RU2362277C1 - Способ генерации нейтронных импульсов - Google Patents
Способ генерации нейтронных импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362277C1 RU2362277C1 RU2008105154/06A RU2008105154A RU2362277C1 RU 2362277 C1 RU2362277 C1 RU 2362277C1 RU 2008105154/06 A RU2008105154/06 A RU 2008105154/06A RU 2008105154 A RU2008105154 A RU 2008105154A RU 2362277 C1 RU2362277 C1 RU 2362277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage pulse
- discharge
- high voltage
- discharge chamber
- neutron
- Prior art date
Links
Abstract
Заявленное изобретение относится к плазменной технике, а именно к способам генерации нейтронных импульсов, и может быть использовано для проведения ядерно-физических исследований, определения радиационной стойкости, например, элементов электронной аппаратуры, калибровки детекторов нейтронов. Заявленный способ генерации нейтронных импульсов основан на формировании разряда типа «плазменный фокус» путем подачи высоковольтного импульса на разрядную камеру, заполненную изотопами водорода (дейтерия или смесью дейтерия и трития). При этом газ в разрядной камере предварительно ионизируют путем подачи на электроды газоразрядной камеры предварительного высоковольтного импульса, амплитудой (100÷500) А и длительностью (20÷100) нс, затем с задержкой (30÷150) нс воздействуют на разрядную камеру основным высоковольтным импульсом; направление тока разряда предварительного высоковольтного импульса совпадает с направлением тока разряда основного высоковольтного импульса. Технический результат заключается в увеличении выхода нейтронов и повышения его стабильности.
Description
Изобретение относится к плазменной технике, а именно к способам генерирования нейтронных импульсов, в частности, к генераторам разовых импульсов нейтронного излучения, и может быть использовано для проведения ядерно-физических исследований, изучения радиационной стойкости, например, элементов электронной аппаратуры, калибровки детекторов нейтронов.
Известен способ, реализованный в плазменном источнике проникающего излучения, выполненном в виде плазменной разрядной камеры, заполненной изотопами водорода и содержащей газоразрядные электроды. Электроды разрядной камеры известного плазменного источника выполняются цилиндрическими или плоскими (см., например, авторское свидетельство №347006, кл. Н05Н 1/00, 1971). При определенных условиях разряда, когда осуществляется кумуляция прямого Z-пинча, из разрядной камеры может быть получен нейтронный выход до 3·1010 нейтронов в импульсе при длительности импульса около 0,2 мкс.
Известный способ характеризуется недостаточным удельным выходом излучения на единицу затраченной энергии и небольшим ресурсом работы (10÷100 кумуляции Z - пинча с генерацией нейтронного и рентгеновского излучений).
В качестве прототипа принят способ, реализованный в плазменном источнике проникающего излучения (см., например, патент РФ на полезную модель №65709, кл. Н05Н 1/00, 2007), основанный на воздействии на электроды газоразрядной камеры высоковольтным импульсом. Плазменный источник проникающего излучения, реализующий способ, состоит из газоразрядной камеры, заполненной изотопами водорода и содержащей газоразрядные электроды, и высоковольтного генератора. Этот способ характеризуется высоким выходом нейтронов в импульсе и стабильностью работы. Обычно в серии из m=5÷10 включений определяют средний выход нейтронов в импульсе, а стабильность работы плазменного источника описывают параметром - среднеквадратическим отклонением (СКО), который вычисляют по формуле (1):
Предлагаемое изобретение направлено на увеличение выхода нейтронов в импульсе и повышения стабильности выхода нейтронов
Это достигается тем, что в способе генерации нейтронных импульсов, основанном на формировании разряда типа плазменный фокус путем подачи высоковольтного импульса на разрядную камеру, заполненную изотопами водорода (дейтерием или смесью дейтерия и трития), газ в разрядной камере предварительно ионизируют путем подачи на электроды газоразрядной камеры предварительного высоковольтного импульса, амплитудой (100÷500) А и длительностью (20÷100) нс, затем с интервалом (30÷150) нс воздействуют на разрядную камеру основным высоковольтным импульсом, причем направление тока разряда предварительного высоковольтного импульса совпадает с направлением тока разряда основного высоковольтного импульса.
Существо предлагаемого способа генерации сильноточных нейтронных пучков заключается в том, что после включения плазменного источника на электроды газоразрядной камеры подают предварительный высоковольтный импульс, амплитудой (100÷500) А и длительностью (20÷100) нс, при этом газ в разрядной камере ионизируется и при подаче на электроды основного высоковольтного импульса вблизи изолятора развивается разряд с образованием более однородной цилиндрической токовой плазменной оболочки. Под действием электродинамических сил плазменная оболочка отходит от изолятора и движется с ускорением по межэлектродному зазору к области фокусировки (плазменный фокус), которая находится на оси разрядной камеры вблизи поверхности анода. Формирующийся плазменный фокус является источником нейтронов (и рентгеновских лучей).
Для формирования предварительного высоковольтного импульса в составе плазменного источника предусматривают дополнительный генератор импульсов, состоящий, например, из электрического контура, включающего накопительную емкость, зарядные резисторы и коммутатор.
Приложение на разрядную камеру предварительного токового импульса перед токовым импульсом основного контура приводит к увеличению выхода нейтронов более, чем в два раза, уменьшению СКО с 30-50% до 10-15%.
Claims (1)
- Способ генерации нейтронных импульсов, основанный на формировании разряда типа «плазменный фокус» путем подачи высоковольтного импульса на разрядную камеру, заполненную изотопами водорода (дейтерия или смесью дейтерия и трития), отличающийся тем, что газ в разрядной камере предварительно ионизируют путем подачи на электроды газоразрядной камеры предварительного высоковольтного импульса, амплитудой (100÷500) А длительностью (20÷100) нс, затем с задержкой (30÷150) нс воздействуют на разрядную камеру основным высоковольтным импульсом, причем направление тока разряда предварительного высоковольтного импульса совпадает с направлением тока разряда основного высоковольтного импульса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105154/06A RU2362277C1 (ru) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Способ генерации нейтронных импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105154/06A RU2362277C1 (ru) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Способ генерации нейтронных импульсов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2362277C1 true RU2362277C1 (ru) | 2009-07-20 |
Family
ID=41047338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008105154/06A RU2362277C1 (ru) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Способ генерации нейтронных импульсов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2362277C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653581C2 (ru) * | 2013-02-04 | 2018-05-15 | Эксодженезис Корпорейшн | Способ и устройство для направления пучка нейтральных частиц |
| RU2686099C1 (ru) * | 2018-07-30 | 2019-04-24 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Способ генерации проникающего излучения |
-
2008
- 2008-02-14 RU RU2008105154/06A patent/RU2362277C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653581C2 (ru) * | 2013-02-04 | 2018-05-15 | Эксодженезис Корпорейшн | Способ и устройство для направления пучка нейтральных частиц |
| RU2686099C1 (ru) * | 2018-07-30 | 2019-04-24 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Способ генерации проникающего излучения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Experimental study on conduction current of positive nanosecond-pulse diffuse discharge at atmospheric pressure | |
| Moreno et al. | Optical observations of the plasma motion in a fast plasma focus operating at 50 J | |
| Shao et al. | Nanosecond repetitively pulsed discharge of point–plane gaps in air at atmospheric pressure | |
| US20050236376A1 (en) | Energy generation | |
| RU2362277C1 (ru) | Способ генерации нейтронных импульсов | |
| RU2342810C1 (ru) | Плазменный источник проникающего излучения | |
| Akishev et al. | On the mechanism of maintenance and instability of the overvoltage low-pressure discharge forming a high-current runaway electron beam | |
| RU98633U1 (ru) | Генератор импульсного рентгеновского излучения | |
| RU73579U1 (ru) | Плазменный источник проникающего излучения | |
| RU2370001C1 (ru) | Плазменный источник проникающего излучения | |
| RU2686099C1 (ru) | Способ генерации проникающего излучения | |
| Brussaard et al. | A 2.5-MV subnanosecond pulser with laser-triggered spark gap for the generation of high-brightness electron bunches | |
| RU154387U1 (ru) | Плазменный источник проникающего излучения | |
| Masugata et al. | Development of bipolar-pulse accelerator for intense pulsed ion beam acceleration | |
| CA2347851A1 (en) | Energy generation | |
| RU138346U1 (ru) | Газонаполненная нейтронная трубка | |
| RU65709U1 (ru) | Плазменный источник проникающего излучения | |
| Basko et al. | Plasma lens for the heavy ion accelerator at ITEP | |
| RU2287197C2 (ru) | Нейтронная трубка | |
| Kokshenev et al. | Multi-shell plasma flow switch experiments on the GIT-12 generator | |
| GB2343291A (en) | Energy Generation | |
| Ishijima | MOHAMMAD RASEL PERVEZ | |
| Ahmed et al. | Design and Characterization of One-Capacitor Compact Plasma Focus Device With Tapered Anode | |
| RU2643523C1 (ru) | Способ генерации импульсов нейтронов | |
| Kovalchuk et al. | Plasma-filled diode with a rod anode for repetitive pulsed X-ray sources |