一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构制造技术

一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，包括套筒，套筒内部的一端配置有阳极筒，阳极筒的筒身外嵌接有绝缘子，阳极与绝缘子的侧边开设有径向引出孔，径向引出孔的外侧与绝缘子同轴设有加速筒，加速筒尾端配置有铜靶；使用时，调节螺母，伸长或压缩波纹伸缩管，调整加速筒与放电腔之间的距离，随后外部电路向阳极筒加电压，在电、磁场的共同作用下，使气体电离，产生离子，通过径向引出孔将离子引出，此时加速筒施加正高压，将离子加速引出，打在铜靶上产生中子；本发明专利技术通过设置径向引出孔并在加速筒周围配置波纹伸缩管，使离子更容易引出，改善了加速性能，控制了离子束打在铜靶上的面积，提高了铜靶利用率，提升了中子产额。额。额。

【技术实现步骤摘要】
一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构


[0001]本专利技术涉及中子管
，具体涉及一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构。

技术介绍

[0002]潘宁离子源是离子源的一种，通过潘宁效应在腔室内产生大量离子，能够在低气压条件下稳定放电，具有结构简单、工作稳定等优点。离子源为中子管加速器提供源源不断有待加速的离子。中子管在石油测井方面应用众多，目前，已有成熟的中子测井技术，由离子源提供离子经加速系统加速得到高能粒子，与靶物质发生核聚变产生14MeV中子流，与地下不同的物质发生不同的核反应，释放不同的伽马射线、特征时间和能谱用于区分不同的物质层。
[0003]名称为“一种锥形潘宁离子源的中子管结构”，申请号为[CN202111289817.1]的专利申请，提供了一种锥形潘宁离子源的中子管结构，包括绝缘陶瓷筒，绝缘陶瓷筒一端设有第一永磁体，第一永磁体内侧通过第一陶瓷环固定有第一阴极，第一阴极内侧连接锥形阳极筒一端，锥形阳极筒的另一端与第二阴极相连接后共同嵌于第二陶瓷环内，第二阴极及第二陶瓷环外侧与第二永磁体内侧相连接，其通过改变阳极筒的形状来得到更为紧凑高效的微型离子源。
[0004]但是，现有的潘宁离子源中子管通常采用轴向引出离子后进行打靶，在引出负离子的过程中，由于源内负氘离子占比比例太低，导致中子总产额不高；另一方面离子在引出过程中经加速筒加速，打在铜靶上发生核反应产生中子，但由于离子源放电腔与加速筒之间的距离在很大程度上影响了离子束光学特性和离子打在靶上的面积，从而使引出离子束流强度以及铜靶利用率降低，导致中子产额不足。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，通过将负离子引出孔设置在阳极筒的径向并在加速筒的周围配置波纹伸缩管，使负离子更容易引出，改善了加速性能，控制了离子束打在铜靶上的面积，使得引出离子的引出束流强度增加，中子管内铜靶利用率提高，从而提升中子产额。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，包括套筒5，所述套筒5内部的一端配置有阳极筒4，所述阳极筒4的筒身外嵌接有绝缘子11，所述阳极筒4筒身的中间位置开设有第一径向引出孔15，所述绝缘子11侧边与第一径向引出孔15相同的位置上开设有第二径向引出孔18，所述第二径向引出孔18的外侧与绝缘子11同轴设有加速筒12，加速筒12尾端配置有铜靶14。
[0008]所述阳极筒4的顶端依次配置有上阴极3、上永磁体2、上垫圈1；所述阳极筒4的底端依次配置有下阴极10、下永磁体9、下垫圈8。
[0009]所述加速筒12置于配置于套筒5另一端的支撑架17上，所述支撑架17的内侧与波纹伸缩管13的一端连接，所述波纹伸缩管13的另一端与法兰16的内侧相连接。
[0010]所述套筒5、第一径向引出孔15、第二径向引出孔18、法兰16、加速筒12，以及铜靶14同轴心。
[0011]所述第一径向引出孔15和第二径向引出孔18直径相同。
[0012]所述波纹伸缩管13的两端分别与法兰16和支撑架17之间密封焊接；所述加速筒12的尾端和法兰16之间密封焊接。
[0013]所述加速筒12和铜靶14之间通过螺纹固定，所述加速筒12的首端与支撑架17之间存在空隙。
[0014]所述绝缘子11采用陶瓷材料，所述上垫圈1和下垫圈8采用橡胶材料。
[0015]所述波纹伸缩管13采用铝材料，所述套筒5和螺母7采用合金材料，所述法兰16和加速筒12采用不锈钢材料。
[0016]所述阳极筒4、绝缘子11与依此配置于阳极筒4顶端的上阴极3、上永磁体2、上垫圈1和依此配置于阳极筒4底端的下阴极10、下永磁体9、下垫圈8同轴心。
[0017]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0018]1、本专利技术通过将潘宁离子从阳极筒的径向引出，使其不再具有旋转对称性，可提高离子源的电离率，且由于离子源内放电过程中产生的负离子在电场的作用下会朝着阳极筒方向运动，此时从阳极筒一侧即径向更加有利于对负离子进行引出。
[0019]2、本专利技术通过调节螺母在螺杆上的位置，带动焊接在法兰上的波纹伸缩管沿径向来回伸缩，同时带动焊接在法兰上的加速筒往复运动，使得加速筒与离子源放电腔的距离可调，引出离子束流强度增加，离子束打在铜靶上的面积增大，提高了铜靶的利用率，增加了中子产额。
[0020]3、本专利技术中的波纹伸缩管两端与法兰和支撑架密封焊接，加速筒和法兰密封焊接，使本专利技术在可以随时调节加速筒位置的情况下，同时保证了中子管在低气压工作状态下的真空气密性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构原理图。
[0022]图2为本专利技术的结构三维图。
[0023]图3为本专利技术的绝缘子结构图。
[0024]图中：1为上垫圈，2为上永磁体，3为上阴极，4为阳极筒，5为套筒，6为螺杆，7为螺母，8为下垫圈，9为下永磁体，10为下阴极，11为绝缘子，12为加速筒，13为波纹伸缩管，14为铜靶，15为第一径向引出孔，16为法兰，17为支撑架，18为第二径向引出孔。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作详细叙述。
[0026]参见图1，一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，包括套筒5，所述套筒5内部的一端配置有阳极筒4，所述阳极筒4的筒身外嵌接有绝缘子11，所述阳极筒4筒身的中间位置开设有第一径向引出孔15，所述绝缘子11侧边与第一径向引出孔15相同的位置
上开设有第二径向引出孔18，所述第二径向引出孔18的外侧与绝缘子11同轴设有加速筒12，加速筒12尾端配置有铜靶14，通过将潘宁离子从阳极筒4的径向引出，使其不再具有旋转对称性，可提高离子源的电离率，且由于离子源内放电过程中产生的负离子在电场的作用下会朝着阳极筒4方向运动，此时从阳极筒4一侧即径向更加有利于对负离子进行引出。
[0027]所述阳极筒4的顶端依次配置有上阴极3、上永磁体2、上垫圈1；所述阳极筒4的底端依次配置有下阴极10、下永磁体9、下垫圈8。
[0028]所述加速筒12置于配置于套筒5另一端的支撑架17上，所述支撑架17的内侧与波纹伸缩管13的一端连接，所述波纹伸缩管13的另一端与法兰16的内侧相连接，所述法兰16通过螺杆6和螺母7固定在套筒5的一端，通过调节螺母7在螺杆6上的位置，带动焊接在法兰16上的波纹伸缩管13沿径向来回伸缩，同时带动焊接在法兰16上的加速筒12往复运动，使得加速筒12与离子源放电腔的距离可调，引出离子束流强度增加，离子束打在铜靶14上的面积增大，提高了铜靶14的利用率，增加了中子产额。
[0029]参见图2，所述套筒5、第一径向引出孔15、第二径向引出孔18、法兰16、加速筒12，以及铜靶14同轴心。
[0030]所述第一径向引出孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，包括套筒(5)，其特征在于，所述套筒(5)内部的一端配置有阳极筒(4)，所述阳极筒(4)的筒身外嵌接有绝缘子(11)，所述阳极筒(4)筒身的中间位置开设有第一径向引出孔(15)，所述绝缘子(11)侧边与第一径向引出孔(15)相同的位置上开设有第二径向引出孔(18)，所述第二径向引出孔(18)的外侧与绝缘子(11)同轴设有加速筒(12)，加速筒(12)尾端配置有铜靶(14)。2.根据权利要求1所述的一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，其特征在于，所述阳极筒(4)的顶端依次配置有上阴极(3)、上永磁体(2)、上垫圈(1)；所述阳极筒(4)的底端依次配置有下阴极(10)、下永磁体(9)、下垫圈(8)。3.根据权利要求1所述的一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，其特征在于，所述加速筒(12)置于配置于套筒(5)另一端的支撑架(17)上，所述支撑架(17)的内侧与波纹伸缩管(13)的一端连接，所述波纹伸缩管(13)的另一端与法兰(16)的内侧相连接。4.根据权利要求1或2所述的一种加速极可调式径向引出潘宁离子源中子管结构，其特征在于，所述套筒(5)、第一径向引出孔(15)、第二径向引出孔(18)、法兰(16)、加速筒(12)，以及铜靶(14)同轴心。5.根据权利要求1所述的一种加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓华，连百万，陆杰，岳爱忠，李如松，霍格，欧阳晓平，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：