SU1061687A1

SU1061687A1 - Neutron generator

Info

Publication number: SU1061687A1
Application number: SU823439814A
Authority: SU
Inventors: Г.И. Кирьянов; А.Н. Матанцев; Е.П. Смицкой; С.В. Сыромуков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3430
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1989-05-23

Abstract

ГЕНЕРАТОР НЕЙТЮНОВ, включающий внешний корпус, соединенный через изол тор с внутренним корпусом , содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного Изобретение относитс к области генераторов нейтронов, примен емых дл контрол состава вещества в металлургии , атомной энергетике, медицине и дл научных исследований. Известный генератор нейтронов содержит источники ускор ющего и поджигающего напр жений, ускорительную ,трубку с искровым источником ионов, подсоединенным к конденсаторной батарее задак цего генератора. Недостатком известного устройства вл етс ограниченна частота повторений нейтронных импульсов и невысокий средний поток нейтронов, обусловленные газовыделением из электродов источника ионов и уменьшением в результате этого электрической.прочности ускорительной трубки. Известен также генератор нейтронов , содержащий ускорительную трубку, изолирующий сосуд с расположенным в нем высокочастотным источником ионов. контура, источник ускор ющего напр жени , высоковольтный кабель и генератор высокочастотных колебаний, отличающий с тем, что, с целью повышени надежности и упрощени эксплуатгщии, в иего введён полый провод щий цилиндр, размещенный на изол ции высоковольтного кабел под его оплеткой, к кабелю подключен выход генератора высокочастотных колебаний, а между жилой высоковольтного кабел и внутренним корпусом подключен колебательный контур. § (Л охваченным катушками индзгктивности, источниками питани электродов ускорительной трубки, четыре разделительных трансформатора, высокочастотный генератор. Недостатками такого устройства вл ютс мала надежность и большие габариты, обусловленные тем,что 05 разделительные трансформаторы выполнены с изол цией на полное ускор юО ) щее напр жение, источники питани 00 расположены в объеме изолирующего сосуда под высоким потенциалом, изолирующий сосуд изготовлен из твердой изол ции,- не восстанавливакнцей электрические свойства после пробо . Прототипом данного изобретени вл етс устройство, включающее внешний корпус, соединенный через изол тор с внутренним корпусом, содержащим ускорительную трубку с высокочастотным источником ионов, размещенным в объеме колебательного .NEUTYUN GENERATOR, including an external case, connected through an insulator to an internal case, containing an accelerator tube with a high-frequency ion source placed in a vibrational volume. The invention relates to the field of neutron generators used to control the composition of a substance in metallurgy, atomic energy, medicine and for scientific research. The known neutron generator contains sources of accelerating and igniting voltages, an accelerating tube, with a spark source of ions connected to a capacitor battery of the generator. A disadvantage of the known device is the limited repetition frequency of neutron pulses and the low average neutron flux due to the gas evolution from the electrodes of the ion source and the resulting decrease in the electrical strength of the accelerator tube. Also known is a neutron generator containing an accelerator tube, isolating a vessel with a high-frequency ion source located in it. a circuit, a source of accelerating voltage, a high-voltage cable and a high-frequency oscillator, characterized in that, in order to increase reliability and simplify operation, a hollow conductive cylinder placed on the insulation of a high-voltage cable under its braid is inserted into the cable the output of the generator of high-frequency oscillations, and an oscillating circuit is connected between the high-voltage cable core and the internal case. § (L covered by inductance coils, power sources of electrodes of the accelerator tube, four isolation transformers, high-frequency generator. The disadvantages of such a device are low reliability and large size, due to the fact that 05 isolation transformers are insulated for full acceleration of voltage) , the power sources 00 are located in the volume of the insulating vessel under a high potential, the insulating vessel is made of solid insulation, - its electric Twa after the test. The prototype of the present invention is a device comprising an external case connected through an insulator to an internal case containing an accelerating tube with a high-frequency ion source placed in the oscillatory volume.

Description

контура, источник ускор ющего напр жени , высоковольтный кабель и генератор высоко астотных колебаний.a circuit, an accelerating voltage source, a high-voltage cable, and a high-frequency oscillator.

Недостатком известного устройства вл етс мала надежность и неудобство в эксплуатации из-за того, что высокочастотный генератор расположен во вйутреннем корпусе, и необходимо использование разделительных трансформаторов , выполненных с изол цией на полное ускор ющее напр жение.A disadvantage of the known device is the low reliability and inconvenience in operation due to the fact that the high-frequency generator is located in the inner case, and it is necessary to use isolation transformers made with insulation for the full accelerating voltage.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и улучшение удобства эксплуатации генератора ней-троновThe aim of the invention is to increase the reliability and improve the usability of the neutron generator.

Цель достигаетс тем, что, в генератор нейтронов введен полый провод щий цилиндр, размещенный на изол ции высоковольтного кабел под его оплеткой, к кабелю подключен выход Iгенератора высокочастотных колеба1НИЙ , а между жилой высоковольтного кабел и внутренним корпусом подключен колебательный контур.The goal is achieved by introducing a hollow conductive cylinder placed on the high-voltage cable insulation under its braid into the neutron generator, the output of the high-frequency oscillator I is connected to the cable, and an oscillating circuit is connected between the high-voltage cable core and the internal case.

На чертеже изображен общий вид генератора нейтронов.The drawing shows a General view of the neutron generator.

Генератор нейтронов содержит внещний заземленный корпус 1, заполненный трансформаторным маслом 2, |Соединеннь Й через изол тор 3 с внут ренним корпусом 4, ускорительную |трубку 5 с высокочастотным источниJKOM 6 ионов и мишенью 7, колебательньй контур, образованный катушкой 8 индуктивности и конденсаторами 9, делитель 10 высокого напр жени , полый провод щий цилиндр 11, жилу I2 высоковольтного кабел 13 со слоем 14 высоковольтной изол ции, генератор 15 высокочастотных колебаний, высоковольтный дроссель 16, источник 17 ускор ющего напр жени .The neutron generator contains an external earthed case 1 filled with transformer oil 2, | Connected via insulator 3 with an internal case 4, an accelerator tube 5 with a high-frequency source of 6 ions and a target 7, an oscillating circuit formed by the inductor 8 and capacitors 9, high voltage divider 10, hollow conductive cylinder 11, I2 high-voltage cable 13 with high-voltage insulation layer 14, high-frequency oscillator 15, high-voltage choke 16, accelerating voltage source 17.

Полый провод щий цилиндр 11 и жила 12 высоковольтного кабел 13, разделенные слоем 14 изол ции, представл ют собой конденсатор, обеспечивающий передачу высокочастотных колебаний на колебательный контур, включающий катушку 8 индуктивности и Конденсаторы 9.The hollow conductive cylinder 11 and the core 12 of the high-voltage cable 13, separated by an insulating layer 14, are a capacitor that provides high-frequency oscillations to the oscillating circuit, including the inductance coil 8 and the capacitors 9.

Внутренний корпус 4 и внешний корпус 1, разделенные слоем трансформаторного масла 2, представл ют собой конденсатор, замыкающий цепь: генератор высокочастотных колебаний - проводлЦда цилиндр - жила высоко воль тног. кабел - колебательньй контур, на е.млю.The inner casing 4 and the outer casing 1, separated by a layer of transformer oil 2, are a capacitor closing the circuit: a high-frequency oscillator — a conductor to a cylinder — lived a high volt. cable - oscillatory circuit, on e.

Высокочастотньш дроссель 16 с собственной емкостью высоковольтного кабел 13 о разует заградительный фильтр, преп тствующий проникновению высокочастотных колебаний в источник 17 ускор ющего напр жени .A high-frequency choke 16 with its own capacitance of a high-voltage cable 13 o develops a barrier filter preventing the penetration of high-frequency oscillations into the accelerating voltage source 17.

Генератор нейтронов работает следующим образом.The neutron generator works as follows.

Ускор ющее напр жение от источника 17 через кабель.13 и делитель 10 подаетс на ускорительную трубку. Высокочастотные колебани через конденсатор , обкладками которого вл ютс полый провод щий цилиндр 11 и жила 12 высоковольтного кабел 13, передаютс на колебательный контур, образованный катушкой индуктивности 8 и конденсаторами 9, и замыкаютс на землю через конденсатор, образованный внешним и внутренним корпусами 1 и 4 со слоем трансформаторного масла 2.The accelerating voltage from source 17 through the cable 13 and divider 10 is supplied to the accelerator tube. High-frequency oscillations through a capacitor, the plates of which are a hollow conductive cylinder 11 and a conductor 12 of a high-voltage cable 13, are transmitted to an oscillating circuit formed by inductor 8 and capacitors 9, and are connected to earth through a capacitor formed by external and internal cases 1 and 4 with a layer of transformer oil 2.

В колебательном контуре возникают высокочастотные колебани , а в источнике 6 ионов, охваченном катушкой 8 индуктивности, возникает переменное электромагнитное поле и зажигаетс газовый разр д. Ионы из объема газового разр да ускор ютс в ускорительной трубке 5, бомбардируют мишень 7 и в результате дерной реакции образуют нейтроны.High-frequency oscillations occur in the oscillating circuit, and an alternating electromagnetic field arises in the ion source 6 covered by the inductor 8 and the gas discharge is ignited. The ions from the gas discharge volume are accelerated in the accelerator tube 5, bombard the target 7 and form a nuclear reaction neutrons.

Использование изобретени позволит повысить надежность и улучшить удобство эксплуатации генератора нейтронов.The use of the invention will improve reliability and improve the usability of the neutron generator.

Надежность генератора нейтронов повьш1аетс за счет исключени разделительных трансформаторов и вынесени генератора высокочастотных колебаний из области высокого потенциала .Улучшение удобства эксплуатации достигаетс за счет вынесени генератора высокочастотных колебаний из объема малого контейнера наружу в пульт управлени . Предложенное техническое решение позвол ет производить быструю замену элементов генератора высокочастотных колебаний без разборки генератора нейтронов, котора включает операции извлечени ускорительной трубки, извлечени внутреннего корпуса, слив масла из объема внутреннего корпуса, разборку внутреннего корпуса. Кроме того, предложенное техническое решение позвол ет вынести генератор высокочастотных колебаний из зоны, где уровень потока нейтронов превышает допустимый, что упрощает настройку, регулировку и ремонт генератора высокочастотных колебаний. Предложенное техническое решение позвол ет также уменьшить габариты генератора нейтронов. Экспериментально показана работоспособность предложенного технического решени . Внедрение изобретени позволит за счет увеличени надежности и улучшени удобства эксплуатации уменьшить 1 7 врем восстановлени с 10 ч до 1 ч. , Это позволит эффективно использовать 99% времени эксплуатации генератора нейтронов и получитьэкономический эффект 5 тыс. руб. в год на один генератор . Надежность в значительной степени определ ет срок службы генератора нейтронов, который у прототипа Определ етс наличием разделительных трансформаторов с изол цией на полное ускор ющее напр жение 250 кВ. Исключение разделительных трансформаторов позвол ет увеличить срокслужбы до I700 ч по сравнению с 1000 ч у прототипа.The reliability of the neutron generator is increased by eliminating isolation transformers and removing the high-frequency oscillator from the high potential area. Improving operational convenience is achieved by removing the high-frequency oscillator from the volume of the small container to the control panel. The proposed technical solution allows a quick replacement of the elements of the high-frequency oscillation generator without disassembling the neutron generator, which includes removing the accelerator tube, removing the inner case, draining oil from the volume of the inner case, disassembling the inner case. In addition, the proposed technical solution allows taking out the generator of high-frequency oscillations from the zone where the neutron flux level exceeds the allowable one, which simplifies tuning, adjustment and repair of the generator of high-frequency oscillations. The proposed solution also reduces the size of the neutron generator. The performance of the proposed technical solution is shown experimentally. The implementation of the invention will allow reducing the recovery time from 10 hours to 1 hour by increasing reliability and improving serviceability. This will effectively use 99% of the operating time of the neutron generator and obtain an economic effect of 5 thousand rubles. per year for one generator. Reliability largely determines the service life of the neutron generator, which in the prototype is determined by the presence of isolation transformers with insulation for a total accelerating voltage of 250 kV. The elimination of isolation transformers allows an increase in the service life of up to I700 h compared to 1000 h for the prototype.

Claims

A NEUTRON GENERATOR, comprising an external casing connected through an insulator to an internal casing containing an accelerating tube with a high-frequency ion source located in the volume of the oscillating circuit, an accelerating voltage source, a high-voltage cable and a high-frequency oscillation generator, characterized in that, in order to increase reliability and simplification of operation, a hollow conductive cylinder is inserted into it, placed on the insulation of the high-voltage cable under its braid, the generator output is connected to the cable very often oscillations and high-voltage cable between the conductor and the inner casing is connected an oscillation circuit.