本发明专利技术公开了一种碳纳米管阴极离子源装置及中子管，碳纳米管阴极组件设置在支柱的一端，碳纳米管阴极组件远离支柱的一端设置有若干个凸点；第一绝缘体套装在碳纳米管阴极组件的外侧，栅极筒套装在第一绝缘体的外侧，栅极筒靠近碳纳米管阴极组件的端面上开设有与凸点对应的通孔；第二绝缘体套装在栅极筒的外侧，固定组件套装在支柱的外侧，固定组件的一端与阴极、第一绝缘体、栅极筒和第二绝缘体的一端相抵，阳极筒套装在第二绝缘体和固定组件的外侧。本发明专利技术离子源结构紧凑并提高了除气温度，能获得较大的离子流输出，既克服了磁材料结构件带来的结构复杂、材料除气温度低的缺点，又提高了离子源输出离子流，增强了离子源工作的稳定性。工作的稳定性。工作的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管阴极离子源装置及中子管
[0001]本专利技术属于测井
，涉及一种碳纳米管阴极离子源装置及中子管。
技术介绍
[0002]现有中子管离子源一般有冷阴极(或热阴极)潘宁离子源、射频离子源、微波离子源及弧放电离子源等，绝大部分为潘宁离子源。潘宁离子源均存在磁材料结构件，所产生的磁场与阳极筒、阴极产生的电场共同作用，在一定的气压范围使气体分子、原子电离形成需要的离子。磁材料的存在，一方面对离子源的高温材料除气有所限制，另一方面也使得离子源结构相对复杂，稳定性受到影响。
[0003]射频离子源、微波离子源虽然性能优良，但其自身结构复杂、附属结构较多，小型化较困难，因此，在通常的中子管结构中应用很少，弧放电离子源属脉冲型特种中子管用离子源。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于解决现有的离子源装置结构复杂，稳定性差，对离子源的高温材料除气有所限制，同时无法适应小型化的中子管等问题，提供一种碳纳米管阴极离子源装置及中子管。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种碳纳米管阴极离子源装置，包括栅极筒、阳极筒、碳纳米管阴极组件、第一绝缘体、第二绝缘体、固定组件和支柱；
[0007]所述碳纳米管阴极组件设置在支柱的一端，碳纳米管阴极组件远离支柱的一端设置有若干个凸点；
[0008]所述第一绝缘体套装在碳纳米管阴极组件的外侧，所述栅极筒套装在第一绝缘体的外侧，栅极筒靠近碳纳米管阴极组件的端面上开设有与凸点对应的通孔；
[0009]所述第二绝缘体套装在栅极筒的外侧，所述固定组件套装在支柱的外侧，固定组件的一端与阴极、第一绝缘体、栅极筒和第二绝缘体的一端相抵；
[0010]所述阳极筒套装在第二绝缘体和固定组件的外侧。
[0011]本专利技术的进一步改进在于：
[0012]所述碳纳米管阴极组件包括碳纳米管材料镀层和阴极；
[0013]所述阴极设置在支柱的一端，阴极远离支柱的端面上轴向设置有若干个凸点和碳纳米管材料镀层。
[0014]所述阴极设置凸点的端面与栅极筒设置通孔的端面之间存在间隙。
[0015]所述阴极的一端开设凹槽，所述支柱的一端镶嵌在阴极凹槽内。
[0016]所述阴极的凹槽内设置螺纹，所述支柱与阴极通过螺纹刚性连接。
[0017]所述第一绝缘体为隔离陶瓷，所述隔离陶瓷套装在阴极组件的外侧；
[0018]所述第二绝缘体为阳极陶瓷，阳极陶瓷套装在阴极的外侧。
[0019]所述固定组件包括压紧固定环和焊接环；
[0020]所述压紧固定环套装在支柱的外侧，所述焊接环套装在压紧固定环的外侧，所述压紧固定环轴向开设引线通孔；
[0021]所述压紧固定环的一端分别与阴极、第一绝缘体和栅极筒相靠近的端面相抵；所述焊接环的一端与阳极陶瓷相靠近的端面相抵。
[0022]所述压紧固定环为陶瓷材质。
[0023]一种中子管，包括中子管外壳和离子源装置；
[0024]所述离子源装置设置在中子管外壳的内部，所述离子源装置是如权利要求1
‑
8任一项所述的离子源装置。
[0025]本中子管的进一步改进在于：
[0026]所述中子管外壳为陶瓷材质。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术公开了一种碳纳米管阴极离子源装置，在阳极筒的内部设置了碳纳米管阴极组件，阳极筒套装在阴极组件的外侧，阴极组件和阳极筒之间形成电场，可以在较低的开启电压下获得较高的电子流密度，在不需要磁场情况下，也能获得较高的等离子体密度，既克服了磁材料结构件带来的结构复杂、材料除气温度低的缺点，又提高了离子源输出的离子流，增强了离子源工作的稳定性，同时在碳纳米管阴极组件的一端设置了若干个凸点，栅极筒对应的端面上设置了与凸点对应的通孔，在阴极与栅极筒间形成规则的局部极高的电场分布，在较低的栅极筒电压下能产生高密度的场致电子发射，本专利技术的离子源结构紧凑并提高了除气温度，能够适用于小型中子管中，工作可靠性提高，能获得较大的离子流输出。
[0029]进一步的，本专利技术在阴极的端面上设置了若干个凸点，凸点尺寸的大小以及栅极筒对应通孔的尺寸可以调整，产生不同电场分布，获得较高的电子通过率。
[0030]进一步的，本专利技术阴极设置凸点的端面和栅极筒开设通孔的端面之间存在间隙，调整间隙的大小，能够形成特定的电场分布，获得较高的电子流发射。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为本专利技术的结构示意图。
[0033]其中：1
‑
碳纳米管材料镀层；2
‑
栅极筒；3
‑
阳极筒；4
‑
阴极；5
‑
隔离陶瓷；6
‑
阳极陶瓷；7
‑
压紧固定环；8
‑
焊接环；9
‑
支柱；10
‑
中子管外壳。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0035]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0037]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0039]在本专利技术实施例的描述中，还需要说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管阴极离子源装置，其特征在于，包括栅极筒(2)、阳极筒(3)、碳纳米管阴极组件、第一绝缘体、第二绝缘体、固定组件和支柱(9)；所述碳纳米管阴极组件设置在支柱(9)的一端，碳纳米管阴极组件远离支柱(9)的一端设置有若干个凸点；所述第一绝缘体套装在碳纳米管阴极组件的外侧，所述栅极筒(2)套装在第一绝缘体的外侧，栅极筒(2)靠近碳纳米管阴极组件的端面上开设有与凸点对应的通孔；所述第二绝缘体套装在栅极筒(2)的外侧，所述固定组件套装在支柱(9)的外侧，固定组件的一端与阴极(4)、第一绝缘体、栅极筒(2)和第二绝缘体的一端相抵；所述阳极筒(3)套装在第二绝缘体和固定组件的外侧。2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管阴极离子源装置，其特征在于，所述碳纳米管阴极组件包括碳纳米管材料镀层(1)和阴极(4)；所述阴极(4)设置在支柱(9)的一端，阴极(4)远离支柱(9)的端面上轴向设置有若干个凸点和碳纳米管材料镀层(1)。3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管阴极离子源装置，其特征在于，所述阴极(4)设置凸点的端面与栅极筒(2)设置通孔的端面之间存在间隙。4.根据权利要求3所述的一种碳纳米管阴极离子源装置，其特征在于，所述阴极(4)的一端开设凹槽，所述支柱(9)的一端镶嵌在阴极(4)凹槽内。5.根据权利要求4所述的一种碳纳米管...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳爱忠，刘炯，李兵，
申请(专利权)人：中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：
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