DE1439790A1 - Neutronengenerator,insbesondere zur Herstellung von Neutronenimpulsen - Google Patents

Neutronengenerator,insbesondere zur Herstellung von Neutronenimpulsen

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DE1439790A1
DE1439790A1 DE19621439790 DE1439790A DE1439790A1 DE 1439790 A1 DE1439790 A1 DE 1439790A1 DE 19621439790 DE19621439790 DE 19621439790 DE 1439790 A DE1439790 A DE 1439790A DE 1439790 A1 DE1439790 A1 DE 1439790A1
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Letchworth Hedley
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    • H01J27/02Ion sources; Ion guns
    • H01J27/04Ion sources; Ion guns using reflex discharge, e.g. Penning ion sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H3/00Production or acceleration of neutral particle beams, e.g. molecular or atomic beams
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Description

PATENTANWALT 1^07Qn
DIPL-ING. ERICH SCHUBERT
Telefon: 22802
Telegramm-Actr.: Pafsdtub, Stegen Abs.i Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, Siegen i. Wertf., Postfach 325 Postscheckkonten:
Köln 106931, Essen 20362 Bankkonten:
62 213 Ke/Sch. ΓίγΖ "C«*r τλΙ I De.ütid>eBankAG-
Filialen Siegen u. Oberhausen (RhM.)
• L — "" 28. Juni 1962
UNITED KINGDOM* ATOMIC ENERGY AUTHORITY, Patents Branch, 11-12, Charles II Street, London, S.W.1, England
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 23823/61 vom 30.6.1961 und derjenigen Ir. 23824/61 vom 30.6.1961 in Anspruch genommen.
Neutronengenerator, insbesondere zur Herstellung von Neutronenimpulsen.
Die Erfindung bezieht sich auf Neutronenerzeuger bzw. -generatoren derjenigen Gattung, bei welcher Ionen» die in einem Plasma in einer Kaltkathoden-Ionenquelle erzeugt sind, als Ionenstrahl herauskommen oder in Erscheinung treten, der in einem Beschleunigungsraum auf eine hohe Energie beschleu-
nigt wird, um einen Zielkern oder Auffänger bzw. ein Target zu beschliessen, welches ein Element enthält, das fähig ist, eine Kernreaktion auszuführen, um neutronen hervorzubringen, wobei die Ionenquelle und der Beschleunigungsraum sich innerhalb einer gemeinsamen abgedichteten Umhüllung von praktisch gleichem Druck befinden, und die Erfindung betrifft insbesondere Impulsgeneratoren /pulsed generators/, welche zur Herstellung von Efeutronenimpulsen oder Stössen von Neutronen /burst of neutrons/ bestimmt sind.
Keutronenerzeuger, bei welchen die DT-Reaktion /DT reaction/ zur Anwendung kommt, sind bereits vorgeschlagen worden. Bei derartigen Erzeugern wird ein Target, das ein Isotop enthält, mit energiereichen Ionen des anderen Isotops beschossen, um die Reaktion D +' T —> o£ + "n +17,6 MeY auszuführen. Für eine höchstwirksame Erzeugung von Ionen in der Ionenquelle ist es wünschenswert, dass das Ionisationsmaterial eine hohe Dichte hat. Da das Ionisationsmaterial normalerweise gasförmig ist, ist daher ein hoher G-asdruek in der Ionenquelle wünschenswert.
Der Gasdruck im Beschleunigungsraum sollte andererseits so niedrig wie möglich sein, um Ionenverluste durch Kollision mit neutralen Gasmolekülen auf ein Minimum herabzusetzen.
Die schlechte Vereinbarkeit dieser beiden Erfordernisse miteinander führte dazu, dass die ersten Efeutronenerzeuger mit einer Pumpe zum Aufrechterhalten eines Druckunterschieds zwischen der Ionenquelle und dem Beschleunigungsraum versehen wurden.
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_ 3 —
Neutronenerzeuger dieser Art waren zuverlässig und wurden
weitgehend verwendet, aber sie hatten den Nachteil, dass
sie grossräumig, kostspielig , praktisch nicht transportierbar waren und eine· fachgerechte und sorgfältige Steuerung
verlangten.
Ein bedeutender Fortschritt wurde erreicht, als Penning und Moubis 1937 einen Neutronenerzeuger herstellten, bei dem die Ionenquelle zufriedenstellend beim gleichen Druck arbeitete, den der Beschleunigungsraum hatte. Die Ionenquelle war eine Abänderungsform des von Penning konstruierten Ionisations-Messgeräts /ionisation gauge/. Bei dieser Ionenquelle wurden zwei parallele Kathoden, deren eine ein Mittelloch zum Heraustreten der positiven Ionen hatte, auf praktisch derselben Spannung gehalten, und eine Platte mit einem kleinen Mittelloch zwischen ihnen angeordnet und bei einer positiven Spannung in Bezug auf die Kathoden gehalten, um eine Anode zu
bilden. Wenn diese Anordnung mit einem Magnetfeld beaufschlagt wurde, das zu den Kathodenoberflächen senkrecht stand, so fand Penning, dass die Ionisation eines Gases bei einem. Gasdruck
erfolgen würde, der ungefähr tausendmal niedriger war als er in einer ähnlichen Ionenquelle ohne das Magnetfeld möglieh ist. Dieser Effekt ist im Zusammenhang mit den Bewegungen der
Elektronen unter der Kombination von elektrischem und magnetischem Feld erklärt worden. Es wird angenommen, dass die
Elektronen in den kombinierten Feldern eine grosse Anzahl von Malen sich hin- und herbewegen, bevor sie von der Anode eingefangen werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit besteht, dass
durch. Kollision mit Gasmolekülen eine Ionisation erfolgt.
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Diese früheren Forsehungsarfeeitea lieben sieh, auf die meisten der neueren iOrschungsarbeiteSi auf dem Gebiet der leutronener^euger entscheidend ausgewirkte
Is ist ein© Anzahl Ton !©mtroaenerseuger entwickelt worden, "bei denen die Ionenquelle d@r in Torstehendes, beeehriebenen Art verwendet wird, und dies® sind suTerläsßig ist Betrieb gewesen.
Sie zeigten Jedocsh Merkmale, welch® worn Standpunkt dee-
jenigen9 der si© verwendet;, ale nachteilig angesehen werden können.
Erstens haben sie komplizierte Einrichtunges. zum Zuführen.
der erforderlichen Potential© nach tea verschiedenen-Elelstroäea innerhalb "der UaMillmng notwendig g©a&@Srfeo Ba äi© ¥miiüllimg aus sineia geeigneten, ©las besteht, j.di> das Mferisgen. der Elektroden in der Umhüllung sehwi©rig land uüfes^i g©w@s®m.3 und wüireni, Terv;@ndimg oder d@s Sraasportes ier Isutreaeasräieiiger war ©@ Sorgfalt erf©rd©rlieiis damit ©in Stesses. der ISlektredea en® ihrer Stellung heraus vermieden wurdee . ' . ',.
Zweitens ist die Ausbeute an leutronen aus den Feutroneaerzeugern sehr niedrig gewesen.
An dieser Stelle* erscheint es angebracht, die verschiedenen Möglichkeiten zusi Darstellen der l@utronenerträge oder -ausbeuten aus Heutronensrzeugern zu diskutieren* Sas verbreitetste Verfahren besteht darin, dass ein Auemass in Feutronen pro Sekunde gemessen bzw, angegeben wird. Dies® Zahl bedeutet jedoch
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erst dann etwas, wenn die Betriebsart des Neutronenerzeugers bekannt ist. Bs soll angenommen werden, dass z.B. jeder Neutronenerzeuger-Impuls eine Dauer von 10 Mikrosekunden /10 usecs./ hat. Es sei ausserdem angenommen, dass bei jedem Impuls der Erzeuger 10^ Neutronen liefert. Somit hat der Generator einen Ausgang von 10* Neutronen in 10 Sekunden, und dies entspricht 10 n/Sekunde (Neutronen/Sek.). Wenn die Wiederholungsrate des Impulses 1/Sekunde ist, liefert der Generator tatsächlich nur 10^ Neutronen in jeder Sekunde. Es ist also grosse Vorsicht am Platze, wenn die angegebenen Leistungen von Neutronengeneratoren richtig gewertet werden sollen. In der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "Neutronenausgang" so verwendet bzw. verstanden werden, dass die tatsächliche Anzahl von Neutronen gemeint ist, die in irgendeiner festgesetzten Zeit erzeugt wird.
Die Faktoren, welche den Generatorausgang beeinflussen, sind kompliziert; die meisten sind jedoch offenbar dem Fachmann genügend gut bekannt, so dass sie im Vorliegenden nicht näher beschrieben werden müssen. Kurz zusammengefasst, sind die Hauptfaktoren Begrenzungen, welche durch elektrischen Zusammenbruch bzw. Durchschlag / electrical breakdown/, durch die Ionenquelle, durch EnergieZerstreuung im Generator und durch Wärmezerstreuung am Target bestimmend sind. Die Ionen quelle begrenzt die anfängliche Ionenherstellung und bestimmt daher dit Bate der DC-Reaktion, während übersohüisige Warne, die im Generator und im Target zerstreut irfc*-einen atruktu-
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rellen Zusammenbruch verursachen und ausserdem das Targetmaterial abdrängen und somit die Reaktion durch andere Mittel behindern kann. Andere Faktoren sind die tatsächliche Zusammensetzung des lonenstrahls, die Relativmengen von Molekül ar ion en und Atomionen, der Ionenverlust infolge von Kollisionen im Beschleunigungsraum lind die Wirkung von Sekundärelektronen, die unter dem. Ionenbeschuss am Target freigelassen werden.
Ein sehr bedeutsamer Paktor, auf welchen näher eingegangen werden soll, ist die Gefahr des elektrischen Zusammenbruchs, im Beschleunigungsraum. Bei niedrigen Gasdrücken (ungefähr 10 bis 10 mm Hg), die in den Neutronengeneratoren verwendet werden, ist es erforderlich, den Spalt über dem Beschleunigungsraum kleiner zu halten als den mittleren freien Weg der Elektronen, um Ionisation und Zusammenbruch zu vermeiden. Es ist auch aus einem anderen Grunde erwünscht, den Spalt genügend weit unter diesem Wert zu halten, nämlich um die Bedingungen oder Zustände gut auf der linken Seite der Paschen-Kurve /Paschen curve/ zu halten. Zahlen, welche für den Beschleunigungsspalt, über dem die Ionen beschleunigt werden, vorgeschlagen worden sind, liegen im. Bereich von 1 bis 2 cm.
Spannungen!, welche am Beschleunigungsspalt für die DT-Reaktion verwendet worden sind, liegen im Bereich von 60 bis 120 kV, da dieser Bereich die optimale Energie für die reagierenden Stoffe bzw. Reaktionsteilnehmer /reactants/ umfasst. Diese Spannung ist viel höher als die Spannungen, welche in der Ionenquelle verwendet werden, welche im. Bereich von 1 bis
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4 kV. liegen, und so kann die elektrische Beanspruchung auf das Gas im Beschleunigungaraum viel grosser sein als diejenige in der Ionenquelle. Be ist daher bisher immer als notwendig angesehen worden, sicherzustellen, dass das Magnetfeld in der Ionenquelle nicht bis zu einem bedeutenden Ausmass in den Beschleunigungsraum durchdringen kann.
Als Ergebnis davon ist das Magnetfeld in den Ionenquel-
KaItlen der/Kathodengattung, wie sie bisher verwendet wurden, bis zu einem gewissen Ausmase im Gebiet bzw. in der Zone in der Nähe des Beschleunigungsraums verzerrt /distorted/ worden, und dies hat die Wirksamkeit der Ionenquelle verringert.
Ein Zusammenbruch im Beschleunigungsraum kann auch einen anderen Grund haben. In der Ionenquelle wird während des Betriebs ein Plasma erzeugt. Das Plsma kann, durch das Loch in der Kathode hindurch in den Beschleunigungsraum diffundieren. und einen Zusammenbruch, hervorrufen, wenn es -i*- der Elektrode zu nahe kommt, welche die hohe negative Spannung für die Beschleunigung aufbringt. Die negative Spannung stösst das Plasma ab, aber wenn die Target-Spannung als Impuls in einer Zeit aufgebracht wird, welche kürzer ist als für das Plasma erforderlich ist, um seine Gleichgewichtsstellung zu erreichem, kann ein Vakuum-Üb erspringen /vacuum sparking/ auf tr et eil·, und zwar auf Grund einer Verzerrung im elektrischen. Feld im Beeohleunigungsraum.
Sas Bineohliessen des Plasmas innerhalb der Ionenquell· iet daher für äusserst wichtig bei Neutronengeneratoren der
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• - a -
Impulsbauart erachtet worden, und die.Kathode, welche dem Beschleunigungsraum benachbart ist, hat eine Öffnung, die so klein, wie möglich ist, um die maximale Einschliessung zu erhalten.. Dies wirkt sich jedoch so ausf dass der Ionenstrahl in die Form eines dünnen Bleistiftes konzentriert, wird. Obwohl der Strahl sich infolge /on. Raumladeeffekten und infolge des elektrischen Feldes verbreitert, ist es bisher notwendig gewesen, entweder das target von der Kathode der Xonenqiielle wegsubewegen, oder Hilfselektroden zum. Terbreitern des Strahls zu benutzen. Wenn, ein soiuaaler, konzentrierter Strahl auf das Sarget auf treffen kömaitej, würde ©ins Örtliche Überhitzung ©rfölgeiiu, läBd das Sritiiam. oä®T D©ut©rliam0 welehe (Stoff®) äi© a reagierendes, itoffe sindp würdss. vmggetTilehe®,-* Bis π'ύτ® fiaSi©s? Is
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folge äes KeIIiSiGa9 uIq im ToS3Q1I©seaclca,
Bs §®igt si «ti οΐί,α tos. νοίοΐ
ITsutronengenerators war IzIsIm9". ©twa 3 as. 11
Sekimde mit kontinuierliolieia Betrieb und darauffolgende
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Neutronengenerator-Konstrulctionen konnten natürlich diese Zahl erhöhen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Neutronenausgang pro Impuls von bekannten Impuls-Kaltkathodenfleutronengeneratoren derjenigen G-attung, auf welche sich
5 6 die Erfindung "bezieht, alle im Bereich von 10 bis 10 lagen.
Ein bauliches Merkmal für Neutronengeneratoren, welches praktische Bedeutung hat, ist das Target. Während des Einbauens in den Generator kann infolge von Wärme, die beim Einbauen z.B. durch Hartlöten oder Weichlöten erzeugt wird, eine "Verschlechterung /deterioration/ des Targetfilms auftreten, ganz gleich, ob er mit den Wasserstoffisotopen integriert ist oder nicht. Ausserdem kann während der Exhaust- und Brennverfahren /exhausting and baking processes/ ein Heisswerden des Targetfilms eine Verschlechterung hervorrufen.
Auch kann während des Betriebs des Generators unter dem Beschuas der energiereichen Teilchen das entweder momentane oder kontinuierliche Erhitzen des Targets z.B. infolge der Entwicklung oder des Ausseheideng oder Hervortretens des Target-Gases oder infolge eines Verschmeleens des Targetfilms eine Verschlechterung verursachen.
Die Erfindung schafft einen Impulsneutronengenerator, welcher einen stark vergrösserten Seutronenausgang pro Impuls verbunden mit einer guten Arbeitslebensdauer liefern kann;
In einer Ausführungsform schafft die Erfindung einen Neutronengenerator, welcher von einfacher Konfiguration sowie
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hochgradig widerstandsfähig gegenüber mechanischen Stössen ist und welcher eine verbesserte und erheblich vereinfachte Vorrichtung zum Durchlassen der erforderlichen Potentiale nach den verschiedenen Elektroden aufweist.
In einer anderen Ausführungsform schafft die Erfindung einen Ueutronengeh-erator mit einer Target-Bauteilgruppe für JJeutronengeneratoren, welcher das Abführen von Wärme von der Target-fläche bzw. -Zone während des Züsammenbauens, irgendwelcher anderer Erwärmungsverfahren, die bei der Herstellung erforderlich sind, oder während des Auslassens oder -Pumpens /exhausting/ oder beim Betrieb oder bei einer anderen Betriebsbedingung oder Außeneinflußgröße, welche eine Verschlechterung des Targets verursachen könnte, erleichtert. Die verbesserte Wärmezerstreuung vom Target weg lässt zu, dass die Einrichtung bei einem höheren Stromniveau betrieben werden kann und ermöglicht somit die Schaffung einer höheren Impulswiederholungsfrequenz.
Das Target bildet eine einfache Vorrichtung zum Bestrahlen von Materialien, wodurch die Gometrie der iieutronenemission am besten ausgenutzt wird.
Die Targetbauteilgruppe ist ausserdem leicht zu ersetzen bzw. auszuwechseln.
Es folgt ausserdem, dass es bei .der Erfindung möglich' ist, das Target mit Tritium oder Deuterium oder G-emischeh dieser Gase vorzuladen /preload/ und sie während aller nachfolgener Herstellungsprozfesse durch Kühlen des Targets festzuhalten, wodurch: derExhaug-fcprozess bedeutend vereinfacht wird«
Es hat sich herausgestellt, dass dadurch, dass zugelassen wird, dass das Megnetfeld sich über die Ionenquelle-hinaus - erstreckt, wodurch sichergestellt wird, dass die Magnetfeldlinien im wesentlichen parallel "bei den äusseren Enden der Innenquelle bleiben, und dadurch, dass sichergestellt wird,
dass die Feldlinien so gerade wie möglich innerhalb der.Ionenquelle sind, eine grosse Ionenquelle verbandet werden kann und ein überraschend intensiver Ionenstrahl hergestellt werden kann, der einen hohen Prozentsatz an Atömionen hat, wie sich an den hohen Neutronenausgängen der Generatoren zeigt.
Es hat sich ausserdem herausgestellt, dass bei dieser Ionenquelle eine kleine Öffnung "benutzt werden kann, um die lonenstrahlweite zu bestimmen, wodurch zum Aufrechterhalten einer guten Magnetfelakorsfiguration und zum Einsohliessen des Entladeplaamas in der Ionenquelle beigetragen ψ±τά und trotzdem das großräumige oder -flächige iarget nicht an einer örtlichen Überhitzung leidet. ·
Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert, "und zwar zeigt Fig. 1 «inen I&iigsschnitt entlang A-A, -während fig» 2 eine Projektion unter einem dritten Winkel /thiri angl« projection/ bzw, Draufsicht darstellt.
öemfitß der Zeichnung weist eine Anode 1 aus ^ichtmagnetischem Material einen Zylinder mit einem Beanspruehunge-Terminderungssohlitz 2 auf, und sie ist an einem starren Hing J befestigt, an den zwei Rohrabschnitte 4 und 5 aus Glas angeschmol- <zen sind. Die äußere Kante 6 des Rings 3 befindet sich im Abstand ' . BAD ORlGIf^
>j ir c Ά 1 ·,*(■ Il h S' Λ il ■ .
von dem G-IaS und "bildet einen guten elektrischen Kontakt • für eine Spannungsliefervorrichtung (nicht gezeigt). Eine Extraktorkathode /extractorcathode/ 7 ist als Scheibe aus . ferromagnetischem Material ausgebildet, welche an rohrförmige G-las ab schnitte 5 und "8 geschmolzen ist. Die JLussenkante 9 der Extraktorlaathode 7 erstreckt sich mit Abstand vom G-las und bildet einen guten elektrischen Kontakt für eine Spannungsliefervorrichtung, die nicht gezeigt ist. Löcher 10 in der Extraktorkathode 7 weisen einen Ring aus kleinen kreisförmigen . Löchern um ein größeres in. der Mitte gelegenes kreisförmiges Loch herum auf. Eine Manschette 11 aus Metall ist am rohrförmigen G-lasabschnitt 8 angeschmolzen und hat eine geformte Kante 12S an. welcher ein Target 13? das aus einer ITiclceXbasis„ welche einen mit Sritiiita oder Deuterium behandelten film. /tritiated or d©u1»©r.&ted' ·' Atanium f Inder© Material!©^ wie ,SoBe MoljMan^ fefeanea als SCärgst werden P und anders Wasserstoff
Im rohrförmigen ©Isea^üßliiitttt 4 1st ®±no
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wobei ein drittes Rohr vorgesehen ist, das nicht sichtbar ist. Am Rohr 21 ist ein hohler Glaswinkelärm 23 angeschmolzen, der. einen Druckmesser der Konduktivitätsbauart enthält. Er "besteht aus einem Faden oder Draht 24 mit Zuführleitungen 25 und einem Halterungsstab 26. Der Faden kann so angeschaltet oder verbunden sein, daß er ein Glied oder einen Arm einer Wheatstonesehen Brücke bildet, und der verstärkte UngleichgewichtsstrOm kann verwendet werden, um die Temperatur eines Gasauffullers /gas replenisher/ (in der britischen Patentschrift 850 950 der gleichen Anmelderin beschrieben) zu steuern, der in einem hohlen Glaswinkelarm 27 eingeschlossen ist, welcher an das Rohr 22 angeschmolzen ist. Der Gasauffüller besteht aus einem Glasrohrabschnitt 28 mit Präzisionsbohrung von relativ zum Winkelarm 27 vergrössertem Radius. Gegen eine Stufe 29 ist eine Glimmer-Unterlegscheibe 30 gedrückt, die das eine Ende eines Nickelrohrs 31 haltert.
Eine zweite Glimmer-IJhterlegsehei"be 32 haltert oder stützt das andere Ende des Rohres 31, und eine Hülse 33 dient als Verstrebung zwischen den beiden Unterlegscheiben. Klemmdrähte /Pinch wired/. 34 drücken die Unterlegscheibe 32 gegen die Hülse, und ein Heizdraht 35 ist an die Klemmdrähte angeschlossen und führt am Inneren des Rohres 31 hinunter. Klemmdrähte 34· sind an leitungen 36 befestigt.
Ein dritter rohrförmiger Bauteil /third stem/ 37 (vgl. Bleieintragung in Fig. 2.) wirkt als Pumprohr. Beim Betrieb des Rohrs wurde ein geringer Strom dem Erhitzer im Gasauf füller übermittelt,
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"■■■■■■'-■: ν ■ .1
-. 14-
um Deuterium, wegzutreiben, "bis der Druck- innerhalb der Anode bis 20 Mikron betrug. Sine Magnetfeldspule aus einer einzigen lage mit 160 Windungen wurde um die Umhüllung angeordnet, um., wenn mit Impulsen beaufschlagt /third stem/, ein Feld von 500 Gauss oder mehr im Raum zwischen der Kathode und der Extraktor*- kathode herzustellen, wobei das Feld die Anode durchdringt, welche au einer nichtmagnetischen Legierung aus Kupfer und Nickel von niedriger Konduktivität hergestellt ist, und ausserdem tief in den Raum zwischen Kathode 10 und Target 13 eindringt.
Eine Impulsspannung von etwa 1 kV Amplitude und etwa 13 Mikrosekunden Dauer wurde zwischen die Anorde und die Kathoden, welche geerdet sind, übermittelt und ein Strom von 40 Ampere auf die Magnetfeldspule aufgebracht. Gleichzeitig wurde ein Impuls von Mikr ο Sekunden Dauer und einer Amplitude von bis zu -150 kV auf den Beschleunigüngsraum zwischen der Extraktorkathode und dem Target aufgebracht.'
Es wurde ein Stoß von mindestens 10 Neutronen erzielt. .
Dieser Generator konnte 10-Mikrosekünden-Impulse von 5 x 10 -Neutronen mit guter Zuverlässigkeit und ohne augenscheinliche Verschlechterung oder übermäßige Wärmezerstreuung erzeugen.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Dipl.-Ing. Erich Schubert
    62 213 - Ke. — .
    28. Juni 1962
    Patentansprüche
    C1 ή Impulsneutronenerzeuger bzw.-generator derjenigen Gattung, bei welcher Ionen, die in einem Plasma in einer Kaltkathoden-Ionenquelle erzeugt sind, als Ionenstrahl herauskommen oder in Erscheinung treten, der in einem Beschleunigungsraum auf eine hohe Energie beschleunigt wird, um einen Zielkern oder Auffänger bzw. ein Target zu beschießen, welches ein Element enthält, das fähig ist, eine Kernreaktion auszuführen, um neutronen hervorzubringen, wobei die Ionenquelle und der Beschleunigungsraum sich innerhalb einer gemeinsamen abgedichteten Umhüllung von praktisch gleichem Druck befinden* insbesondere Impulsgenerator, welcher zur Herstellung vgsi Seutronenimpulsen oder Stößen von neutronen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dafl die Ionenquelle swei Parallelplatten-Kat&oteabauteil® senkrecht aur gemeinsamen Achse aufweist, wobei der eine Kathodenbauteil eine kleine Axi^!öffnung hat, welche die anfängliche Weite des Ionen strahle bestimmt, el» Anodenbauteil zwischen dem genannten Sathodenbauteilen angeordnet ist, diese Anode eine Asialöffnung hat, welche die feite &«« Plaamae in d«r Ionenquelle b*etiiamts und <5fiS in diesem Generator der Target»Bauteil auf der genannten Aus«· mit einem xleinen Abstand von dem Kathodecbauteil untergebracht 1st, welche? die genannt· Öffnung hat, um mit dieser einen
    BAD
    •;ungß-raura jsu bilden, und eine Vorrichtung, sura Aufrechterhalten eines Magnetfeldes in der ionenquelle, v=obei das äiagnetfeld sichtief in den Besealeunigungsraura erstreckt, ao daß die Feldlinien :ber dem ganzen Abstand zwischen den genannten aathodenbauteilen im wesentlichen parallel zur genannten Achse stehen.
    2, Impuleneutronengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone oder Fläche der kleinen Öffnung in der genannten Kathode nicht grosser als 1/1O der Zone oder Fläche der "Axialöffnung in der Anode beträgt.
    3. Impulsgenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode einen starren, sich radial erweiternden Abschnitt hat, -welcher die Urah'illung durchdringt, derart, daaa ein äusaerer elektrischer Kontakt f^lr die Anode und eine mechanische ot'itze oder Halterung fUr die TJiah'lllung vorgesehen
    4.) Impuleneutronengenerator nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode mit der kleinen Axial öffnung einen starren, sich radial erweiternden Abschnitt hat, welcher durch die Umhlllung dringt, derart, dass ein äusserer elektrischer Kontakt f'ir die Kathode und eine mechanische Halterung für die umhüllung geschaffen wird.
    5. Impulsneutronengenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden, die Anode und das Target durch drei koaxiale Glasrohre, an denen sie angeschmolzen sind,
    SO 98 1 Q/0 8
    I"* H39790
    im Abstand gehalten werden, wobei die Glasröhre die Umh.lllung bilden, und der Target-Bauteil und der eine Kathodenbauteil die Enden der trmh'illung abschliessen.
    6. Impulaneutronengenerator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» dass der larget-Üattteil einen kelchförmigen Bauteil aufweist» dessen Basis zur dielektrischen Umhüllung hin orientiert ist, und dessen Rand mit der Kante einer Manschette abgedichtet ist» welcher am einen Bnde der Umhüllung angeschmolzen ist.
    7. Impulaneutronengenerator nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenbauteil aus einem nichtmagnetischen Material von niedriger elektrischer Konduktiv!- tät hergestellt ist.
    8. Impulaneutronengenerator nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet» dass eine Torrichtung vorgesehen ist» um einen (Jasdruck von Wasserstoff isotopen im Bereich von etwa 10 bis 20 Mikron aufrechtzuerhalten.
    BAD
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