SU600939A1

SU600939A1 - Discharge device for neutron generator accelerator tube

Info

Publication number: SU600939A1
Application number: SU762367871A
Authority: SU
Inventors: Ю.Г. Бессарабский; В.Е. Зеров; С.Б. Овсянников; С.П. Суховеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1614
Priority date: 1976-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1990-03-07

Abstract

РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО УСКО- •РИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНОВ, содержащее газонаполненные катод и анод, поджигающий электрод и ди-электрическую шайбу, отличающеес тем, что, с целью повьше-г ни ресурса и стабильности работы ускорительной трубки, между.катодом и и диэлектрической шайбой установлена •кольцева вставка, выполненна из стойкого к водородной среде металла, котора частично .заглублена -в тело катода и имеет по своей наружной боковой поверхности зазор с катодом, а вместо контакта с диэлектрической шайбой конический скос, причем по наружной боковой поверхности диэлектрической шайбы параллельно ее оси .нанесены резистивные дорожки.• Изобретение относитс к-технике получени нейтронного излучени путем; бо1^ардировки мишеней ускореннымиI ионами, и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов с высокой стабильностью и болыпим ресурсом работы,: Известно разр дное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее катод и анод, насыщенные изотопами водорода, поджи- ганиций электрод и диэлектрическую шайбу, расположенную между катодом и поджимаинцим электродом.Ионы изотопов водорода образуютс при горении дугового разр да между электродами, насыщенными указанными изотопа!>&в1. а дл инициировани разр да используетс маломощный вспомогательный разр д по боковой поверхности диэлектрической шайбы.Недостатком известного устройства вл етс малый ресурс и невысо-ка стабильность работы ускорительной трубки, что обусловлено протеканием основного и инициирующего разр да по одной и той же поверхности - по като-ДУ.Прототипам данного изобретени вл етс разр дное устройство ускорительной трубки генератора нейтронов, содержащее газонаполненные катод и анод, поджигалощий электрод и диэлектрическую шайбу.В известном устройстве .основной разр д ^feждy катодом и анодом инициируетс вспомогательным разр дом, поджигаем>&1Н ^ежду катодом и поджигающим электродом по поверхности диэлектрической шайбы.Торец цилиндрического катода ско— • шен в сторону анода и имеет щель между торцовыми поверхност ми диэлектрической шайбы и катода. Скос торца зуба катода дает возможность стабилизировать направление распростра-(ЛA DISTRIBUTIVE DEVICE OF AN ACCELERATED TUBE OF THE NEUTRON GENERATOR, containing a gas-filled cathode and an anode, which ignites the electrode and the dielectric washer, characterized in that, in order to increase the life and stability of the accelerator tube, between the cathode and the dielectric block, between the cathode and the dielectric, the dielectric tube and the dielectric block will have a longer life and stability. • an annular insert made of a metal that is resistant to the hydrogen medium, which is partially embedded into the cathode body and has a gap with the cathode along its outer side surface, and instead of contact with a dielectric washer matic bevel, wherein at the outer side surface of the dielectric puck .Apply axis parallel to the resistive track • The invention relates to a technique for producing a neutron-radiation path.; It can be used in the development of neutron generators with high stability and long service life: The discharge device of an accelerator tube of a neutron generator containing a cathode and anode, saturated with hydrogen isotopes, a ignition electrode and a dielectric washer is known, located between the cathode and the pressing electrode. Hydrogen isotope ions are produced during arc burning between electrodes saturated with the indicated isotope! > b1. and for initiating the discharge, a low-power auxiliary discharge is used along the lateral surface of the dielectric washer. The disadvantage of the known device is the low resource and low stability of the accelerator tube, which is caused by the flow of the main and initiating discharge on the same surface The prototype of this invention is a discharge device of an accelerator tube of a neutron generator containing a gas-filled cathode and anode, a burning electrode and a dielectric washer. B and the known device. The main discharge of the cathode and the anode is initiated by an auxiliary discharge, igniting the > & 1H ^ between the cathode and the ignition electrode along the surface of the dielectric washer. The end of the cylindrical cathode is wound towards the anode and has a gap between the end surfaces of the dielectric washers and cathode. The bevel of the end of the cathode tooth makes it possible to stabilize the direction of the spread- (L

Description

нени плазменных потоков, благодар чему увеличиваетс стабильность нейтронного потокаоplasma streams, thereby increasing the stability of the neutron flux

Недостатком известного устройства вл етс снижение ресурса и стабильности работы ускорительной трубки за счет того, что инициирующий и основг ной разр ды в источнике ионов развиваюте и протекают на однйй и той же поверхности катода. При этом эрози и разрушение прверхности катода происходит преимущественно за счет основного разр да - сильноточной дуги,. Наиболее подверженным эрозии вл етс участок поверхности катодaiконтактируклций с диэлектрической гаайбойс В результате эрозии происходит существенное изменение геометрии катода в месте его контакта с диэлектрической шайбой что приводат к значительному снижению веро тности зажигани дуги в основном промежутке катод-анод ори подаче поджигающего импульса на вспомогатедьйый промежуток поджигающий электрод-катод .A disadvantage of the known device is a reduction in the resource and stability of the accelerator tube due to the fact that the initiator and the main discharge in the ion source develop and flow on the same cathode surface. In this case, erosion and destruction of the cathode surface occurs mainly due to the main discharge — a high-current arc. The most susceptible to erosion is the surface area of the cathode contacting with the dielectric gaiboys. As a result, the erosion causes a significant change in the geometry of the cathode at its contact with the dielectric washer, which leads to a significant decrease in the likelihood of arc ignition in the main gap of the cathode-anode orient of the firing pulse to the auxiliary period and the bottom of the subfloor gap. -cat

Снижение 1абильности . и ресурса работы трубки обусловлено также тем, что за счет неоднородности поверхности диэлектрической шайбы, происходит прив зка инициирумщего а затем и основного разр да к отдельным местам катода, что ускор ет его износ,Decrease in stability. and the service life of the tube is also due to the fact that, due to the inhomogeneity of the surface of the dielectric washer, the initiating and then the main discharge are attached to individual sites of the cathode, which accelerates its wear,

Цель изоб1)етени - Повышение ресурса и стабильности работы ускорительной трубки,The purpose of the image 1) eteni - Increase the resource and stability of the accelerator tube,

.Поставленна цель достигаетс тем что между катодом и диэлектрической шайбой установлена кольцева вставка выполненна из стойкого к водородной среде металла, котора частично заглу5блена в тело катода и имеет по своей наружной боковой поверхности зазор с катодом, а в месте контакта с диэлектрической шайбой конический скос, причем по наружной боковой по . верхности диэлект1)Ййческой шайбы паралельно ее оси нанесены резйстивные дорожки.The goal is achieved by installing an annular insert between the cathode and the dielectric washer, which is made of a hydrogen-resistant metal that is partially embedded in the cathode body and has a gap with the cathode along its outer side surface, and at the point of contact with the dielectric washer a conical bevel on the outer side on. dielectric surfaces 1) A yyic washer is parallel to its axis applied resistive tracks.

На фиг,1 изображена вакуумна ус к6рительна трубка с разр дным устройством , общий вид; на фиг,2 - саморазр дное устройство,Fig. 1 shows a vacuum tube with a discharge device, a general view; FIG. 2 is a self-dispensing device;

Ускор тепьна трубка состоит изгерметичной оболочки 1, внутри которой расположена мишень 2, ускор ющий электрод 3, анодный электрод 4, анодThe accelerator of the heating tube consists of an imitation sheath 1, inside which is located the target 2, the accelerating electrode 3, the anode electrode 4, the anode

5, гaзodoдepжaщий катод 6, вставка 7, выполненна например из молибдена, диэлектрическа шайба 8 с резистивныг ми дорожками 9, выполненными например из акводага, поджигающий электрод 10, газопоглотитель 11, андитинатронна сетка 12, В месте сочленени вставки с катодом имеетс зазор.5, the gas cathode 6, the insert 7, made for example of molybdenum, the dielectric washer 8 with resistive tracks 9 made for example of aquodig, the igniter electrode 10, the gas absorber 11, and anditinatron mesh 12, There is a gap in the junction of the insert with the cathode.

Вакуумна ускорительна трубка генератора нейтронов питаетс от им пульсных источников напр жени и работает следующим образом.The vacuum accelerator tube of the neutron generator is powered by pulsed voltage sources and operates as follows.

При подаче импульса напр жени на поджигак ций электрод 10 между ним и вставкой 7 по поверхности диэлектрической шайбы 8 вдоль одной из резистивньпс дорожек 9 возникает искровой разр д, инициирующий дуговой разр д между газосодержащим катодом 6 и анодом 5, Ионы, извлeкae в te из дуги, ускор ютс на мишень 2, Дл подключени вторичньЬ: электродов с мишени служит антидинатронна сетка 12,When a voltage pulse is applied to the ignition electrode 10 between it and the insert 7, a spark occurs in the surface of the dielectric washer 8 along one of the resistive tracks 9, initiating the arc discharge between the gas-containing cathode 6 and the anode 5, Ions, extracted into te from the arc , are accelerated to the target 2, For the connection of the secondary: the electrodes from the target are served by an anti-dinatron grid 12,

Особенность работы данного устройства состоит в том, что инициирующий разр д происходит мегвду поджигающим электродом и вставкой, а основной разр д-дуга- между анодом и газосодержащйм катодом. При этом практически полностью исключаетс возможность горени основного разр да-дуги между анодом if вставкой, поскольку поверхность последней можно считать идеально обезгаженной по сравнению с катодом, насыщенным газом. Это. обсто тельство и затрудн ет развитие основного разр да на вставку, В реэудьтате поверхность вставки, принимакнца участие в инициировании разр да , полностью избавлена от эрозии основным разр дом-дугой. Не происходит разрушени основным разр дом и поверхности диэлектрической шайбы, что искпючает загр знение извлекаемого на №шень пучка ионов ионами материала диэлектрической шайбы. Наличие резистивных дорожек на поверхности диэлектрической шайбы обеспечивает равномерное распределение сначалаинициирующего , а затем и основного разр да по поверхности катода. Таким образом, геометри электродов, с отвечамщих за надежное инициирование основного разр да-дуги, практически не претерпевает никаких изменений.The peculiarity of the operation of this device is that the initiating discharge occurs to the mega-electrode by the firing electrode and the insert, and the main discharge of the d-arc is between the anode and the gas-containing cathode. In this case, the possibility of the main discharge arc between the anode if insert is almost completely excluded, since the surface of the latter can be considered ideally out of gas compared to a cathode saturated with gas. It. circumstance and impedes the development of the main discharge on the insert. In the re-evaluation the surface of the insert, taking part in the initiation of the discharge, is completely free from erosion by the main discharge-arc. The main discharge does not damage the surface of the dielectric washer, which eliminates contamination of the ion beam extracted by the ion with the ions of the dielectric material. The presence of resistive tracks on the surface of the dielectric washer ensures a uniform distribution of the initial initiation, and then the main discharge over the cathode surface. Thus, the geometry of the electrodes, which are responsible for the reliable initiation of the main discharge arc, practically does not undergo any changes.

5600939 65600939 6

а это приводит к зна штельному уве-шению стабильности работы ускориличению ресурса и существенному повы- тельной трубки.And this leads to a significant increase in the stability of the work, accelerating the resource and a significant helix tube.

ss

Claims

A DISCHARGE DEVICE FOR THE ACCELERATOR TUBE OF A NEUTRON GENERATOR containing a gas-filled cathode and anode, an ignition electrode and a dielectric washer, characterized in that, in order to increase the service life and stability of the accelerator tube, an annular insert is installed between, the cathode and the dielectric washer, to the hydrogen medium of the metal, which is partially buried in the cathode body and has a gap with the cathode along its outer side surface, and instead of contact with the dielectric washer, a conical bevel, m on the outer side surface of the dielectric puck .Apply axis parallel to the resistive track.