DE1816459B1 - Neutron generator - Google Patents

Neutron generator

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DE1816459B1
DE1816459B1 DE19681816459 DE1816459A DE1816459B1 DE 1816459 B1 DE1816459 B1 DE 1816459B1 DE 19681816459 DE19681816459 DE 19681816459 DE 1816459 A DE1816459 A DE 1816459A DE 1816459 B1 DE1816459 B1 DE 1816459B1
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target
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neutron generator
ion
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Dr Werner Eyrich
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Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft einen Neutronengenerator und Isolator gebildete Einheit seitlich aus dem Vamit einer auf Hochspannungspotential liegenden und kuumgehäuse herausnehmbar ist. in einem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert angeord- Die Strombelastbarkeit der Ionenquelle wird durchThe invention relates to a neutron generator and insulator unit formed laterally from the Vamit one lying on high voltage potential and a vacuum housing can be removed. electrically insulated in a vacuum housing- The current carrying capacity of the ion source is determined by

neten Ionenquelle zum Erzeugen eines Ionenstrahl- Flüssigkeitskühlung erhöht, wobei die Ionenquelle bündeis und einem Target, in dem das Ionenstrahl- 5 durch eine Bohrung im Stützisolator mit einer isoliebündel mittels Kernreaktionen Neutronen erzeugt. renden Kühlflüssigkeit versorgt wird.Neten ion source for generating an ion beam liquid cooling increased, the ion source bundle and a target in which the ion beam 5 through a hole in the post insulator with an isolating bundle generated neutrons by means of nuclear reactions. renden coolant is supplied.

Neutronengeneratoren sind kernphysikalische Ge- Zum Zuführen von Deuteriumgas zur IonenquelleNeutron generators are nuclear physics devices for supplying deuterium gas to the ion source

rate, die vorerst nur in relativ kleiner Zahl benötigt ist an dem von der Ionenquelle abgewandten Ende werden und einen erheblichen Wert darstellen. Solche des herausnehmbaren Isolators ein Gasreduzierventil Geräte sind zudem, insbesondere für Forschungs- io angeordnet, das mit der Ionenquelle über ein durch zwecke auf dem Gebiet der Kernphysik immer wieder den Isolator geführtes metallisches Rohr verbunden an ganz spezielle Aufgaben anzupassen und erfordern ist und durch einen elektrisch isolierenden Schlauch diese Aufgaben optimal erfüllende Ausbildungen mit Deuteriumgas gespeist wird, eines oder mehrerer Bauelemente. An das die Ionenquelle umschließende Vakuum-rate, which is initially only required in relatively small numbers at the end facing away from the ion source and are of considerable value. Such of the removable insulator a gas reducing valve Devices are also arranged, in particular for research, with the ion source via a through For purposes in the field of nuclear physics, the insulator-guided metallic tube is repeatedly connected to be adapted and required to very special tasks and by means of an electrically insulating hose Training courses that optimally fulfill these tasks are fed with deuterium gas, one or more components. To the vacuum tube surrounding the ion source

Dadurch wird ein erheblicher finanzieller Aufwand 15 gehäuse kann eine aus Absaugelektrode und Targeterforderlich, der seinerseits die Anwendung von halter bestehende Baugruppe angeschlossen werden, Neutronengeneratoren auf ein Mindestmaß begrenzt. wobei Absaugelektrode und Targethalter auf Erd-As a result, a considerable financial outlay is required, an assembly consisting of a suction electrode and target may be required, to which the application of a holder can be connected, Neutron generators limited to a minimum. with suction electrode and target holder on earth

Aus der deutschen Patentschrift 745 240 ist ein potential liegen. Dabei ist es auch möglich, das Target Neutronengenerator bekannt, dessen Ionenquelle auf als Drehtarget auszubilden. Wird ein größerer Ab-Hochspannungspotential hegt und an ein Vakuum- 20 stand zwischen Ionenquelle und Target bei vorbegehäuse angeflanscht ist. Die Ionenquelle ist jedoch stimmter Targetgröße gefordert, so kann an das nicht allseitig vom Vakuumgehäuse umschlossen, so Vakuumgehäuse auch ein elektrostatisches Linsendaß Hochspannung führende Teile von außen zugang- system zum Fokussieren des Ionenstrahlbündels und lieh sind und die betriebsmäßige Handhabung dieser ein Ionenrohr zur Aufnahme des Targets angeflanscht Einrichtung außerordentlich erschwert ist. 25 werden.From the German patent 745 240 is a potential lie. It is also possible to use the target Known neutron generator, the ion source of which is designed as a rotating target. Becomes a larger off-high voltage potential and there was a vacuum between the ion source and the target at the front housing is flanged. However, the ion source is required to have a certain target size, so it can be not enclosed on all sides by the vacuum housing, so vacuum housing also has an electrostatic lens assembly High-voltage parts from the outside access system for focusing the ion beam and are borrowed and the operational handling of this an ion tube flanged to accommodate the target Establishment is extremely difficult. 25 become.

Bei dem aus der deutschen Patentschrift 1 276 221 Soll an die Ionenquelle eine höhere Spannung anbekannten Neutronengenerator ist die Ionenquelle an gelegt werden, so wird vorteilhafterweise die Ionendas Vakuumgehäuse angeflanscht und außerhalb des- quelle von einem isoliert aufgehängten Blechmantel selben in einem von Vakuumgehäuse getrennten, mit umschlossen, dessen Potential niedriger als das der einer isolierenden Flüssigkeit gefüllten Raum ange- 30 Ionenquelle ist. Dabei ist es auch möglich, den Blechordnet. Dadurch wird eine zufällige Berührung an mantel elektrisch mit einer Linsenelektrode zu verHochspannung liegender Bauelemente mit Sicherheit binden.In the case of the one known from German patent specification 1,276,221, a higher voltage is applied to the ion source Neutron generator is the ion source to be put on, so advantageously the ions Flanged vacuum housing and outside of it by an insulated sheet metal jacket same in a separate vacuum housing, with enclosed, whose potential is lower than that of the 30 ion source is placed in an insulating liquid-filled space. It is also possible to arrange the sheet metal. As a result, accidental contact with the jacket electrically leads to high voltage with a lens electrode Secure horizontal components.

vermieden, aber die Möglichkeit von Manipulationen Eine andere Variationsmöglichkeit besteht darin,avoided, but the possibility of manipulation Another possible variation is to

an der Ionenquelle erschwert oder stark einge- daß an das die Ionenquelle umschließende Vakuumschränkt. 35 gehäuse eine auf Erdpotential liegende Absaugelek-at the ion source difficult or severely restricted to the vacuum cupboard surrounding the ion source. 35 housing an extraction ball that is at ground potential

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 080 234 ist fer- trode und ein in einem Vakuumgehäuse isoliert aufner ein Neutronengenerator bekannt, bei dem eine auf gehängtes, auf negativer Hochspannung liegendes Hochspannungspotential liegende Ionenquelle all- Targetgehäuse angeschlossen wird. Die in das Targetseitig von einem Vakuumgehäuse umschlossen ist. gehäuse eintretenden Ionen sind bei dieser Anord-Dieses Vakuumgehäuse ist aber ein abgeschmolzenes 40 nung bereits so vorbeschleunigt, daß eine Verdoppe-Glasgefäß, so daß eine Anpassung dieses Neutronen- lung der Ionenenergie erreicht wird unter Umgehen generators an spezifische Aufgaben durch wahlweises der Schwierigkeiten einer Verdoppelung der Ionen-Anschließen von Elektroden und Targethaltern nicht quellenspannung. Für den Fall, daß ein größerer Abmöglich ist. stand zwischen Beschleuniger und Target gefordertFrom the German Auslegeschrift 1 080 234 is a ferrode and a transducer isolated in a vacuum housing a neutron generator is known, in which a suspended, negative high voltage High-voltage potential ion source is connected to the target housing. The one in the target side is enclosed by a vacuum housing. Ions entering the housing are in this arrangement Vacuum housing is however a melted-off 40 voltage already so pre-accelerated that a doubling glass vessel, so that an adaptation of this neutronization of the ion energy is achieved with bypassing generator to specific tasks by alternatively dealing with the difficulties of doubling the number of ions of electrodes and target holders not source voltage. In the event that a larger possible is. stood between the accelerator and the target

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Neutronen- 45 wird, kann zwischen Ionenquelle und Target ein generator zu schaffen, der bei einfacher Handhabung Fokussierungssystem mit einstellbarer Linsenspan- und hoher Betriebssicherheit vielseitig verwendbar ist nung angeordnet werden.The object of the invention is to create a neutron 45 between the ion source and the target to create a generator that is easy to use, focusing system with adjustable lens clamping and high operational reliability can be used in a variety of ways.

und in wirtschaftlicher Weise optimal an unterschied- Zum zusätzlichen Erhöhen der Ionenenergie wirdand in an economical way optimally different- To additionally increase the ion energy

liehe Aufgaben angepaßt werden kann. an das die Ionen in Richtung auf das Target beschleu-borrowed tasks can be customized. to which the ions are accelerated in the direction of the target

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 50 rügende Elektrodensystem nach dem vom Linearlöst, daß die Ionenquelle als bauliche Einheit in einem beschleuniger bekannten Prinzip eine mit Hochfrerotationssymmetrischen Ionenquellengehäuse zusam- quenz modulierte Spannung angelegt, mengefaßt ist, von mehreren an dem Ionenquellen- Die Ionenquelle kann auch an Stelle des Perma-According to the invention, this object is achieved by the electrode system being released from the linear, that the ion source as a structural unit in a known accelerator principle with high-frequency rotational symmetry Ion source housing applied together modulated voltage, of several on the ion source- The ion source can also be used instead of the permanent

gehäuse radial angreifenden, senkrecht zum Ionen- nentmagneten zum Erzeugen des magnetischen Feldes Strahlbündel gerichteten Isolatoren getragen und von 55 mit einer Spule ausgerüstet werden. Dabei ist es vordem auf Erdpotential liegenden metallischen Vakuum- teilhaft, diese Spule aus dem Heizstromkreis der auf gehäuse allseitig umschlossen ist, an dessen der Ionen- Hochspannungspotential liegenden Ionenquelle zu austrittsöflnung gegenüberliegenden Seite ein Flansch speisen. Dabei wird die dem Heiztransformator entzum wahlweisen Anschließen von Baugruppen ange- nommene Wechselspannung gleichgerichtet und durch ordnet ist, die den spezifischen Aufgaben angepaßte 60 ein im Anschlußblock der Versorgungsleitungen an-Targethalter und Elektroden zum Absaugen und/oder geordnetes Stellglied gesteuert. Durch diese Maßnah-Fokussieren des Ionenstrahlbündels enthalten. me wird ein Trenntransformator eingespart, der sonsthousing radially attacking, perpendicular to the ion magnet to generate the magnetic field Beam-directed isolators are carried and equipped with a coil by 55. It is before Metallic vacuum lying at ground potential partially, this coil from the heating circuit of the housing is enclosed on all sides, to whose ion source lying the ion high voltage potential Feed a flange on the opposite side of the outlet opening. In doing so, the heating transformer is de-energized optional connection of assemblies accepted AC voltage rectified and through is arranged, the 60 adapted to the specific tasks in the connection block of the supply lines to target holder and electrodes for suction and / or controlled actuator. Through this action-focussing of the ion beam included. me, an isolating transformer is saved that would otherwise be

Dabei wird die Ionenquelle zweckmäßigerweise für die Spannungsversorgung der Ionenquelle erforvon zwei Isolatoren getragen, von denen der eine fest derlich wäre.The ion source is expediently required for the voltage supply of the ion source carried two insulators, one of which would be festive.

mit dem Vakuumgehäuse und lösbar mit dem Ionen- 65 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der quellengehäuse und der andere fest mit dem Ionen- Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher quellengehäuse und lösbar mit dem Vakuumgehäuse beschrieben. Es zeigt verbunden ist, und daß die aus Ionenquellengehäuse F i g. 1 erne Ionenquelle in einem Vakuumgehäuse,with the vacuum housing and detachable with the ion 65 Embodiments of the invention are in the source housing and the other fixed with the ion drawing and are shown in more detail below source housing and described releasably with the vacuum housing. It shows is connected, and that the ion source housing F i g. 1 erne ion source in a vacuum housing,

3 43 4

F i g. 2 einen Neutronengenerator mit geerdetem An den Flansch 402 des die Ionenquelle 1 um-F i g. 2 a neutron generator with a grounded to the flange 402 of the ion source 1 around

Targethalter, schließenden Vakuumgehäuses 4 kann eine Hoch-Target holder, closing vacuum housing 4, a high-

F i g. 3 einen Neutronengenerator mit Fokussie- vakuumpumpe, an den Flansch 403 können EinheitenF i g. 3 a neutron generator with a focusing vacuum pump; units can be attached to the flange 403

rungseinrichtung und Ionenquelle umhüllender angeschlossen werden, die an spezifische AufgabenApproximation device and ion source enveloping can be connected to specific tasks

Steuerelektrode, 5 angepaßte Targethalter und Elektroden zum Ab-Control electrode, 5 adapted target holders and electrodes for

F i g. 4 einen Neutronengenerator mit auf nega- saugen und/oder Fokussieren von IonenstrahlbündelnF i g. 4 a neutron generator with suction and / or focusing of ion beams

tivem Hochspannungspotential liegendem Target- enthalten,tive high-voltage potential containing target,

halter, In Fig. 2 ist an den Flansch403 des Vakuum-holder, in Fig. 2 is on the flange 403 of the vacuum

F i g. 5 einen Neutronengenerator mit Fokussie- gehäuses 4 eine Baugruppe angeflanscht, die eine aufF i g. 5 a neutron generator with a focus housing 4 flanged an assembly that has a

rungseinrichtung und auf negativem Hochspannungs- io Erdpotential liegende Absaugelektrode 6 und einenapproximately device and on negative high voltage io earth potential lying suction electrode 6 and one

potential liegendem Targethalter. Targethalter 7 mit einem Target 8 enthält. Der Ab-potential target holder. Target holder 7 with a target 8 contains. From the-

In F i g. 1 wird die Ionenquelle 1 durch die Stütz- stand des Targets von der Eintrittsebene der Ionen in isolatoren 2 und 3 getragen. Der Isolator 2 ist in dem die Bohrung der Absaugelektrode kann beispielsweise die Ionenquelle umschließenden Vakuumgehäuse 4 100 bis 200 mm betragen bei einem Targetdurchmesfedernd angeordnet und wird in eine Lagerschale des 15 ser von 30 bis 100 mm. Der Targethalter ist mit einer Ionenquellengehäuses 5 gedrückt. Der Isolator 3 ist Gas- oder Flüssigkeitskühlung ausgerüstet,
mit dem Ionenquellengehäuse 5 fest verbunden. Diese _ An Stelle des ruhenden Targets könnte auch ein aus Ionenquellengehäuse, Isolator und Tragflansch nicht dargestelltes Drehtarget eingebaut werden.
401 bestehende Einheit kann nach Lösen der Flansch- In Fig. 3 ist der Anschluß einer anderen ein verbindung seitlich aus dem Vakuumgehäuse heraus- 20 Fokussierungssystem 9 enthaltende Baugruppe dargeführt werden. Die Ionenquelle 1 wird von dem gestellt. Dabei liegt z. B. an der Ionenquelle 1 eine metallischen Gehäuse 5 umschlossen, welches eine positive Hochspannung von etwa 150 kV, an den Ionenaustrittsöffnung 501 und einen Deckel 502 be- Linsenelektroden 901 eine positive Hochspannung sitzt. Nach Abnehmen des Deckels 502 kann der die von etwa 100 kV und an der Linsenelektrode 902 eine Kathode tragende Kathodenflansch 101, der gegen 25 z. B. im Bereich von — 30 kV bis + 30 kV veränderdas Gehäuse 5 und den Kühlkanal 102 durch einen bare Spannung.In Fig. 1, the ion source 1 is supported by the support stand of the target from the entry plane of the ions in isolators 2 and 3. The insulator 2 is arranged in the vacuum housing 4 enclosing the ion source, for example, 100 to 200 mm with a target diameter and is in a bearing shell of the 15 water from 30 to 100 mm. The target holder is pressed with an ion source housing 5. The isolator 3 is equipped with gas or liquid cooling,
firmly connected to the ion source housing 5. This _ Instead of the stationary target, a rotating target (not shown) consisting of the ion source housing, insulator and support flange could also be installed.
401 existing unit can be shown after loosening the flange. The ion source 1 is provided by the. Here z. B. on the ion source 1 a metallic housing 5 is enclosed, which has a positive high voltage of about 150 kV, at the ion outlet opening 501 and a cover 502 lens electrodes 901 a positive high voltage sits. After removing the cover 502 , the cathode flange 101 carrying the approximately 100 kV and a cathode on the lens electrode 902 , which is against 25 z. B. in the range of -30 kV to + 30 kV change the housing 5 and the cooling channel 102 by a bare voltage.

Dichtring 103 abgedichtet ist, zum Auswechseln der Um an die Ionenquelle eine höhere Spannung anKathode abgenommen werden, ohne daß die Kühl- legen zu können, wird das Ionenquellengehäuse 5 von flüssigkeit abgelassen werden muß. einem isoliert aufgehängten Blechmantel 10 umschlos-Sealing ring 103 is sealed, in order to replace the. In order to be able to draw a higher voltage at the cathode at the ion source without being able to cool down, the ion source housing 5 will have to be drained of liquid. an insulated suspended sheet metal jacket 10 enclosed

In der zentralen Bohrung 301 des Isolators 3 liegt 30 sen, dessen Potential niedriger als das der Ionenquelle ein den Anodenstrom führendes Edelstahlrohr 302, ist. Dieser Blechmantel kann auch z. B. mit der das durch das aus Isoliermaterial bestehende konische Linsenelektrode 901 leitend verbunden werden.
Anschlußstück 303 hindurchgeführt ist. Zur Versor- In Fig. 4 ist an den Flansch 403 eine andere Baugung der Ionenquelle mit Deuteriumgas wird durch gruppe angeschlossen, bei der das Target 8 mit dem das Rohr 302 ein außen isoliertes Kupferrohr 304 35 Targethalter la in einem Vakuumgehäuse 11 isoliert geführt, das auf der einen Seite mit dem Kathoden- angeordnet und auf negatives Hochspannungspotenflansch, auf der anderen Seite mit einem durch den tial gelegt ist. Die Absaugelektrode 6 liegt auf Erd-Gasdruck oder mechanisch gesteuerten Nadelventil potential, die Ionenquelle 1 auf positivem Hochspan- 305 verbunden ist. nungspotential. Man erreicht dadurch eine Verdoppeln dem Rohr 302 liegt außerdem ein Kabel 306, 40 lung der Ionenenergie bei Umgehung der Schwierigweiches gemeinsam mit dem Kupferrohr 304 zur Ver- keiten, die auftreten würden, wenn die Ionenquellensorgung der Kathoden mit Heizstrom dient. Über das spannung verdoppelt und das Target auf Erdpotential Kupferrohr 304 und das Kabel 306 wird auch der gelegt würde.In the central bore 301 of the insulator 3 there is 30 sen, the potential of which is lower than that of the ion source, a stainless steel tube 302 carrying the anode current. This sheet metal jacket can also, for. B. to which the conical lens electrode 901 made of insulating material can be conductively connected.
Connection piece 303 is passed. In Fig. 4 another Baugung of the ion source with deuterium gas is connected to the flange 403 by a group in which the target 8 with which the tube 302 insulates an externally insulated copper tube 304 35 target holder la in a vacuum housing 11 , which on one side with the cathode and placed on negative high voltage potential flange, on the other side with a through the tial. The extraction electrode 6 is located on Earth gas pressure or mechanically controlled needle valve potential, the ion source 1 at a positive Hochspan- 305 connected. potential. This results in a doubling of the tube 302 , a cable 306, 40 for the ion energy, while avoiding the difficulties that would occur if the ion source is supplied to the cathodes with heating current, is available together with the copper tube 304. Over the voltage doubled and the target on earth potential copper pipe 304 and the cable 306 is also laid.

zum Aufrechterhalten des Plasmas erforderliche Das Targetgehäuse wird durch zwei seitlich anrequired to maintain the plasma The target housing is connected by two sides

Strom geleitet, der über die Anode und das Rohr 302 45 demselben angreifende Isolatoren 12,13 gehalten,Current is passed, which is held via the anode and the tube 302 45 which attack insulators 12 , 13,

abgeleitet wird. Durch den Isolator 12 ist das Hochspannungskabel 14 is derived. The high-voltage cable 14 is through the insulator 12

Zur Spannungsversorgung der Zwischenelektrode geführt, über Bohrungen 15 im Isolator 13 wird dasLed to the power supply of the intermediate electrode, via bores 15 in the insulator 13, the

105 ist ferner durch das Rohr 302 ein isoliertes Kabel flüssige Kühlmittel für die Kühlung des Targets zu- 105 an insulated cable is also supplied with liquid coolant for cooling the target through the tube 302.

307 geführt, das an bekannte Schaltelemente ange- und abgeleitet, 307 , which is attached to and derived from known switching elements,

schlossen ist. 50 Auch in F i g. 5 liegt das Target auf negativemis closed. 50 Also in Fig. 5 the target is on negative

In dem Rohr 302 liegt auch ein Schlauch 308 zum Hochspannungspotential und ist in einer Vakuum-Abfuhren der die Ionenquelle kühlenden Flüssigkeit. kammer isoliert aufgehängt. Wegen des zwischen Die Zuleitung der Kühlflüssigkeit erfolgt durch den Ionenquelle und Target geforderten größeren Ab-Restquerschnitt des Rohres 302. Standes ist ein Fokussierungssystem 9 mit einstellbarerIn the tube 302 there is also a hose 308 to the high-voltage potential and is in a vacuum discharge of the liquid cooling the ion source. chamber hung in isolation. Because of the larger residual cross-section of the tube 302 required between the supply of the cooling liquid through the ion source and the target. A focusing system 9 with adjustable

Auf das konische Anschlußstück 303 ist ein aus 55 Linsenspannung vorgesehen. Der Targethalter 7 b mitA lens tension of 55 is provided on the conical fitting 303. The target holder 7 b with

Isoliermaterial bestehender Anschlußblock 309 öl- dem Target 8 ist in einem Ionenrohr 16 b angeordnet,Insulating material existing connection block 309 oil - the target 8 is arranged in an ion tube 16 b ,

dicht aufgesetzt. Zur Versorgung der Ionenquelle mit Das Ionenrohr ist von einem auf Erdpotential liegen-placed tightly. To supply the ion source with The ion tube is connected to a ground potential

Hochspannung, Pulsspannung und Heizstrom sind im den Gehäuse 17 umschlossen, das an das Gehäuse 18 High voltage, pulse voltage and heating current are enclosed in the housing 17 , which is attached to the housing 18

Anschlußblock 309 nicht dargestellte Steckverbindun- des Fokussierungssystems vakuumdicht angeschlos-Connection block 309 plug-in connection, not shown, of the focusing system connected in a vacuum-tight manner.

gen angeordnet, wobei die Hochspannung über ein 60 sen ist.gen arranged, with the high voltage over a 60 sen.

Kabel, die Versorgungsspannungen der Ionenquelle Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehenCable, the supply voltages of the ion source The advantages achieved with the invention exist

über nicht dargestellte Transformatoren zugeführt insbesondere darin, daß Neutronengeneratoren mitsupplied via transformers not shown in particular that neutron generators with

werden. wesentlich geringerem Aufwand als bisher an unter-will. significantly less effort than before

Das Nadelventil 305 wird über einen Isolierstab schiedliche Aufgaben in wirtschaftlicher Weise opti-The needle valve 305 is economically optimized for various tasks via an insulating rod.

eingestellt und über einen Isolierschlauch mit Deute- 65 mal angepaßt werden können, so daß deren Anwen-can be adjusted and adjusted 65 times using an insulating tube so that they can be used

riumgas versorgt. Im Anschlußblock 309 sind ferner dungsbereiche wesentlich ausgeweitet werden. Damitrium gas supplied. In connection block 309 training areas are also significantly expanded. In order to

nicht dargestellte Kanäle für die Kühlmittelversor- verbunden ist auch eine Erhöhung der Betriebssicher-Channels not shown for the coolant supply are also connected to an increase in operational reliability

gung vorgesehen. heit und des Bedienungskomforts.provided. ness and ease of use.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Neutronengenerator mit einer auf Hochspannungspotential liegenden und in einem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert angeordneten Ionenquelle zum Erzeugen eines Ionenstrahlbündeis und einem Target, in dem das Ionenstrahlbündel mittels Kernreaktionen Neutronen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquelle (1) als bauliche Einheit in einem rotationssymmetrischen Ionenquellengehäuse (5) zusammengefaßt ist, von mehreren, an dem Ionenquellengehäuse (5) radial angreifenden, senkrecht zum Ionenstrahlbündel gerichteten Isolatoren (2, 3) getragen und von dem auf Erdpotential liegenden metallischen Vakuumgehäuse (4) allseitig umschlossen ist, an dessen der IonenaustrittsöSnung (501) gegenüberliegenden Seite ein Flansch (403) zum wahlweisen Anschließen von Baugruppen angeordnet ist, die an spezifische Aufgaben angepaßte Targethalter und Elektroden zum Absaugen und/oder Fokussieren des Ionenstrahlbündels enthalten.1. Neutron generator with a high voltage potential and in one Ion source arranged in an electrically isolated vacuum housing for generating an ion beam and a target in which the ion beam by means of nuclear reactions neutrons generated, characterized in that the ion source (1) as a structural unit in one rotationally symmetrical ion source housing (5) is summarized by several on which Ion source housing (5) radially acting insulators directed perpendicular to the ion beam (2, 3) and carried by the metallic vacuum housing which is at ground potential (4) is enclosed on all sides, on its side opposite the ion exit opening (501) a flange (403) is arranged for the optional connection of assemblies to specific Tasks adapted target holders and electrodes for suctioning and / or focusing the ion beam contain. 2. Neutronengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquelle von zwei Isolatoren (2, 3) getragen ist, von denen der eine fest mit dem Vakuumgehäuse (4) und lösbar mit dem Ionenquellengehäuse (5) und der andere fest mit dem Ionenquellengehäuse (5) und lösbar mit dem Vakuumgehäuse (4) verbunden ist, und daß die aus Ionenquellengehäuse (S) und Isolator (3) gebildete Einheit seitlich aus dem Vakuumgehäuse (4) herausnehmbar ist.2. Neutron generator according to claim 1, characterized in that the ion source of two insulators (2, 3) is carried, one of which is fixed to the vacuum housing (4) and detachable with the ion source housing (5) and the other fixed to the ion source housing (5) and detachable is connected to the vacuum housing (4), and that the ion source housing (S) and insulator (3) formed unit can be removed from the side of the vacuum housing (4). 3. Neutronengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquelle (1) durch Kanäle (301) im Isolator (3) mit einer isolierenden Flüssigkeit gekühlt ist.3. Neutron generator according to claim 1 or 2, characterized in that the ion source (1) is cooled with an insulating liquid through channels (301) in the insulator (3). 4. Neutronengenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung von Deuteriumgas zur Ionenquelle (1) an dem der Ionenquelle abgewandten Ende des herausnehmbaren Isolators (3) ein Gasreduzierventil (305) angeordnet ist, das mit der Ionenquelle über ein durch den Isolator (3) geführtes metallisches Rohr (304) verbunden ist und über einen elektrisch isolierenden Schlauch mit dem Deuteriumgas gespeist wird.4. Neutron generator according to claim 2 or 3, characterized in that for feeding of deuterium gas to the ion source (1) at the end of the remote from the ion source removable insulator (3) a gas reducing valve (305) is arranged, which is connected to the ion source is connected via a metallic tube (304) guided through the insulator (3) and via an electrically insulating hose with the deuterium gas is fed. 5. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flansch (403) eine aus Absaugelektrode und Targethalter bestehende Baugruppe angeschlossen ist, wobei Absaugelektrode und Targethalter in an sich bekannter Weise auf Erdpotential liegen und das Target als ruhendes Target oder als Drehtarget ausgebildet ist.5. Neutron generator according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that that on the flange (403) an assembly consisting of suction electrode and target holder is connected, with suction electrode and target holder in a manner known per se Earth potential and the target is designed as a stationary target or as a rotating target. 6. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flansch (403) ein an sich bekanntes elektrostatisches Linsensystem (9) zum Fokussieren des Ionenstrahlbündels und ein innerhalb eines auf Erdpotential liegenden Gehäuses (17) angeordnetes lonenrohr (16 b) zur Aufnahme des Targets (8) angeschlossen sind.6. Neutron generator according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that on the flange (403) a known electrostatic lens system (9) for focusing the ion beam and an ion tube (17) arranged within a housing (17) at ground potential. 16 b) for receiving the target (8) are connected. 7. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquelle von einem isoliert aufgehängten Blechmantel (10) umschlossen ist, dessen Potential niedriger ist als das der Ionenquelle (1). Λ 7. Neutron generator according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the ion source is enclosed by an insulated suspended sheet metal jacket (10), the potential of which is lower than that of the ion source (1). Λ 8. Neutronengenerator nach Anspruch 7, da- ^ durch gekennzeichnet, daß der Blechmantel (10) elektrisch mit einer der Elektroden des Fokussierungssystems (9) verbunden ist.8. Neutron generator according to claim 7, da- ^ characterized in that the sheet metal jacket (10) is electrically connected to one of the electrodes of the focusing system (9). 9. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flansch (403) eine auf Erdpotential liegende Absaugelektrode (6) und ein in einem Vakuumgehäuse (11) isoliert aufgehängtes, auf negativer Hochspannung liegendes Targetgehäuse (7 ä) angeschlossen sind.9. Neutron generator according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that on the flange (403) a suction electrode (6) which is at ground potential and a target housing (7 ä ) are connected. 10. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an das die Ionen in Richtung auf das Target beschleunigende Elektrodensystem nach dem vom Linearbeschleuniger bekannten Prinzip eine mit Hochfrequenz modulierte Spannung angelegt wird.10. Neutron generator according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that that of the electrode system accelerating the ions in the direction of the target a voltage modulated with high frequency according to the principle known from the linear accelerator is created. 11. Neutronengenerator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 mit einem Duoplasmatron als Ionenquelle, dadurch gekenn- μ zeichnet, daß eine in der Ionenquelle angeordnete ™ Magnetspule aus dem Heizstromkreis der Ionenquelle gespeist wird.11. neutron generator according to one or more of claims 1 to 10 with a duoplasmatron as an ion source, thereby characterized marked μ, that disposed in the ion source ™ magnetic coil from the heating current of the ion source is fed. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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