RU2010126076A - Генератор нейтронов - Google Patents

Генератор нейтронов Download PDF

Info

Publication number
RU2010126076A
RU2010126076A RU2010126076/07A RU2010126076A RU2010126076A RU 2010126076 A RU2010126076 A RU 2010126076A RU 2010126076/07 A RU2010126076/07 A RU 2010126076/07A RU 2010126076 A RU2010126076 A RU 2010126076A RU 2010126076 A RU2010126076 A RU 2010126076A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
neutron generator
generator according
ion source
carbon nanotubes
Prior art date
Application number
RU2010126076/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2491796C2 (ru
Inventor
Джоэл Л. ГРОУВЗ (US)
Джоэл Л. ГРОУВЗ
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl)
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl), Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl)
Publication of RU2010126076A publication Critical patent/RU2010126076A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2491796C2 publication Critical patent/RU2491796C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H05H3/06Generating neutron beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/04Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging
    • G01V5/08Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays
    • G01V5/10Prospecting or detecting by the use of nuclear radiation, e.g. of natural or induced radioactivity specially adapted for well-logging using primary nuclear radiation sources or X-rays using neutron sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/304Field emission cathodes
    • H01J2201/30446Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453Carbon types
    • H01J2201/30469Carbon nanotubes (CNTs)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/963Miscellaneous

Abstract

1. Генератор нейтронов, содержащий источник ионов, расположенный в рабочей среде под давлением, содержащей ионизируемый газ, и включающий в себя решетку и подложку с пучком углеродных нанотрубок, проходящих от нее, с концами, разнесенными с решеткой, средство подачи напряжения источника ионов, функционально соединенное с источником ионов для создания напряжения с положительной разностью потенциалов между подложкой и решеткой, обуславливающего ионизацию ионизируемого газа и эмиссию ионов через решетку, мишень и секцию ускорителя, расположенную между источником ионов и мишенью, ускоряющую ионы, проходящие через решетку к мишени так, что столкновения ионов с мишенью обуславливают генерирование мишенью нейтронов и их испускание из мишени. ! 2. Генератор нейтронов по п.1, дополнительно содержащий средство электропитания, функционально соединенное с, по меньшей мере, мишенью, для подачи на мишень сигналов напряжения, ускоряющих ионы в направлении к мишени. ! 3. Генератор нейтронов по п.1, дополнительно содержащий средство создания ионизируемого газа, включающее в себя нить накаливания и источник тока, нагревающего нить накаливания. ! 4. Генератор нейтронов по п.1, в котором источник ионов, секция ускорителя и мишень расположены в герметичной камере, образованной стеклянным или керамическим трубчатым кожухом с центральной осевой линией, и углеродные нанотрубки источника ионов проходят в направлении, по существу, параллельном центральной осевой линии. ! 5. Генератор нейтронов по п.1, в котором пучок углеродных нанотрубок источника ионов выполнен в виде высоко упорядоченной группы параллельных углеродных нанотруб�

Claims (15)

1. Генератор нейтронов, содержащий источник ионов, расположенный в рабочей среде под давлением, содержащей ионизируемый газ, и включающий в себя решетку и подложку с пучком углеродных нанотрубок, проходящих от нее, с концами, разнесенными с решеткой, средство подачи напряжения источника ионов, функционально соединенное с источником ионов для создания напряжения с положительной разностью потенциалов между подложкой и решеткой, обуславливающего ионизацию ионизируемого газа и эмиссию ионов через решетку, мишень и секцию ускорителя, расположенную между источником ионов и мишенью, ускоряющую ионы, проходящие через решетку к мишени так, что столкновения ионов с мишенью обуславливают генерирование мишенью нейтронов и их испускание из мишени.
2. Генератор нейтронов по п.1, дополнительно содержащий средство электропитания, функционально соединенное с, по меньшей мере, мишенью, для подачи на мишень сигналов напряжения, ускоряющих ионы в направлении к мишени.
3. Генератор нейтронов по п.1, дополнительно содержащий средство создания ионизируемого газа, включающее в себя нить накаливания и источник тока, нагревающего нить накаливания.
4. Генератор нейтронов по п.1, в котором источник ионов, секция ускорителя и мишень расположены в герметичной камере, образованной стеклянным или керамическим трубчатым кожухом с центральной осевой линией, и углеродные нанотрубки источника ионов проходят в направлении, по существу, параллельном центральной осевой линии.
5. Генератор нейтронов по п.1, в котором пучок углеродных нанотрубок источника ионов выполнен в виде высоко упорядоченной группы параллельных углеродных нанотрубок.
6. Генератор нейтронов по п.1, в котором пучок углеродных нанотрубок источника ионов содержит углеродные нанотрубки с однослойной стенкой, углеродные нанотрубки с многослойной стенкой или их комбинации.
7. Генератор нейтронов по п.1, в котором пучок углеродных нанотрубок включает в себя, по меньшей мере, 106 углеродных нанотрубок на см2.
8. Генератор нейтронов по п.7, в котором средство подачи напряжения источника ионов способно подавать напряжение с положительной разностью потенциалов порядка 1 кВ между подложкой и решеткой.
9. Генератор нейтронов по п.8, в котором концы пучка углеродных нанотрубок разнесены с решеткой с зазором менее 1 мм.
10. Генератор нейтронов по п.9, в котором источник ионов способен создавать ионный ток величиной, по меньшей мере, 100 мкА при давлении газа 1 мТорр (133 мПа).
11. Генератор нейтронов по п.2, в котором секция ускорителя включает в себя добавочный электрод, и средство электропитания подает на добавочный электрод сигнал высокого напряжения с положительной разностью потенциалов относительно мишени.
12. Генератор нейтронов по п.2, в котором секция ускорителя включает в себя защитный электрод, и средство электропитания подает на защитный электрод сигнал высокого напряжения с отрицательной разностью потенциалов относительно мишени.
13. Генератор нейтронов по п.1, в котором секция ускорителя выполнена с применением сигнала высокого напряжения с положительной разностью потенциалов решетки относительно мишени.
14. Генератор нейтронов по п.1, в котором ионизируемый газ содержит, по меньшей мере, один изотоп, выбранный из группы, включающей в себя дейтерий (H2), тритий (H3) и их комбинации.
15. Каротажный инструмент для проведения исследований геологических пластов, окружающих ствол скважин, содержащий зонд, включающий в себя, по меньшей мере, один детектор радиоактивного излучения и генератор нейтронов по п.1.
RU2010126076/07A 2007-11-28 2008-11-24 Генератор нейтронов RU2491796C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/946,344 2007-11-28
US11/946,344 US9001956B2 (en) 2007-11-28 2007-11-28 Neutron generator
PCT/US2008/084552 WO2009070535A1 (en) 2007-11-28 2008-11-24 Neutron generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126076A true RU2010126076A (ru) 2012-01-10
RU2491796C2 RU2491796C2 (ru) 2013-08-27

Family

ID=40289302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126076/07A RU2491796C2 (ru) 2007-11-28 2008-11-24 Генератор нейтронов

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9001956B2 (ru)
EP (1) EP2215898A1 (ru)
CN (1) CN101553076B (ru)
RU (1) RU2491796C2 (ru)
WO (1) WO2009070535A1 (ru)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100301196A1 (en) * 2007-05-02 2010-12-02 Wei-Kan Chu portable/mobile fissible material detector and methods for making and using same
US9001956B2 (en) 2007-11-28 2015-04-07 Schlumberger Technology Corporation Neutron generator
US7978804B2 (en) * 2007-12-10 2011-07-12 Schlumberger Technology Corporation Low power neutron generators
US9723704B2 (en) * 2008-08-12 2017-08-01 Lawrence Livermore National Security, Llc Neutron interrogation systems using pyroelectric crystals and methods of preparation thereof
US9155185B2 (en) * 2009-11-16 2015-10-06 Schlumberger Technology Corporation Electrode configuration for downhole nuclear radiation generator
US9793084B2 (en) 2009-11-16 2017-10-17 Schlumberger Technology Corporation Floating intermediate electrode configuration for downhole nuclear radiation generator
US8907269B2 (en) * 2010-01-29 2014-12-09 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for pulsed neutron generation including a high voltage power supply
US8319175B2 (en) 2010-08-31 2012-11-27 Schlumberger Technology Corporation Nano-tips based gas ionization chamber for neutron detection
US8759748B2 (en) 2011-01-31 2014-06-24 Halliburton Energy Services, Inc. Neutron generator and method of use
US8686348B2 (en) * 2011-02-08 2014-04-01 Schlumberger Technology Corporation High voltage insulating sleeve for nuclear well logging
US8891721B1 (en) 2011-03-30 2014-11-18 Sandia Corporation Neutron generators with size scalability, ease of fabrication and multiple ion source functionalities
US8709350B2 (en) * 2011-04-21 2014-04-29 The Regents Of The University Of California Compact ion accelerator source
US9161429B2 (en) * 2011-04-21 2015-10-13 The Regents Of The University Of California Compact ion source neutron generator
US8668008B2 (en) 2011-06-01 2014-03-11 Schlumberger Technology Corporation Atomic battery powered downhole completions assembly
US8604417B2 (en) * 2011-08-26 2013-12-10 Baker Hughes Incorporated Targetless pulsed neutron generator using beam-beam interaction
WO2013040525A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Schlumberger Canada Limited Target extender in radiation generator
CN102354642B (zh) * 2011-10-28 2014-04-02 武汉大学 一种场电离粒子发生器
US9230772B2 (en) 2011-12-28 2016-01-05 Schlumberger Technology Corporation Device and method for ion generation
RU2477027C1 (ru) * 2012-02-17 2013-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Блок излучателя нейтронов
US20130256522A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Luke T. Perkins Titanium based gas reservoir for low power sealed tube neutron generators
MX2015002402A (es) * 2012-09-18 2015-09-29 Halliburton Energy Services Inc Metodo y sistema de un tubo de neutrones.
US8779351B2 (en) 2012-12-19 2014-07-15 Schlumberger Technology Corporation Ion source employing secondary electron generation
US8822912B2 (en) 2012-12-19 2014-09-02 Schlumberger Technology Corporation Ion source having increased electron path length
US20140183349A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Schlumberger Technology Corporation Ion source using spindt cathode and electromagnetic confinement
US9362078B2 (en) 2012-12-27 2016-06-07 Schlumberger Technology Corporation Ion source using field emitter array cathode and electromagnetic confinement
US9633813B2 (en) * 2012-12-27 2017-04-25 Schlumberger Technology Corporation Ion source using heated cathode and electromagnetic confinement
RU2523026C1 (ru) * 2012-12-28 2014-07-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Импульсный генератор нейтронов
RU2540124C2 (ru) * 2013-02-12 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) Система формирования пучка нейтронов
US20140332087A1 (en) * 2013-02-26 2014-11-13 Brillouin Energy Corp. Control of Low Energy Nuclear Reaction Hydrides, and Autonomously Controlled Heat
US9105436B2 (en) 2013-03-14 2015-08-11 Schlumberger Technology Corporation Ion source having negatively biased extractor
US9184019B2 (en) * 2013-03-14 2015-11-10 Schlumberger Technology Corporation Ion source having negatively biased extractor
RU2543053C1 (ru) * 2013-10-31 2015-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Способ изготовления нейтронной трубки
US10182491B2 (en) * 2013-12-30 2019-01-15 Halliburton Energy Services, Inc. Deuterium-deuterium neutron generators
MX361393B (es) 2013-12-31 2018-12-05 Halliburton Energy Services Inc Generador de neutrones de tritio-tritio y método de registro.
US9756714B2 (en) * 2013-12-31 2017-09-05 Halliburton Energy Services, Inc. Nano-emitter ion source neutron generator
US10408968B2 (en) 2013-12-31 2019-09-10 Halliburton Energy Services, Inc. Field emission ion source neutron generator
RU2550088C1 (ru) * 2014-01-29 2015-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Скважинный импульсный нейтронный генератор
RU2568305C2 (ru) * 2014-04-08 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) Генератор быстрых моноэнергетических нейтронов
CN103971779B (zh) * 2014-05-21 2016-08-24 电子科技大学 一种小型中子源及其制备方法
EP3190433B1 (en) 2014-08-03 2021-11-03 Services Pétroliers Schlumberger An installation for intervention in a well comprising a neutron generator, and method associated therewith
DE112015006133T5 (de) * 2015-04-16 2017-11-02 Halliburton Energy Services, Inc. Feldionisationsneutronengenerator
EP3374598A1 (en) * 2015-11-11 2018-09-19 Halliburton Energy Services, Inc. Long-lifetime, high-yield, fast neutrons source
WO2017086910A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. High output accelerator neutron source
US10192708B2 (en) * 2015-11-20 2019-01-29 Oregon Physics, Llc Electron emitter source
WO2017099773A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-15 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole field ionization neutron generator
CN106024560B (zh) * 2016-07-22 2017-07-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种射线管
WO2018118053A1 (en) 2016-12-21 2018-06-28 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole neutron generators and methods to generate neutrons in a downhole environment
WO2018144225A2 (en) * 2017-01-18 2018-08-09 Phoenix Llc High power ion beam generator systems and methods
CN108512425A (zh) * 2017-02-23 2018-09-07 通用电气公司 能量转换装置,及用于为石油勘探设备供电的供电装置
CN107356981A (zh) * 2017-07-28 2017-11-17 秦佑胜 中子发生器探测系统
CN107257601B (zh) * 2017-08-01 2018-02-06 周建辉 智能化辐射防护系统
CN107567174A (zh) * 2017-08-28 2018-01-09 西安工业大学 一种中子发生管
CN111712032B (zh) * 2020-05-26 2021-05-04 中国原子能科学研究院 一种自屏蔽dd中子发生器
CN111683449B (zh) * 2020-05-26 2021-07-20 中国原子能科学研究院 一种用于小型中子发生器的双层石英玻璃管型高压单元
CN111739674B (zh) * 2020-05-26 2022-08-05 中国原子能科学研究院 一种用于负高压加速的小型中子发生器的靶电极
US11558037B2 (en) 2020-12-10 2023-01-17 Gary Hanington High efficiency high voltage pulse generator
CN113038684B (zh) * 2021-03-04 2022-11-08 中科超睿(青岛)技术有限公司 一种碳纳米管修饰高密度吸氢中子靶及其制备方法
US20240114612A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Halliburton Energy Services, Inc. Target gas loading for neutron generator

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3546512A (en) 1967-02-13 1970-12-08 Schlumberger Technology Corp Neutron generator including an ion source with a massive ferromagnetic probe electrode and a permanent magnet-electrode
US3756682A (en) 1967-02-13 1973-09-04 Schlumberger Technology Corp Method for outgassing permanent magnets
SU496851A1 (ru) * 1974-08-01 1977-12-25 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии Устройство дл импульсного нейтронного каротажа
US4600838A (en) 1984-07-20 1986-07-15 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for measuring thermal neutron decay characteristics of earth formations
JPS61142645A (ja) * 1984-12-17 1986-06-30 Hitachi Ltd 正,負兼用イオン源
US4721853A (en) 1986-01-31 1988-01-26 Schlumberger Technology Corporation Thermal decay time logging method and apparatus
US4794792A (en) 1986-10-06 1989-01-03 Schlumberger Technology Corporation Method for determining formation characteristics with enhanced vertical resolution
US4990774A (en) * 1989-06-08 1991-02-05 Halliburton Logging Services Inc. Technique for obtaining high vertical resolution formation capture cross sections from pulsed neutron logs
US5293410A (en) * 1991-11-27 1994-03-08 Schlumberger Technology Corporation Neutron generator
US5313504A (en) 1992-10-22 1994-05-17 David B. Merrill Neutron and photon monitor for subsurface surveying
US6472677B1 (en) 2000-02-24 2002-10-29 General Atomics Devices and methods for transmuting materials
GB2374979A (en) 2000-12-28 2002-10-30 Ims Ionen Mikrofab Syst A field ionisation source
JP3842159B2 (ja) 2002-03-26 2006-11-08 株式会社半導体エネルギー研究所 ドーピング装置
US6885010B1 (en) * 2003-11-12 2005-04-26 Thermo Electron Corporation Carbon nanotube electron ionization sources
US7228091B2 (en) 2005-06-10 2007-06-05 Xerox Corporation Compact charging method and device with gas ions produced by electric field electron emission and ionization from nanotubes
CN101512329A (zh) * 2005-06-29 2009-08-19 休斯顿大学 用于主动探测核材料的微型中子发生器
CN1793607A (zh) 2005-07-07 2006-06-28 中国石化集团胜利石油管理局测井公司 补偿中子测井仪
CN2922832Y (zh) * 2006-06-26 2007-07-18 陈启锋 喇叭口活动翼托槽
US9001956B2 (en) 2007-11-28 2015-04-07 Schlumberger Technology Corporation Neutron generator

Also Published As

Publication number Publication date
CN101553076B (zh) 2012-12-05
US20150189731A1 (en) 2015-07-02
US9839112B2 (en) 2017-12-05
WO2009070535A1 (en) 2009-06-04
RU2491796C2 (ru) 2013-08-27
US9204527B2 (en) 2015-12-01
CN101553076A (zh) 2009-10-07
US9001956B2 (en) 2015-04-07
US20110169492A1 (en) 2011-07-14
EP2215898A1 (en) 2010-08-11
US20090135982A1 (en) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010126076A (ru) Генератор нейтронов
RU2502239C2 (ru) Маломощные генераторы нейтронов
US20130170592A1 (en) Device and method for ion generation
US20070237281A1 (en) Neutron generator tube having reduced internal voltage gradients and longer lifetime
US9448327B2 (en) X-ray generator having multiple extractors with independently selectable potentials
CA2749717A1 (en) Neutron generator
WO2009073278A1 (en) Tritium-tritium neutron generator logging tool
US20160216400A1 (en) Field emission ion source neutron generator
US9756714B2 (en) Nano-emitter ion source neutron generator
WO2012105937A1 (en) Neutron generator and method of use
WO2014105476A1 (en) Ion source using heated cathode and electromagnetic confinement
US9362078B2 (en) Ion source using field emitter array cathode and electromagnetic confinement
US9472370B2 (en) Neutron generator having multiple extractors with independently selectable potentials
US20230375742A1 (en) Near-Field Sensitivity of Formation and Cement Porosity Measurements With Radial Resolution in a Borehole
US20140265858A1 (en) Ion Source Having Negatively Biased Extractor
US20110096885A1 (en) Plasma driven neutron/gamma generator
US20140183349A1 (en) Ion source using spindt cathode and electromagnetic confinement
US9105436B2 (en) Ion source having negatively biased extractor
US8866068B2 (en) Ion source with cathode having an array of nano-sized projections
Chepurnov et al. Compact neutron generator with nanotube ion source
RU138346U1 (ru) Газонаполненная нейтронная трубка
US9263222B2 (en) Target extender in radiation generator
WO2014099583A1 (en) Ion source employing secondary electron generation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141125