DE1107839B - Neutronengenerator mit einer Erzeugung der Neutronen durch Beaufschlagung einer Auftreffplatte mit Ionen eines Wasserstoffisotops - Google Patents
Neutronengenerator mit einer Erzeugung der Neutronen durch Beaufschlagung einer Auftreffplatte mit Ionen eines WasserstoffisotopsInfo
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H3/00—Production or acceleration of neutral particle beams, e.g. molecular or atomic beams
- H05H3/06—Generating neutron beams
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Description
INTERNAT. KL. HOIj
DEUTSCHES
PATENTAMT
N15620 Vmc/21g
23. SEPTEMBER 1958
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. MAI 1961
Die Erfindung bezieht sich auf einen Neutronengenerator mit einer Erzeugung der Neutronen durch
die Beaufschlagung einer Auftreffplatte mit Ionen eines Wasserstoffisotops und mit der Erzeugung der
Ionen in einer Entladung zwischen zwei flachen Platten als Kathoden, einer diese Entladungsstrecke
umgebenden zylindrischen Anode und einem axialen Magnetfeld und dabei eine der Kathodenplatten mit
einer Öffnung für den Austritt der Ionen versehen ist.
Neutronengeneratoren eingangs erwähnter Art sind bereits bekannt. Das Magnetfeld wird durch eine
den Vakuumraum umgebende Spule erzeugt. Zwischen der Auftreffplatte und der Ionenquelle befinden
sich eine oder mehrere Beschleunigungselektroden. Neutronengeneratoren werden z. B. für Wissenschaftliehe
Untersuchungen verwendet, bei denen ein komplizierter Zusammenbau mit mehreren Elektrodendurchführungen
für hohe Spannung unbedenklich ist, obgleich die Anlage teuer ist. Es werden auch
Neutronengeneratoren häufig zum Prüfen von Bohrlöchern verwendet, wobei ein einfacher Zusammenbau
erfordert wird, besonders da in tiefen Bohrlöchern die Temperatur sehr hoch ist.
Die vorliegende Einrichtung bezweckt, einen Neutronengenerator zu schaffen, dessen Aufbau einfach
ist und der nur eine einzige Hochspannungszufuhr braucht.
Bei diesem Neutronengenerator ist nun gemäß der Erfindung das Magnetfeld der Ionenquelle völlig von
dem Beschleunigungsraum dadurch abgeschirmt, daß der Magnetkreis ganz geschlossen ist, während die
Auftreffplatte in dem Boden einer hohlen Beschleunigungselektrode untergebracht ist, die mit einer
Öffnung nach der Öffnung in der Kathodenplatte der Ionenquelle gerichtet ist, während zwischen dieser
Kathodenplatte und der hohlen Kathode keine anderen Elektroden vorhanden sind.
Bei der vorliegenden Bauart ist in dem Beschleunigungsraum kein Magnetfeld vorhanden, so daß
höhere Beschleunigungsspannungen zulässig sind, da die Verringerung der Durchschlagspannung infolge
der scheinbaren Druckerhöhung durch das Vorhandensein eines Magnetfeldes hier nicht auftritt. Da
die Auftreffplatte am Ende der Beschleunigungselektrode angeordnet ist, können Sekundärelektronen
nicht in den Beschleunigungsraum zurückkehren, wodurch auch eine höhere Durchschlagspannung
möglich ist. Infolge der Gestalt der Beschleunigungselektrode tritt eine solche Dehnung des Ionenbündels
auf, daß die Auftreffplatte gleichmäßig bombardiert wird und kein Einbrennen eintritt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher Neutronengenerator mit einer Erzeugung
der Neutronen durch Beaufschlagung
einer Auf treffplatte mit Ionen
eines Wasserstoffisotops
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 27. September 1957
Niederlande vom 27. September 1957
Adrianus Cornells van Dorsten
und Dr. Otto Reifenschweiler,
und Dr. Otto Reifenschweiler,
Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
erläutert, die einen Neutronengenerator nach der Erfindung darstellt, und zwar in
Fig. 1 das Metallgehäuse und in
Fig. 2 das Glasgehäuse.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Mantel aus Chromnickelstahl. Mittels einer Fernicokappe 2 ist darin ein
Glaskegel 3 eingeschmolzen, der an sich an einem Fernicoring4 festgeschmolzen ist. Der Ring 4 trägt
einen Kupferblock 5. Auf dem Kupferblock 5 ist eine langgestreckte Büchse 6 als Beschleunigungselektrode
aus Chromnickelstahl befestigt. Die abgerundete obere Seite der Büchse 6 hat eine kleine Öffnung 7.
Auf der anderen Seite des Mantels 1 sind mittels Fernicobüchsen und Glaskappen Stromzuführungsdrähte
8 und 9 eingeführt. Der Draht 9 führt zu einer zylindrischen Anode 10 aus Aluminium. Im Mantel 1
befindet sich eine Buchse 11 mit einem Boden 12, die beide aus Weicheisen hergestellt sind. Auf dem
Boden 12 ist ein dauermagnetischer Block 13 angeordnet, der von einer Aluminiumbuchse 14 bedeckt
ist. Auf dem mit einer Öffnung 15 versehenen Boden der Buchse 11 ist auch eine Aluminiumplatte 16 angebracht.
Der der zylindrischen Anode gegenüberliegende Teil der Aluminiumbuchse 14 und die AIuminiumplatte
16 bilden die Kathoden der Entladungs-
109 609/429
strecke. Der Zuführungsdraht 8 führt zu einem Zirkondraht 17, der schraubenlinienförmig gewickelt
und mit dem anderen Ende leitend über einen Stützdraht mit der Wand verbunden ist.
Innerhalb des Glaskegels 3 befindet sich eine Masse 18 aus Siliköngummi, in dem sich die Hochspannungszuführung
19 erstreckt. Auf dem Kupferblock 5 ist die Auftreffplatte 20 aus Silber mit einer
Titanschicht von einigen Mikron Dicke angebracht. Der ganze Vakuumraum ist mit dem Wasserstoffisotop
Deuterium unter einem Druck von 1 bis 1000 · 10-5 mm Hg gefüllt. In die Zirkonwendel 17
ist auch Deuterium aufgenommen und nötigenfalls kann durch Erhitzung dieser Wendel der Druck geregelt
werden. Das magnetische Feld in der Ionenquelle beträgt etwa 500 Gauß und die Spannung für
diese Entladung etwa 2000 V.
Die Titanschicht der Auftreffplatte 20 in der Beschleunigungselektrode
6 ist mit dem Wasserstoffisotop Tritium gesättigt. Die Beschleunigungsspannung zwischen der Ionenquelle und der Beschleunigungselektrode
6 kann 100 bis 200 kV betragen.
In der Ionenquelle werden Deuteriumionen gebildet, die nach Beschleunigung die Auftreffplatte 20
erreichen, wo sie mit dem vorhandenen Tritium unter Bildung von Neutronen mit einer Energie von etwa
14MeV reagieren. Die Ionenbahnen sind gestrichelt angedeutet.
In Fig. 2 sind die denen der Fig. 1 entsprechenden Einzelteile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Wand dagegen besteht in diesem Falle aus dem
Glaszylinder 21, der ab der Höhe des Beschleunigungsraumes eine Außenwand 22 hat. Der Zwischenraum
ist mit Isolieröl 23 oder einer ähnlichen Flüssigkeit ausgefüllt.
In beiden Figuren sind die Abmessungen aus dem daneben angegebenen Maßstab von 10 cm ersichtlich.
Claims (2)
1. Neutronengenerator mit einer Erzeugung der Neutronen durch die Beaufschlagung einer Auftreffplatte
mit Ionen eines Wasserstoffisotops und mit der Erzeugung der Ionen in einer Entladung
zwischen zwei flachen Platten als Kathoden, einer die Entladungsstrecke umgebenden zylindrischen
Anode und einem axialen Magnetfeld und dabei eine der Kathodenplatten mit einer Ionenaustrittöffnung
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld der Ionenquelle ganz von dem
Beschleunigungsraum dadurch abgeschirmt ist, daß der Magnetkreis ganz geschlossen und die
Auftreffplatte (20) in dem Boden einer hohlen Beschleunigungselektrode (6) untergebracht ist,
die mit einer Öffnung (7) nach der Öffnung in der Kathodenplatte (15) gerichtet ist, während zwischen
dieser Kathodenplatte und dieser hohlen Elektrode keine anderen Elektroden vorhanden
sind.
2. Neutronengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (21) aus
Glas besteht, der in der Höhe des Beschleunigungsraumes doppelwandig (22) und mit Isolieröl
oder einer ähnlichen Flüssigkeit (23) ausgefüllt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 10S 609/429 5.61
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