，其特征在于，所述的中子发生器包括上法兰（1），陶瓷真空管（2），氚钛靶（3），离子源阳极（4），离子源触发极（5），离子源阴极（6），陶瓷绝缘环（7），环形钐钴永磁铁（8），陶瓷绝缘柱（9），导电金属柱（10），下法兰（11），外接三电极（12），真空室（13），放气阀（14），闸板阀A（15），吸气剂泵（16），闸板阀B（17），分子泵（18），离子泵（19），干泵（20），远控高压加速电源（21），远控离子源脉冲电源（22），平台车（23）；其连接关系是，所述的上法兰（1）与陶瓷真空管（2）顶部连接；上法兰（1）朝上的一面通过螺钉与远控高压加速电源（22）的输出电极P连接；上法兰（1）朝下的一面通过金属杆与氚钛靶（3） 连接；由离子源阳极（4）、离子源触发极（5）、离子源阴极（6）、陶瓷绝缘环（7）、环形钐钴永磁铁（8）、陶瓷绝缘柱（9）、导电金属柱（10）构成真空弧离子源；其中，离子源阳极（4）通过外接三电极（12）的a端与远控高压加速电源（21）的接地端G以及远控离子源脉冲电源（22）的阳极输出端A连接；离子源触发极（5）通过外接三电极（12）的t端与远控离子源脉冲电源（22）的触发输出端T连接；离子源阴极（6）通过外接三电极（12）的c端与远控离子源脉冲电源（22）的阴极输出端C连接；离子源阳极（4）与离子源阴极（6）之间用一个陶瓷绝缘环（7）进行绝缘；离子源阴极（6）外套有一个环状的离子源触发极（5），两者之间设置有真空放电间隙；环形钐钴永磁铁（8）套在离子源阳极（4）、离子源触发极（5）、陶瓷绝缘环（7）的外部；环形钐钴永磁铁（8）与离子源阳极（4）和离子源触发极（5）之间有绝缘间隙；离子源阳极（4）与氚钛靶（3）之间的距离可调；所述的下法兰（11）朝下的一面与真空室（13）连接；下法兰（11）向上的一面固定有真空弧离子源；真空室（13）通过真空管道与分子泵（18）连接，中间设一个闸板阀A（15）；真空室（13）与放气阀（14）连接；真空室（13）中部与吸气剂泵（16）连接；真空室（13）下部与离子泵（19）连接，真空室（13）与离子泵（19）之间设一个闸板阀B（17）；离子泵（19）支撑真空室（13）和陶瓷真空管（2）；分子泵（18）通过波纹管与干泵（20）连接；干泵（20）、分子泵（18）、离子泵（19）、远控高压脉冲电源（22）、远控高压加速电源（21）分别固定在平台车（23）上。