一种中子管及其应用制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术既可以产生中子，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。分辨率高。分辨率高。

【技术实现步骤摘要】
一种中子管及其应用


[0001]本专利技术涉及辐射源
，具体涉及一种中子管及其应用。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]本专利技术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。

技术实现思路

[0006]本专利技术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。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0008]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。
[0009]本专利技术的有益效果是：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。本专利技术结构简单，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。
[0010]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0011]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。
[0012]采用上述进一步方案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。
[0013]进一步，所述加速电极装置包括多个所述加速电极，多个所述加速电极同轴依次套设设置，且位于最外侧的所述加速电极靠近所述离子源装置；多个所述加速电极靠近所述离子源装置的一端分别同轴设置有所述通孔，所述中子靶安装在位于最内侧的所述加速电极内远离所述离子源装置的一端，所述X射线靶安装在位于最外侧所述加速电极内靠近所述离子源装置一端的所述通孔处。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，多个加速电极配合作业，从而产生中子及X射线。
[0015]进一步，所述离子源装置包括离子源，所述离子源用于电离气体，并产生离子束。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，通过离子源对气体进行电离，并产生离子束。
[0017]进一步，所述离子源装置还包括气体调节器，所述气体调节器安装在所述离子源旁，用于释放和吸收气体；还包括外壳，所述气体调节器、所述离子源装置和所述加速电极装置分别安装在所述外壳内。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是工作时，可通过气体调节器释放和吸收气体，从而调节外壳内的气体，保证离子源能够顺利电离气体并产生离子束。
[0019]本专利技术还涉及一种中子发生器，包括承压外管、控制电路和电源，还包括如上所述的中子管，所述中子管、所述控制电路和所述电源分别安装在所述承压外管内，且所述控制电路、所述中子管内的所述离子源装置、所述加速电极装置、所述中子靶及所述X射线靶分别通过线路与所述电源连接。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是工作时，通过控制电路控制加速电极装置及离子源装置的工作状态，自动化程度高；同时，该中子发生器既可以产生中子，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。
[0021]本专利技术还涉及一种测井装置，包括采集器及如上所述的中子发生器，所述加速电极装置施加电压与所述离子源装置之间形成的电场加速离子束轰击所述中子靶产生的中子与地层物质发生反应产生伽马射线和新的中子，所述加速电极装置施加电压与所述中子靶之间形成的电场加速离子束轰击所述中子靶产生的电子被反向加速后轰击所述X射线靶产生的X射线与地层物质发生反应产生新的X射线。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是工作时，加速电极装置施加电压与离子源装置
之间形成的电场加速离子束轰击中子靶产生的中子与地层物质发生反应产生伽马射线和新的中子，加速电极装置施加电压与中子靶之间形成的电场加速离子束轰击中子靶产生的电子被反向加速后轰击X射线靶产生的X射线与地层物质发生反应产生新的X射线；采集器用于分别探测新的中子、伽马射线和新的X射线，并转化成相应的电信号，采集方便。
[0023]进一步，还包括控制器和传输组件，所述传输组件分别通过线路与所述控制器和所述采集器连接。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是工作时，中子发生器产生的中子与地层物质发生反应产生伽马射线和新的中子，中子发生器产生的X射线与地层物质发生反应产生新的X射线；采集器分别探测新的中子、伽马射线和新的X射线，并转化成相应的电信号，并通过传输组件将电信号传输给控制器，控制器接收电信号，并根据该电信号进行处理分析，从而判断出石油井附近地层的储油量。
[0025]进一步，还包括外管，所述采集器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中子管，其特征在于：包括离子源装置、中子靶(1)、X射线靶(3)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(1)和所述X射线靶(3)同轴分布在所述离子源装置的一侧，且所述X射线靶(3)位于所述离子源装置与所述中子靶(1)之间；所述加速电极装置罩在所述中子靶(1)和所述X射线靶(3)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(1)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(1)以产生中子和电子，且该电场二在所述中子靶(1)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(1)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(3)以产生X射线。2.根据权利要求1所述的中子管，其特征在于：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(1)和所述X射线靶(3)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。3.根据权利要求2所述的中子管，其特征在于：所述加速电极装置包括多个所述加速电极，多个所述加速电极同轴依次套设设置，且位于最外侧的所述加速电极靠近所述离子源装置；多个所述加速电极靠近所述离子源装置的一端分别同轴设置有所述通孔，所述中子靶(1)安装在位于最内侧的所述加速电极内远离所述离子源装置的一端，所述X射线靶(3)安装在位于最外侧所述加速电极内靠近所述离子源装置一端的所述通孔处。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的中子管，其特征在于：所述离子源装置包括离子源(5)，所述离子源(5)用于电离气体，并产生离子束。5.根据权利要求4所述的中子管，其特征在于：所述离子源装置还包括气体调节器(6)，所述气体调节器(6)安装在所述离子源(5)旁，用于释放和吸收气体；还包括外壳(7)，所述气体调节器(6)、所述离子源装置和所述加速电极装置分别安装在所述外壳(7)内。6.一种中子发生器，包括承压外管(8)、控制电路(9)和电源(10)，其特征在于：还包括如权利要求1
‑
5任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：中科超睿青岛技术有限公司，
类型：发明
国别省市：