[實用新型]一種中子管二次抑制極抑制電壓產生電路

無效

• 申請號: 200720031121.8
• 申請日: 2007-01-29
• 公開（公告）號: CN201018711Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 汪永安;張德民;楊聯會;董謙;楊連會;石麗云
• 申請（專利權）人: 西安奧華電子儀器有限責任公司
• 主分類號: H05H3/06
• 分類號: H05H3/06;G21G4/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 王少文

技術領域

本實用新型涉及一種中子管二次抑制極抑制電壓產生電路。

背景技術

現有水流測井儀中子發生器工作原理見圖1，在中子管9的殼體內右端為離子源，它由氘儲存器7、陽極6及陰極筒3組成，左端為加速極2和靶極1。當中子管9不帶二次電子抑制功能時，其加速極2與靶極1在電氣上連為一體，屬一個電極。當中子管9處于工作狀態時，離子源中氘儲存器7的氘氣處于電離狀態，其部分正離子氘核由陰極筒3的引出孔被引出。陰極筒3被接地。靶極1接向近百kV的高壓電源8，在加速極2與陰極筒3間形成一個很強的電場，被引出的正離子氘核在該電場中被加速，獲得近百kev能量，高速打向靶極1，與靶極1表層中的氚原子核發生氘氚核反應，放出高能中子。在這一過程中，與本案有關的是靶極電流I_T。靶極電流I_T并非僅僅由打向靶極的正離子所形成，通常還包括二次電子形成的二次電子電流分量。后者對于中子管和高壓電源完全是有害無益的。

為了減少靶極電流中的二次電子電流分量，人們很早就提出二次電子抑制極設計方案，見圖2，即加速極與靶極分開，并在靶極和負高壓電源間串接一個適當阻值的電阻，將加速極接在電阻電流的下行一端，這樣加速極的電位低于靶極電位，于是在加速極與靶極間形成了一個抑制二次電子逸出的抑制電場，從而取得了對二次電子的有效抑制，在同樣離子源放電電流下，靶極電流變小了，而且減小的只是其中的二次電子電流分量。

然而圖2抑制電路存在明顯的局限，舉例說明如下：假定中子管工作在直流工作狀態，則離子源為直流放電，其陽極平均電流I_α和陽極脈沖電流i_α是一樣的，取100μA，靶極平均電流I_T和靶極脈沖電流i_T也一樣，假設離子引出系數為30％，則靶極脈沖電流i_T為30μA。假定最佳抑制電壓為0.9kV，于是應該串入的抑制電阻阻值R＝30MΩ。

現在假定該中子管轉入脈沖工作狀態，脈沖占空比為10％，陽極平均電流I仍為100μA，則此時的陽極脈沖電流i_α便是1000μA。假設離子引出系數為30％，則靶極脈沖電流i_T為300μA。由于抑制電阻已取定30M?Ω，其產生的抑制電壓便是9kV，遠高于所需要的0.9kV最佳抑制電壓。9kV的抑制電壓可能破壞抑制極與靶極間的絕緣，更嚴重的是有效靶壓降低了9kV，使中子產額明顯減少。因此，這時抑制電阻應該換成3MΩ。但是，對于工作狀態要求切換的多功能水流測井儀中子發生器，在現場是無法更換電阻的。這便是現有抑制電壓產生電路的致命局限。

發明內容

本實用新型提出了一種新的合理的中子管二次抑制極抑制電壓產生電路，它解決了現有抑制電壓產生電路無法適應中子管多工作狀態的技術問題。

本實用新型的技術解決方案是：一種中子管二次抑制極抑制電壓產生電路，其一端與中子管9的加速極2及高壓電源8負端連接，另一端與中子管9的靶極1連接，其特殊之處是，所述中子管二次抑制極抑制電壓產生電路包括一個穩壓元件4。

上述中子管二次抑制極抑制電壓產生電路還可包括一個穩壓元件4和一個抑制電阻5，所述穩壓元件4和抑制電阻5并聯。

上述穩壓元件4可以是穩壓二極管、瞬態浪涌二極管或壓敏電阻。

本實用新型具有的優點是：

1、無論中子管工作于直流工作狀態還是脈沖工作狀態，也無論脈沖工作時的占空比是多少，本實用新型抑制電壓產生電路均可為抑制電極提供穩定不變的最佳抑制電壓，保證了良好的二次電子抑制效果。

2、抑制電壓被控制在最佳抑制電壓下，這是一個不太高的電壓，因此，不會破壞靶極與加速極(即抑制極)之間的絕緣，同時靶壓損失很小，可以忽略不計。

3、抑制電阻甚至可以省去，即圖3。

附圖說明

圖1是現有的無二次抑制極的中子管結構示意圖；

圖2是現有單電阻的抑制電壓產生電路的中子管結構示意圖；

圖3是本實用新型第一種電路結構示意圖；

圖4是本實用新型第二種電路結構示意圖；

其中：1-靶極，2-加速極，3-陰極筒，4-穩壓元件，5-抑制電阻，6-陽極，7-氘儲存器，8-高壓電源，9-中子管。

具體實施方式