Pierwszenstwo: Opublikowano: 23.1.1968 (P 124 834) 30.VI.1969 57281 KI. 21 g, 21/01 MKP G 21 g IIK1IO f m&fa Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr Jerzy Massalski, mgr Edward Chrus¬ ciel, mgr Antoni Starzec, Zbigniew Krzepow- ski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Instytut Techniki Jadrowej), Kraków (Polska) Lampa generatora neutronów ze zródlem jonów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest lampa generatora neutronów ze zródlem jonów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci znajdujaca zastosowanie w przenosnych lub stacyjnych generatorach neu¬ tronów, wykorzystywanych w fizyce doswiadczal¬ nej i geofizyce jadrowej do celów naukowych, w analizie aktywacyjnej, oraz w przemysle do szyb¬ kiej kontroli przeprowadzanych procesów, a po¬ nadto do otrzymywania krótkozyciowych izotopów.Znane dotychczas lampy generatorów neutro¬ nów, ze zródlem jonów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci skladaja sie z próznioszczelnego szklanego cylindra, zawierajacego komore anodo¬ wa z anoda i zasobnikiem deuteru, komore zród¬ la jonów i komore ukladu formujacego wiazke deuteronów, z katoda i jej oslona oraz tarcza trytowa, a ponadto cewke wysokiej czestotliwosci, umieszczona na zewnetrznej powierzchni cylindra.Szklany cylinder, stanowiacy obudowe lampy jest zakonczony cokolem w sposób trwaly, uniemoz¬ liwiajacy jej regeneracje. W wyniku tego zywot¬ nosc lampy jest ograniczona. Rozwiazania kon¬ strukcyjne tych lamp nie zawieraja ukladu chlo¬ dzenia. Wytwarzajace sie wiec, w czasie bom¬ bardowania tarczy trytowej, duze ilosci ciepla, ograniczaja wydajnosc lamp wynoszaca 108—109 neutronów/sek.Niedogodnosci dotychczasowych rozwiazan usu¬ wa lampa generatora neutronów, ze zródlem jo¬ nów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci, 10 15 20 25 30 2 wedlug wynalazku, która sklada sie z próznio¬ szczelnego s|zklanego cylindra, na którego ze¬ wnetrznej powierzchni jest umieszczona cewka wysokiej czestotliwosci.Cylinder jest zakonczony z jednej strony coko¬ lem, wyposazonym w metalowe przepusty i próz¬ niowy króciec szklany, zas z drugiej strony jest zakonczony rozbieralnym metalowym zlaczem, po¬ laczonym z korpusem ukladu chlodzenia lampy.Wnetrze cylindra jest podzielone na trzy komory przy pomocy dwóch szklanych przegród z wspól- srodkowymi tulejkami, litych ze szklanym cylin¬ drem lampy, przy czym od strony cokolu znajduje sie komora anodowa, zawierajaca zasobniki deute¬ ru oraz anode w ksztalcie krazka, usytuowana na przeciw otworu tulejki przegrody, oddziela¬ jacej komore anodowa od komory zródla jonów, która jest oddzielona przegroda od komory ukladu formujacego wiazke deuteronów.W komorze ukladu formujacego znajduje sie katoda z oslona, majaca ksztalt scietych stozków, rozwartych w kierunku ukladu chlodzenia i wy¬ posazonych we wspólsrodkowe otwory, przy czym stosunek dlugosci otworu katody do jego sredni¬ cy wynosi 0,25 do 0,30, a stosunek odleglosci mie¬ dzy katoda a jej oslona mierzony w osi podluznej cylindra do srednicy otworu oslony wynosi 0,25 do 0,50. W korpusie ukladu chlodzenia, we wspól- srodkowo wytoczonym otworze, zamknietym od 5728157281 zewnatrz metalowym denkiem znajduje sie tarcza trytowa.Lampa generatora neutronów ze zródlem jo¬ nów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci we¬ dlug wynalazku jest uwidoczniona w przyklado¬ wym rozwiazania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podluzny przekrój lampy, a fig. 2 widok lampy od strony ukladu chlodzenia.Lampa generatora neutronów sklada sie z próz- nioszczelnego, szklanego cylindra 1, na którego zewnetrznej powierzchni jest umieszczona wy¬ sokiej czestotliwosci cewka 2 (fig. 1). Cylinder 1 jest zakonczony z jednej strony cokolem 3, wy- ^ Jfcsazonym w metalowe przepusty 4 oraz w próz- n}g*vjf szklany; ^(jiciec 5. Z drugiej strony cylin¬ der 1 jest zakonczony krawedziowym zlaczem cy¬ lindrycznym z metalowym pierscieniem . 6, który laczy sie, poprzez metalowa uszczelke 7 z korpu¬ sem 8 ukladu chlodzenia, wyposazonym w krócce 9, doprowadzajace i odprowadzajace medium chlodzace (fig. 2). Powierzchnie pierscienia 6 i korpusu 8 od strony uszczelki 7 sa wyposazone w pierscieniowe ostrza 10, wcisniete w material uszczelki 7 sila srub 11, laczacych metalowy pier¬ scien 6 z kolnierzem korpusu 8.Wnetrze cylindra 1 jest podzielone na trzy ko¬ mory przy pomocy dwóch szklanych przegród 12 i 13, litych z cylindrem 1 lampy i wyposazonych w wspólsrodkowe tulejki 14 i 15. Od strony co¬ kolu 3 znajduje sie anodowa komora 16, zawie¬ rajaca zasobniki 17 deuteru oraz anode 18 w ksztalcie krazka, usytuowana na przeciw otworu tulejki 14 przegrody 12. Przegroda 12 oddziela ko¬ more 16 od komory 19 zródla jonów, która jest od¬ dzielona przegroda 13 od ukladu formujacego wiazke deuteronów komory 20. W komorze 20 znajduje sie katoda 21, w ksztalcie wydrazonego scietego stozka, rozwartego w kierunku ukladu chlodzenia.Katoda 21 jest uchwycona w tulejce 15 prze¬ grody 13 oraz przytwierdzona do cylindra 1 prze¬ pustami 22. Katoda 21 ma wspólsrodkowy otwór, laczacy komore 19 z komora 20, w której znaj¬ duje sie ponadto metalowa oslona 23 katody 21.Oslona 23, przytwierdzona do cylindra 1 prze¬ pustami 24, ma ksztalt scietego stozka, z wspól- srodkowym otworem, rozwartego w kierunku u- kladu chlodzenia. Pondto w korpusie 8 jest wspól¬ srodkowy otwór, zamkniety od zewnatrz metalo¬ wym denkiem 25. Wewnatrz otworu znajduje sie trytowa tarcza 26, docisnieta do denka 25 przy pomocy spiralnej sprezyny 27. Cylinder 1, po¬ miedzy katoda 21, a jej oslona 23 ma ksztalt kompensatora naprezen. 20 Wytwarzanie neutronów za pomoc$ lampy ge- neratora neutronów, ze zródlem jonów z wylado¬ waniem wysokiej czestotliwosci, wedlug wyna¬ lazku, odbywa sie w ten sposób, ze po uzyskaniu 6 w cylindrze 1 cisnienia 10-^ Tr i wlaczeniu cew¬ ki 2 do zasilacza, nastepuje w komorze 19 rozpad deuteru na jony dodatnie D+ oraz elektrony e—.Równoczesnie przy ustalonych napieciach, male¬ jacych w kierunku trytowej tarczy 26, od zera do 10 —100 kV, zasilajacych przepusty 4, 22 i 24, na¬ stepuje wyciaganie z komory 19 dodatnich jo¬ nów D+, poprzez otwory w katodzie 21 i jej oslo¬ nie 23, i równoczesnie ich przyspieszanie w kie¬ runku trytowej tarczy 26. Elektrony zas, sa przy- is ciagane przez anode 18. Powstajace w wyniku bombardowania przez jony D+, trytowej tarczy 26, cieplo, jest odprowadzane przez scianki kor¬ pusu 8 ukladu chlodzenia.Lampa generatora neutronów, ze zródlem jo¬ nów z wyladowaniem wysokiej czestotliwosci, wedlug wynalazku, dzieki zastosowaniu chlodze¬ nia lampy, odznacza sie duzym wydatkiem neu¬ tronów, wynoszacym 1010—1011 neutronów/sek. Po¬ lozenie trytowej tarczy w bezposrednim sasiedz- 25 twie denka korpusu ukladu chlodzenia, daje mo¬ zliwosc -umieszczania badanej próbki bardzo blis¬ ko tarczy, a to pozwala na uzyskiwanie wiekszej dokladnosci wyników badania. 30 PL