SU580725A1 - Импульсный генератор нейтронов - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области  дерной физики, в частности к устройствам дл  генерации импульсных нейтронных полей, используемым в  дерной геофизике дл  проведени  импульсного нейтронного каротажа и активационного анализа в полевых услови х.

Известны импульсные генераторы нейтронов используемые дл  целей  дерной геофизики и активационного анализа, содержащие отпа нную нейтронную трубку, излучающую импульсные потоки нейтронов, блок питани  ионного источника трубки, источник высоковольтного ускор ющего напр жени , а также блок модул торов , служащий дл  синхронизации поджигающего импульса.ионного источника нейтронной трубки и импульса ускор ющего напр жени  1.

Однако сведени  об импульсных нейтронных генераторах, содержащие отпа нные нейтронные трубки с лазерным источником ионов, отсутствуют. Использование таких трубок в импульсных генераторах нейтронов дл  указанных целей имеет свои конструктивные особенности , св занные с подводом энергаи к

источнику ионов в трубке с помощью лазерного излучени .

Известен портативный импульсный генератор нейтронов, содержащий отпа нную нейтронную трубку, блок питани  ионного источника , источник ускор ющего напр жени  и блок модул тора 2.

Максимальный нейтронный поток такого генератора с трубкой, вписьтающейс  в габариты скважины, и при ускор ющем напр жении не более 150 кВ не превьпнает величины .vlO н/с ввиду малого выходного тока источника дейтонов.

Цель изобретени  - увеличение нейтронного выхода импульсного генератора нейтронов.

Это достигаетс  тем, что предлагаемый импульсный генератор нейтронов содержит нейтронную трубку с лазерным источником ионов, питание которого осуществл етс  излучением частотного лазера, а блок модул тора содержит коммутирующий элемент, расположенный на трассе лазерного луш перед нейтронной трубкой.

Использова1ше в нейтронной трубке лазерного источника дейтонов позвол ет существенно , не менее, чем на пор док, увеличить ток дейтонов за счет более эффективной ионизации образующегос  плазменного сгустка. Така  возможность обусловлена эффективным преобразованием энергии излучени  в нагрев и ионизацию лазерной Ш1азмы и ее. быстрым расширением, приблизительно Ю см/с, способствующим сохранению высокой степени ионизации на поздних стади х разлета.

Расположение коммутирующего элемента на трассе лазерного луча перед трубкой и включение его непосредственно в цепь первичной обмотки имлульсного высоковольтного трансформатора,  вл ющегос  основным элеметом источника ускор ющего напр жени , позвол ет более эффективно осуществить требуемую синхронизащ1ю по сравнению с исполь,зуемой в импульсных генераторах нейтронов системой синхро1шзации на основе электрической схемы запуска коммутирующего элемента . Цпительность импульса тока дейтонов в лазерной нейтронной трубке составл ет с. Такое включе1ше коммутирующего элемента блока модул тора в схеме импульсного генератора нейтронов позвол ет пол)лтть степень синхронизации импульса излучени  и ускор ющего импульса на уровне vl с и упростать конструкцию блока модул тора, примен емого в известных генераторах.

Увеличение тока дейтонов в нейтронной трубке и эффектавное ускорение их к нейтронной мишени позвол ет повь1сить нейтронный выход генератора.

На чертеже показаны основные элементы предлагаемого генератора: отпа нна  нейтронна  трубка 1 с лазерной мишенью 2 и нейтронной fvmmeHbjo 3, фокусирующа  линза 4, частотный лазер 5, блок модул тора 6 с коммутирующим разр дником 7 и источником 8 nocTOHFffloro напр жени , источник 9 ускор ющего напр жени , содержащий импульсный высоковольтный трансформатор 10 и накопительный конденсатор II.

Генератор работает следующим образом.

Импульс излучени  (или его часть) лазера 5, проход  через коммутирующий разр дник 7 шшциирует пробой межэлектродного промежутка , вызьша  разр д накопительного конденсатора 11 через первичную обмотку импульсного высоковольтного трансформатора 10.

Разр д конденсатора через первичную обмотку индуцирует высоковольтный импульс во вторичной обмотке трансформатора, соединенной с электродом нейтронной трубки 1, на котором расположена лазерна  мишень 2. Вместе с этим лазерное излучение, пройд  через коммутирующий разр дник, фокусируетс  линэой 4 на дейтеросодержащую мищень 2 ионного источника. Образующийс  плазменный сгусток, содержащий дейтоны, разлетаетс  от мищени 2 и подходит к ускор ющему промежутку между электродами в момент эффективного значени  величины ускор ющего напр жени . Дейтоны выт гиваютс  и ускор ютс  к нейтронной мищени 3, при бомбардировке которой в результате  дерной реакции T(d,n)He образуютс  быстрые нейтроны.

Предлагаемый импульсный генератор нейтронов позвол ет получить выход нейтронов на уровне и/с и вьпие. При этом сохран ютс  габариты излучател  нейтронов (нейтронной трубки) и величина ускор ющего напр жени .

Увеличение нейтронного выхода генератора позвол ет увеличить радиус исследовани  пласта методом импульсного нейтронного каротажа, повыщает геологическую эффективность  дерно-физических исследований в полевых услови х .

Claims (2)

1.Кирь нов Г. И. Сб. Ядернофизйческие методы анализа вещества, М., Атомиздат, 1971, с. 279-287.

2.Сб. Радиационна  техника, вып. 4, М., Атомиздат, 1970, с. 325-330.

X

I

irxT-jj