Получение или ускорение пучков нейтральных частиц, например пучков молекул или атомов: .генерирование нейтронных пучков – H05H 3/06

Изобретение относится к генератору нейтронов и способу его конструирования. Генератор включает в себя решетку, выполненную с возможностью выработки ионизируемого газа при нагреве электронами, сталкивающимися с ней. Катод испускает электроны для нагрева решетки и столкновений с выработанными атомами ионизируемого газа для образования ионов. Нейтроны образуются от столкновения ионов, падающих на мишень в генераторе. Инструмент для подземного использования, включающий в свой состав генератор нейтронов. Техническим результатом является обеспечение возможности работы с различными типами источников и при различных условиях. 1 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области плазменной техники. Способ генерирования импульсного потока высокоэнергичных частиц, содержащий следующие этапы: инициирование ионной плазмы на первом электроде (111) в вакуумной камере (110) и обеспечение возможности развития указанной плазмы по направлению ко второму электроду (112) в указанной вакуумной камере, подача короткого импульса высокого напряжения между указанными электродами в промежутке времени, при котором указанная ионная плазма находится в переходном состоянии с пространственным распределением ионов или электронов на расстоянии от указанного второго электрода, с целью ускорения указанных распределенных ионов или электронов по направлению к указанному второму электроду, благодаря чему генерируется высокоэнергетический поток заряженных частиц, в то же время преодолевается предел тока, связанный с пространственным зарядом, обычного вакуумного диода и генерирование указанных частиц высокой энергии на указанном втором электроде (112). Технический результат - повышение плотности тока в течение ультракороткого импульса. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Заявленное изобретение относится к генераторам нейтронов. Заявленное устройство включает в себя источник ионов, размещенный под давлением в среде, содержащей ионизируемый газ. Источник ионов включает в себя подложку с пучком углеродных нанотрубок, проходящих от нее. Концы нанотрубок разнесены с решеткой. Электронная схема подачи напряжения обеспечивает ионизацию газа и эмиссию ионов через решетку. Секция ускорителя ионов расположена между источником ионов и мишенью. Секция ускорителя ионов ускоряет ионы, проходящие через решетку к мишени, так что столкновения ионов с мишенью обуславливают генерирование и эмиссию нейтронов из нее. Источник ионов, секция ускорителя и мишень размещены в герметичной трубе, и предпочтительно, углеродные нанотрубки пучка являются высокоупорядоченными, по меньшей мере с 10 ⁶ углеродных нанотрубок на см², проходящими в направлении, по существу, параллельном центральной осевой линии трубы. Техническим результатом является создание ионизации газа с высоким атомно-молекулярным соотношением, что обеспечивает создание компактных малоразмерных образцов, подходящих для каротажных инструментов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам контроля движения гранулированных твердых тел по тракту пневмотранспортирования. Изобретение направлено на обеспечение возможности контроля движения шариков в случаях, когда иные способы (оптический, электрический, электромагнитный, радиационный и т.п.) не применимы по тем или иным причинам. Результат применения способа не зависит от материала шариков, трубы, типа и параметров газа. Контроль движения шарика обеспечивается за счет того, что при его движении в потоке газа существует разность статических давлений газа до шарика и после него. В стенках трубы имеются отверстия диаметром не более 1/3 диаметра шарика. По тонким трубкам давление газа передается на чувствительный дифференциальный манометр мембранного типа. Появление динамического сигнала сигнализирует о нахождении шарика в отрезке трубы между отверстиями отбора газа. Суть предлагаемого способа состоит в том, что шарик регистрируется по короткому отрицательному импульсу дифференциального давления, развивающемуся в «газовой тени» шарика (т.е сразу за шариком), как раз в момент подхода к первой точке отбора газа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к отпаянным нейтронным трубкам и может быть использовано в генераторах нейтронов для проведения неразрушающего элементного анализа вещества и проведения исследований нейтронно-радиационными методами, в т.ч. для проведения геофизических исследований нефтегазовых скважин. Газонаполненная нейтронная трубка с источником Пеннинга выполнена в виде герметичной колбы. В колбе расположены мишень, ионнооптическая система, источник ионов и генератор рабочего газа. На внутренней поверхности герметичной колбы в зоне электродов ионнооптической системы нанесена насечка, увеличивающая площадь внутренней поверхности герметичной колбы. Насечка может быть выполнена синусоидальной формы, с амплитудой и периодом 1 мм. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс работы нейтронной трубки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ускорительным трубкам для получения нейтронов при проведении неразрушающего элементного анализа вещества и проведения физических исследований нейтронно-радиационными методами. Газонаполненная нейтронная трубка с ионным источником Пеннинга с термокатодом выполнена в виде герметичной металлостеклянной колбы. В колбе расположены мишень, ионнооптическая система, источник ионов, генератор рабочего газа и газопоглотитель. Газопоглотитель установлен на одном из вводов ножки газонаполненной нейтронной трубки, содержит встроенный термоподогреватель и выполнен в виде втулки из спеченного мелкозернистого порошка титана массой от 100 до 350 мг. Изобретение позволяет повысить электрическую прочность ионнооптической системы трубки с ионным источником Пеннинга и горячим катодом, а также увеличить нейтронный поток и ресурс. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к запаянным нейтронным трубкам и может быть использовано в генераторах нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин. Запаянная нейтронная трубка характеризуется тем, что в трубчатом высоковольтном изоляторе со стороны торцов, перпендикулярных оси изолятора, выполнены аксиальные проточки, источник ионов и ускоряющий электрод установлены на воротниковых фланцах, внешний диаметр центральной части фланца равен диаметру проточки, а диаметр воротника больше диаметра проточки, но меньше внутреннего диаметра манжеты, центральная часть фланца плотно установлена в проточках, а воротник фланца прижат к торцам изолятора. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода нейтронов, снижение относительного смещения источника ионов и ускоряющего электрода, уменьшение отклонения пучка от оси. 1 ил.

Заявленное устройство относится к генераторам нейтронов и может быть использовано в нейтронном каротаже, в нейтронном активационном анализе, в лучевой терапии. Генератор нейтронов содержит пару источник-детектор излучения. Пара источник-детектор излучения расположена в зоне прямой видимости друг друга. Один источник-детектор излучения размещен у заземленного корпуса и электрически соединен с расположенным под нулевым потенциалом устройством управления источником ионов, а второй размещен у контейнера и соединен с блоком питания источника ионов, установленным в контейнере, пара источник-детектор излучения разделена слоем высоковольтной изоляции. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов генератора нейтронов. 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к нейтронным генераторам, и может быть использовано в ряде приложений, например в нейтронных трубках, для каротажных исследований. Способ сборки запаянных нейтронных трубок включает изготовление трубчатого высоковольтного изолятора и металлических манжет, герметичное крепление манжет на концах трубчатого высоковольтного изолятора, временную установку источника ионов на одной манжете, а ускоряющего электрода на другой манжете, центририрование источника ионов относительно ускоряющего электрода, жесткое крепление источника ионов и ускоряющего электродов на манжетах и герметизацию трубки по краям манжет. Торцы трубчатого высоковольтного изолятора шлифуют до их плоскопараллельного положения, перпендикулярного оси трубчатого высоковольтного изолятора. Внутренний диаметр высоковольтного изолятора протачивают с обоих торцов. Источник ионов и ускоряющий электрод закрепляют на центральных частях воротниковых фланцев. Фланцы центрируют в проточках. Изобретение позволяет уменьшить относительное смещение источника ионов и ускоряющего электрода, уменьшить отклонения пучка от оси, увеличить выход нейтронов. 7 ил.

Изобретение относится к устройствам импульсных излучателей-генераторов разовых или многоразовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. В заявленном импульсном нейтронном генераторе блок коммутации содержит повышающий трансформатор с выпрямителями источника питания блоков коммутации и нейтронной трубки, схему формирования импульса поджига коммутатора, делитель зарядного напряжения в цепи обратной связи и коммутатор. Блок нейтронной трубки содержит схему формирования ускоряющего импульса напряжения на нейтронную трубку, схему питания ионного источника нейтронной трубки, схему формирования импульса поджига нейтронной трубки и нейтронную трубку. При этом корпус генератора выполнен в виде монолитного параллелепипеда, в котором с торца по краям размещены два канала, в одном канале установлена нейтронная трубка с высоковольтными трансформаторами и схемой питания ионного источника, в другом - коммутирующий элемент с накопительным конденсатором и схемой запуска коммутирующего элемента. Между каналами выполнена негерметичная П-образная полость, в которой размещен блок питания и управления, подключенный к схеме питания нейтронной трубки и схеме формирования импульса запуска коммутатора через герметичные проходные изоляторы. Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности, снижение габаритов, повышение стабильности и стойкости к воздействию широкого температурного диапазона окружающей среды от -55°С до +70°С при космическом перелете. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к генераторам разовых импульсов нейтронов и рентгеновского излучения и предназначено для проведения ядерно-физических исследований, изучения радиационной стойкости и генерирования нейтронных пучков. Малогабаритный импульсный источник проникающего излучения выполнен в виде одного или нескольких модулей. Каждый модуль содержит емкостный накопитель, разрядную камеру и систему пуска коммутаторов. Накопитель подключен к высоковольтному источнику питания и соединен через сильноточный высоковольтный коммутатор с токопередающей линией. В разрядной камере формируется разряд типа «плазменный фокус». Токопередающая линия выполнена в виде двух параллельных металлических шин. Шины непосредственно соединены с электродами разрядной камеры. Одна из шин токопередающей линии механически и электрически соединена с шиной нулевого потенциала, катодом сильноточного высоковольтного коммутатора и анодом разрядной камеры. Анод коммутатора непосредственно механически и электрически подключен к выводам конденсаторов емкостного накопителя. Выводы конденсатора присоединены к «плюсу» высоковольтного источника питания. Вторая шина механически и электрически соединена с другими выводами конденсаторов емкостного накопителя и катодом разрядной камеры. Электрическая изоляция выполнена в виде многослойного пакета прокладок из диэлектрического материала и расположена между шинами токопередающей линии. Шины токопередающей линии гальванически соединены между собой через дроссель. Введенная в импульсный источник проникающего излучения система электробезопасности выполнена из последовательно соединенных высоковольтного реле и разрядного резистора. Последние включены между точкой соединения выводов конденсаторов емкостного накопителя с плюсом высоковольтного источника питания и шиной нулевого потенциала. Изобретение направлено на уменьшение объема, веса, индуктивности электрической схемы и увеличение удельного энергетического выхода нейтронов на камерах плазменного фокуса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для генерирования нейтронных пучков, в частности к генераторам разовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. Импульсный источник проникающего излучения выполнен в виде одного или нескольких модулей, каждый из которых содержит емкостный накопитель, подключенный к высоковольтному источнику питания и соединенный через сильноточный высоковольтный коммутатор и кабельную линию с блоком нагрузки, являющимся токовым коллектором, и установленную в нем разрядную камеру, в которой формируется разряд типа «плазменный фокус», систему пуска коммутаторов. Кабельная линия выполнена из коаксиальных проводов равной длины, равномерно распределенных по окружности токоведущих фланцев коммутатора и блока нагрузки. Межэлектродная электрическая изоляция блока нагрузки выполнена из многослойного пакета прокладок из диэлектрического материала. Сильноточный высоковольтный коммутатор выполнен в виде вакуумного управляемого разрядника, катод которого гальванически соединен с шиной нулевого потенциала. Пластины токового коллектора гальванически соединены между собой через дроссель. Разрядная камера выполнена в виде газонаполненного отпаянного прибора. Импульсный источник проникающего излучения содержит систему электробезопасности, состоящую из высоковольтного вакуумного реле и разрядных резисторов, подключенных к плюсовой шине емкостного накопителя и обеспечивающих разряд емкостного накопителя после выключения импульсного источника. Изобретение решает задачу создания источника импульсного проникающего излучения, способного к многоразовому излучению импульсов нейтронного и рентгеновского излучения с интенсивностью на порядок выше создаваемых в аналогичных известных устройствах с возможностью использования его автономно. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ядерной физике и медицине и может быть применено в источниках нейтронов, выполненных на основе ускорителей заряженных частиц. Нейтронопродуцирующий мишенный узел содержит мишень из активного материала, на котором производится ядерная реакция и устройство перемещения мишени относительно потока заряженных частиц, направленных на мишень. Мишень выполнена в виде гибкой ленты, а устройство ее перемещения относительно потока заряженных частиц - в виде лентопротяжного механизма. Лентопротяжной механизм выполнен в виде двух приемо-подающих барабанов с направляющими ленту роликами. Использование изобретения позволит создать простые и компактные ускорительные установки для проведения нейтронной терапии непосредственно в онкологических клиниках и центрах. 1 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройствам для генерации импульсных потоков быстрых нейтронов, в частности к малогабаритным отпаянным ускорительным трубкам, и может быть использовано в ускорительной технике или в геофизическом приборостроении, например, в импульсных генераторах нейтронов народно-хозяйственного назначения, предназначенных для исследования скважин методами импульсного нейтронного каротажа. Технический результат заключается в увеличении стабильности работы источника ионов, его ресурса и тем самым увеличения стабильности потока нейтронов и срока службы вакуумной нейтронной трубки. Согласно изобретению вакуумная нейтронная трубка содержит внутри вакуумно-герметичной оболочки мишень, насыщенную тяжелыми изотопами водорода, ионно-оптическую систему электродов для формирования и ускорения пучка ионов, средства поддержания рабочего давления и источник ионов искро-дугового типа. Источник ионов состоит из катода, анода и поджигающего электрода, а также постоянного магнита цилиндрической формы с аксиально-неоднородным магнитным полем, охватывающего анод и расположенного коаксиально с электродами источника ионов. Непосредственно под катодом источника ионов размещен плоский аксиально намагниченный постоянный магнит. Причем постоянный магнит цилиндрической формы с аксиально-неоднородным магнитным полем и плоский аксиально намагниченный постоянный магнит обращены друг к другу разноименными полюсами. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для генерирования нейтронных пучков. Устройство расщепления для создания нейтронов содержит мишень (63) расщепления, которая создает нейтроны при взаимодействии с полым пучком (88) частиц, распространяющимся внутри камеры (86), другую камеру (84), содержащую мишень, и герметичную перегородку (92), разделяющую камеры. Техническим результатом является минимизация термомеханических ограничений для основных компонентов устройства расщепления для создания нейтронов, главным образом для герметичной перегородки, отделяющей мишень расщепления от вакуумной камеры. 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к нейтронным генераторам, и может быть использовано, например в нейтронных трубках, для каротажных исследований. В генераторе нейтронов дополнительно введен напылитель активного к водороду металла на мишень. Металл наносится во время перерывов в работе генератора, насыщаясь дейтерием и тритием из газа, находящегося в объеме трубки. Мишень диаметром D размещена в полости мишенного основания. Напылитель содержит оправу, изготовленную из вакуумного диэлектрического материала, в которой выполнены пазы, где размещены с возможностью возвратно-поступательного движения в плоскости, перпендикулярной оси трубки электрода поджига. Подвижность электродов поджига позволяет с помощью сильфонов без нарушения вакуума изменять снаружи трубки зазор между ними и распыляемым электродом, добиваясь гарантированного пробоя зазора и образования дуги под воздействием напряжения электропитания распылителя. Распыляемый электрод выполнен в виде усеченного конуса, снабженного апертурой. Распылитель содержит также защитный металлический кожух в виде полого усеченного конуса, вершина которого расположена в мишенной полости. Выбор угла между образующими кожуха в сечении, проходящем через его ось, равным 2,2 arctg (0,5(D_k-D)/H), где D_k - внутренний диаметр кожуха в сечении, совпадающем с плоскостью вершины конуса распыляемого электрода, D - диаметр подложки, а Н - расстояние от этой плоскости до плоскости мишени. Технический результат изобретения - повышение срока службы мишени и возможность увеличения нейтронного выхода генератора путем увеличения тока дейтронов, бомбардирующего мишень. 3 ил.

Вакуумная нейтронная трубка относится к нейтронной технике, в частности к устройствам для генерации потоков быстрых нейтронов, а именно к нейтронным генераторам. Вакуумная нейтронная трубка содержит отпаянный корпус 6, источник ионов и мишень 4, расположенные вдоль оси корпуса. Источник ионов выполнен автоэмиссионным в виде вакуумного диода. Источник ионов состоит из многоострийного анода 2 и катода 1, расположенного на расстоянии 1 мм симметрично относительно острий многоострийного анода. При этом анод и катод покрыты пленкой титана с окклюдированным дейтерием. Катод находится под плавающим потенциалом и выполнен перфорированным. Причем сквозные отверстия катода расположены соосно с остриями многоострийного анода. К промежутку анод - мишень приложено постоянное магнитное поле, силовые линии которого параллельны траектории движения ионов. Изобретение направлено на увеличение нейтронного выхода и ресурса работы трубки. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.