[發(fā)明專利]一種超小型中子管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811071502.8
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109041397B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉太輝;嚴賀;孟熙博
• 申請（專利權）人: 珠海市紐創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: H05H3/06
• 分類號: H05H3/06
• 代理公司: 北京名華博信知識產(chǎn)權代理有限公司 11453
• 代理人: 李中強

本發(fā)明涉及一種超小型中子管，屬于精密測量儀器技術領域，超小型中子管包括電極、排氣管、銅頭、上面罩、氫同位素儲存器、接地柱、陰極、磁鋼、陽極、電子整形環(huán)、耐高壓分段絕緣密封殼Ⅰ、加速筒、靶、下面罩、陽極罩、耐高壓分段絕緣密封殼Ⅱ、耐高壓分段絕緣密封殼Ⅲ；本發(fā)明提出的超小型中子管，其直徑可控制在15?20mm范圍內，切實減小中子管的直徑，可以方便地加工和設計小直徑的中子發(fā)生器，滿足了石油測井、危險品檢測和醫(yī)療應用等要求；并且通過減低中子管的設計復雜度，降低成本，對各個部件進行優(yōu)化整合，提高產(chǎn)成品率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

技術領域

本發(fā)明屬于精密測量儀器技術領域，具體地說，涉及一種超小型中子管。

背景技術

國際上，通常把直徑小于30mm的中子管稱作微型中子管。公開號為4996017的美國專利，詳細地介紹了一種基于潘寧離子源的微型中子管的制作方法，該種方法只能制作直徑為28mm—30mm的中子管。該專利公開的中子管，由潘寧離子源、耐高壓絕緣密封外殼、氘氚混合自成靶、抑制電極和氘氚混合存儲器構成。該潘寧離子源和耐高壓絕緣密封外殼直徑一樣大；耐高壓絕緣密封外殼較短，能夠承受的高壓僅約11萬伏；抑制電極固定在耐高壓絕緣密封外殼的封接金屬管內，其靶面的直徑約為11毫米左右。

國內公開號為CN 1142448C的微型中子管及其制作方法的專利，對上述美國專利的微型中子管進行的技術改進，通過不等粗的高壓絕緣管設計，一方面提高了中子產(chǎn)額，也同時保證了靜電高壓。它由耐高壓絕緣密封殼、潘寧離子源、靶室、加速電極、氫同位素存儲器構成。其配備了兩個氫同位素儲存器，可以一個儲存氘氣，一個儲存氚氣，在后期可以重新充入氣體，延長中子管的使用壽命。它的潘寧離子源由導磁金屬材料做成密封蓋和杯狀殼、由無磁材料做成的密封管和由導磁材料做成的陰極基體焊在一起。陽極引線、排氣管以及氫同位素儲存器的引線焊接在密封蓋上，由導磁材料做成的杯狀殼固定在封接管上，陽極為用無磁材料做成的金屬環(huán)，它固定在陽極引線上。其陰極基體的內端面上和杯狀殼底部靠近陽極的內表面上鍍上二次電子發(fā)射系數(shù)高的金屬膜充當陰極。其耐高壓絕緣密封殼是由一端粗、一端細的高壓絕緣管，封接的兩端采用了側壁為三層結構的粗環(huán)型封接金屬部件，加速電極、靶室和潘寧離子源分別與不同的封接部件焊接。它的粗環(huán)型封接金屬部件的外直徑比高壓絕緣管粗端外直徑大6-8mm，預留與專門的中子發(fā)生器的外殼內徑滑動匹配。粗環(huán)形封接金屬部件還可以充當潘寧離子源外磁路的一部分。潘寧離子源的陰極接地電位。氫同位素儲存器中的一個焊接在所述潘寧離子源內部。靶室由導熱性能特別好的金屬材料制成的靶基體和抑制電極構成，抑制電極通過陶瓷部件絕緣固定在靶基體上。抑制電極通過靶基體的內部絕緣空道中的導線與供電引線連接在一起。靶基體內端粗、外端細，其內端面的直徑略小于高壓絕緣管的粗端內直徑，其外端面的直徑與細環(huán)型封接金屬部件的內直徑滑動匹配。靶基體的外直徑接近于高壓絕緣管的粗短內直徑，其內端面上制有直徑與內端面直徑略小一點的氫同位素靶膜。靶室側壁外面裝有偏轉電子永磁鐵，靶室端接地電位。氫同位素儲存器焊接在靶基體的外端面上。

現(xiàn)有的微型中子管和加工方法是為了適應石油測井的發(fā)生器尺寸，匹配中子發(fā)生器而設計，其結構采用一端粗一端細的方式，本質上中子管的尺寸并沒有真正的減小，其只是縮小了加速筒下端，靶室部分的尺寸，對于其他的應用不具備普適性。且現(xiàn)有技術的結構過于復雜，使用多層金屬環(huán)焊接，器件之間疊加，雖然外部增加了磁路空間，保證了離子源引出磁場的強度。同時也固化了中子管的結構，沒有改進的空間，無法制作更小直徑的中子管。

其在靶端采用了雙氫同位素儲存器設計，雖然部分地提高了中子管的使用壽命，也增加了靶基體周圍的器件及發(fā)生器電路的復雜度。使得中子的引出只能從側面引出，無法實現(xiàn)目前活化分析和危險品檢測等需要的靶方向引出的能力。

并且現(xiàn)有技術由于其結構復雜，制作工藝難度上升，成本較高，無法滿足市場的需要。

發(fā)明內容