[发明专利]一种中子管及其应用

说明书

本发明涉及一种中子管及其应用，包括离子源装置、中子靶、X射线靶和加速电极装置，离子源装置用于电离气体，并产生离子束；中子靶和X射线靶同轴分布在离子源装置的一侧；加速电极装置用于施加电压并分别与离子源装置和中子靶之间形成电场一和电场二，该电场一对离子束进行加速，使得离子束轰击中子靶以产生中子和电子，且该电场二在中子靶相对于加速电极装置加正偏压时，可抑制电子以产生中子，在中子靶相对于加速电极装置加负偏压时，可反向加速电子并使其轰击X射线靶以产生X射线。本发明既可以产生中子，也可以产生X射线，功能多样，以满足不同的需求；且该中子发生器可应用于石油测井及物品检测领域，既可以检测物品的元素，且分辨率高。

技术领域

本发明涉及辐射源技术领域，具体涉及一种中子管及其应用。

背景技术

现有中子管仅能产生中子，其可用于中子测井和中子照相等领域。

在石油测井领域，随着人们对健康、安全及环境(HSE)的重视程度不断提高，基于同位素化学源的核测井技术在实际应用中逐渐受到限制。可控中子源及X射线源通过电子线路控制中子或X射线的发射与关闭，可有效避免对环境及人员的放射性危害，已逐渐成为替代同位素源的有利选择。

此外，在无损检测领域，X射线检测技术已广泛应用于机场、火车站的安检工作中，但是由于X射线主要是与原子核外的电子发生反应，对原子核的特性没有分辨能力，因此X射线无法分辨被测物体的元素组成。在实际生活中，一旦违禁品与日常用品混合放置且密度难以区分的时候，X射线成像检测技术就很难起到作用。中子检测技术是利用中子与物质的原子核发生反应，产生具有一定特征的γ射线，再根据γ射线的能谱，分辨被测物体的元素组成。中子检测技术可有效弥补X射线检测无法分辨被测物体元素构成的缺点，X射线检测技术则可以有效弥补中子检测分辨率低的缺点。

本发明中的中子管既能产生中子，又能产生X射线，不仅可以有效实现石油核测井领域的无源化，还能将中子检测与X射线检测相结合，提供一种可分辨物体元素构成的高分辨率成像装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中子管及其应用，旨在解决现有技术中的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种中子管，包括离子源装置、中子靶、X射线靶和加速电极装置，所述离子源装置用于电离气体，并产生离子束；所述中子靶和所述X射线靶同轴分布在所述离子源装置的一侧，且所述X射线靶位于所述离子源装置与所述中子靶之间；所述加速电极装置罩在所述中子靶和所述X射线靶外，其靠近所述离子源装置的一端设有通孔，所述通孔正对所述离子源装置；所述加速电极装置用于施加电压并分别与所述离子源装置和所述中子靶之间形成电场一和电场二，该电场一对离子束进行加速，使得离子束轰击所述中子靶以产生中子和电子，且该电场二在所述中子靶相对于所述加速电极装置加正偏压时，可抑制电子以产生中子，在所述中子靶相对于所述加速电极装置加负偏压时，可反向加速电子并使其轰击所述X射线靶以产生X射线。

本发明的有益效果是：工作时，离子源装置电离气体，并产生离子束；加速电极装置用于施加电压并分别与离子源装置和中子靶之间形成电场一和电场二，该电场一对离子束进行加速，使得离子束轰击中子靶以产生中子和电子，且该电场二在中子靶相对于加速电极装置加正偏压时，可抑制电子以产生中子，在中子靶相对于加速电极装置加负偏压时，可反向加速电子并使其轰击所述X射线靶以产生X射线。本发明结构简单，既可以产生中子，也可以产生X射线，功能多样，以满足不同的需求，使用非常方便。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述加速电极装置包括至少一个加速电极，所述加速电极罩在所述中子靶和所述X射线靶外，所述通孔位于所述加速电极靠近所述离子源装置的一端。