[發明專利]一種雙向引出潘寧離子源的中子管結構

在審

• 申請號: 202110360414.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113097036A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 周曉華;巨少甲;李杰;連百萬;歐陽曉平
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: H01J27/04
• 分類號: H01J27/04;H01J27/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

一種雙向引出潘寧離子源的中子管結構，包括外殼及封裝于外殼中的陽極筒，所述陽極筒兩側分別設置有陰極且與陰極共同嵌于陶瓷筒的一側，陶瓷筒的另一側與磁環的一側相連接，磁環的另一側設有法拉第筒的進口側，法拉第筒的出口側連接有靶極絕緣體內側，靶極絕緣體內側且法拉第筒內嵌接有靶極，靶極絕緣體外側貼合外殼內壁；通過外部給陽極筒加高電壓，在磁場和電場共同作用下，從陰極發出的電子與陽極筒內部的氣體發生電離，產生的離子分別兩側的孔被引出，被引出的離子通過兩側的法拉第筒加速后轟擊靶，從而反應生成中子；本發明提高中子產額，增加中子管的使用壽命，提高中子管的利用率，具有結構簡單、操作方便及高效實用的優點。

技術領域

本發明涉及中子管技術領域，具體涉及一種雙向引出潘寧離子源的中子管結構。

背景技術

中子管在實際生產中應用廣泛，主要應用于石油測井、鈾礦勘探等相關領域，利用潘寧離子源設計的中子管進行中子測井可極大地提高油田的利用率。同時高產額、長壽命中子管的研發也符合我國現階段節能減排的發展戰略。但傳統的中子管都只能在單個方向引出潘寧離子源，產額較低，中子管利用率低，并且相關行業一直受制于國外技術壟斷。如何能夠保證在較小的結構尺寸下獲得較高的引出束流，利用有限空間發揮中子管得最大利用率，是小型化中子管現階段發展的問題關鍵。

發明內容

為了克服上述現有技術的問題，本發明的目的在于提供一種雙向引出潘寧離子源的中子管結構，能夠在比較小的尺寸下提高潘寧離子源引出束流強度，同時提高中子產額并且增加其使用壽命，能在兩個方向同時或交替引出潘寧離子源，并進行兩端打靶產生中子，提高其利用率，具有結構簡單、操作方便及高效實用的優點。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種雙向引出潘寧離子源的中子管結構，包括外殼1及封裝于外殼1中的陽極筒2，外殼1內且所述陽極筒2兩端分別設置有陰極3，陽極筒2兩端與陰極3共同嵌于陶瓷筒4的內側端，陶瓷筒4的外側端與磁環5的一側相連接，磁環5的另一側設有法拉第筒6的進口側，法拉第筒6的出口側連接有靶極絕緣體7內側，靶極絕緣體7內側且法拉第筒6內嵌接有靶極8，靶極絕緣體7外側貼合外殼1內壁。

所述外殼1一側設有端蓋9。

所述外殼1的外直徑為36-38mm，內直徑為32-34mm；所述陰極3和磁環5中間分別開孔，其中陰極3內的孔的直徑為4-6mm；磁環5內的孔的直徑為10-12mm。

所述磁環5另一側與法拉第筒6的進口側相距5-7mm。

優選地，所述陽極筒2采用銅材料。

優選地，所述陰極3采用鋁材料。

優選地，所述磁環5采用永磁鐵材料。

優選地，所述法拉第筒6采用不銹鋼材料。

優選地，所述外殼1、端蓋9、陶瓷筒4、靶極絕緣體7采用陶瓷材料。

所述靶極8、靶極絕緣體7、法拉第筒6、磁環5、陶瓷筒4、陰極3以及陽極筒2共軸線。

本發明的有益效果在于：

給陽極筒2加高電壓，在磁場和電場共同作用下，從陰極3發出的電子與陽極筒內部的氣體發生電離，產生的離子分別從兩側的孔被引出，通過兩側的法拉第筒6將引出的離子加速后轟擊到靶上，反應生成中子。相比較傳統的單向引出潘寧離子源的中子管，本發明可以同時從兩側雙向引出或者依次從兩端分別引出潘寧離子源，提高中子產額，增加中子管的使用壽命，提高中子管的利用率。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖。

圖2為本發明的3D模型圖。

圖中：1、外殼；2、陽極筒；3、陰極；4、陶瓷筒；5、磁環；6、法拉第筒；7、靶極絕緣體；8、靶極；9、端蓋。