[实用新型]长寿命密封中子源

说明书

本实用新型涉及一种用于探矿、石油测井、辐射养殖、医疗诊断及中药材活化分析鉴别等领域的长寿命密封中子源。

现有技术中的中子源按其产生装置可以划分为三类：反应堆中子源、同位素中子源、加速器中子源，反应堆中子源投资巨大，设备复杂，操作维护均很不方便，不能移动，虽然有较高的中子产额，但能谱复杂，一般单位无条件购置；同位素中子源虽能做成较小的体积，但中子产额低，能谱单长色性差，不能关断，防护困难，因此它们均不适宜进行样品的现场辐照和流动辐照。近几年，长寿命密封中子源的问世，与上述的三类中子源相比，它是属于小型加速器中子源，产生中子的能量高，能谱单色性好，可关断，容易防护，但其研制生产的难度大，价格昂贵。目前的技术状况是整机多采用负高压加速，商品靶，玻璃中子管，高压工频供电电路。采用商品靶玻璃外壳密封，其特点是加工制作容易，但机械强度差，绝缘强度低，商品靶可瞬间获得较高的中子产额，但稳定性差。高压电路采用工频直接变压器升压，然后经倍压整流输出的形式，由于电源工作频率低，变压器，整流滤波电容及硅柱体积大，造价高，操作维修和携带很不方便，在大功率输出时问题尤为严重。另外，由负高压组装设计的中子源，在中子管的靶端加以120KV的负高压，虽能有效地解决高压供电与低压供电的绝缘问题，但由于靶端处于高压，一方面在离子束流长时间轰击下靶的冷却变得十分困难，不利于获得较高的中子产额；另一方面，在进行中子辐照时难以获得最大有效的中子通量，降低了中子源的利用率。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，依据中子辐射技术应用的实际需要，而设计了一种长寿命密封中子源，由于实现了电源小型化设计技术，正高压加速和靶端接地技术以及采用优质自成靶陶瓷中子管，整机体积小，重量轻，携带方便，操作防护容易，整机工作性能稳定，寿命长，是一种适于推广应用的理想中子源。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：长寿命密封中子源主要由三部分构成：中子管、高压电源及控制电路。具体的结构是这样的：在密封金属外壳1内固定有面板并设有绝缘介质4，在面板上部依次装有相互连接的高压电源主逆变电路2、倍压器6、高压线8；下部依次装有隔离变压器3、离子源供电电路5及储存器供电电路7，其隔离变压器3与离子源供电电路5及离子源接线嘴9相接，储存器供电电路7与隔离变压器3及储存器接线嘴10连接，具有穿孔的绝缘支架12上设有自称靶陶瓷中子管11并固定在密封金属外壳1上，稀土磁钢13吸附连接中子管靶底与密封金属外壳1间，其中A、B、C三点为输入端，D为地线，A点与高压电源主逆变电路2相接，B、C两点分别与隔离变压器3相接。控制电路包括高压直流供电电路、离子源供电电路、储存器电路及相应的调节显示部分。其工作过程是：接通电源后，2KV直流电压和1.5A的直流电流分别加在中子管的离子源和储存器上。离子源的作用是使管内的D、T气体电离，其电离电流的大小对中子产额影响很大。储存器为中子管内的气压调节元件，能吸收一定数量的氘氚气体。工作时将其通电加热则气体放出，改变储存器的加热电流即可调整管内气压。离子源、储存器工作稳定后，打开加速高压电源，缓慢调节升高到120KV，长寿命密封中子源开始正常工作。