中子发生器靶高压电源优化设计

研发小型密封可控中子发生器替代同位素中子源可降低诸多环境和社会风险。为实现中子发生器的小型化,关键在于减小靶高压电源体积。对靶高压电源的驱动电路、倍压电路以及机械结构进行了优化设计。经测试验证实现了靶高压额定电压/电流-150 kV/200μA,靶高压电源常温连续工作稳定性:24 h,≤±1%。完成了靶高压电源设计及优化。为后续研发高性能中子发生器奠定了坚实的基础。     

中子发生器靶高压电源设计

采用单端反激式变换器级联C-W半波倍压整流器的两级升压方式设计中子发生器靶高压电源.深入研究了其中的一些关键技术:在靶高压电源中实现了软开关,消除了硬开关损耗大、噪声大和频率低的缺陷;探索了高频高压下优化变压器的设计方法,减小了变压器的损耗和噪声;研究了靶高压电源的数字化控制技术,提高了输出电压的精度和稳定性.     

自成靶陶瓷中子管的井下中子发生器

介绍自成靶陶瓷中子管的技术特点以及以它为核心的中子发生器的原理和特性。该中子发生器在吉林油田首次ＡＴＬＡＳ２７２７Ｃ／Ｏ测井仪对接成功，并开始批量测井。     

中子发生器用氚靶的研究进展

对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求,包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的3He释放率和掉粉率等作了简要介绍.在此基础上,综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面性质、金属氚化物的氦释放和新型靶材料的研制等方面的进展,提出了今后中子发生器氚靶的研究方向,主要涉及新型靶材料设计开发、新型结构靶研制、氚化物靶膜结构及其氦释放行为研究等方面.     

中子发生器用氚靶的研究进展

对粒子加速器和密封中子管用氚靶的工作原理、制备过程及基本要求，包括具有较高的载氚密度、较高的热稳定性、氚靶靶膜应具有较低的^3He释放率和掉粉率等作了简要介绍。在此基础上，综述了近年来在金属氚化物膜块结构和性质、靶膜表面性质、金属氚化物的氦释放和新型靶材料的研制等方面的进展，提出了今后中子发生器氚靶的研究方向，主要涉及新型靶材料设计开发、新型结构靶研制、氚化物靶膜结构及其氦释放行为研究等方面。     

分析束强流中子发生器中子比产额及靶寿命

将在分析束(D_1~-)轰击下,大面积高速旋转靶半寿命、中子比产额等指标与非分析束作了比较。中子比产额从1.1×10~(11)s~(-1)·mA~(-1)提高到1.6×10~(11)s~(-1)·mA~(-1),氚钛靶半寿命提高一个数量级,靶寿期由1mA·h/cm~2提高到6.9 mA·h/cm~2。     

一个提高中子发生器靶寿命的简易方法

提高中子发生器靶的寿命一般采用各种形式的旋转靶。本文介绍一个借助于X、Y两组磁极,用位相差90°的交流电源激磁,在X、Y方向上产生50周交变磁场。用这种磁场扫描方法,使氘束在靶的活性区内做圆周运动,这样使束功率密度不致太集中,改善了靶的冷却,从而使钛氚靶在10~(10)n/sec产额下的半寿命比原来提高了3～4倍。若配合旋转靶使用,将使靶的寿命进一步提高(对旋转靶束斑只需一个方向扫描即可)。     

中子发生器

芝加哥原子核公司的9500型中子发生器是一台正离子加速器,它能连续输出4×10~(10)中子/秒。     

一个提高中子发生器靶寿命的简易方法

中子发生器靶的寿命是使用中一个较突出的问题。为提高靶的寿命,一般采用各种形式的旋转靶。本文介绍采用磁场扫描方法使束斑在靶的活性区做圆周运动,使束的功率密度不致太集中于某个区域,从而改善了靶的冷却,使钛氚靶在10~(10)n/s产额下半寿命比原来提高了3～4倍。如配合使用旋转靶,将使靶的寿命进一步提高。     

强流中子发生器中子产额测定

文章简述兰州大学3.3×10~(12)n/s强流中子发生器14MeV中子产额的测定。采用三种方法的七个测量手段进行比对测量。虽然在测试过程中遇到很强的中子本底、γ射线本底和电磁干扰,最终还是得到合理的比对结果。尤其是45°偏转半导体符合望远镜和~(238)U裂变室在不同束流下进行的比对测量结果说明两台测量装置在很宽的量程内测量稳定、可信。     

悬浮式测井中子发生器

井下中子发生器高压倍加电路采用中子管悬浮式供电，使高电场强度的空间范围缩小，高电场强度区间内单位距离的电压降减少了1／3左右。在悬浮式系统中采用脉宽调制式气压自动控制，保证了中子发生器能在高温条件下稳定工作。     

轻便密封中子发生器

密封中子发生器是一种设备简单、小型轻便的中子源,在一些场合可代替同位素中子源或加速器中子源。由于它的成本较低,维护管理容易,没有γ本底,可随时关断,消耗功率不大,无需真空系统和冷阱设备,因而为中子辐照的广泛应用创造了有利条件。我们所试制的轻便密封中子发生器,中子产额为10~8中子/秒,消耗功率30瓦。利用     

中子发生器产额稳定性

中子发生器的应用是很广泛的,这是因为中子发生器具有独特的优点:如可关断性和单能性.但是,中子发生器的产额稳定性和开机重复率差,达不到元素分析的领域的要求,电子学自动控制是一种简便易行效果显著的好方法.     

小型移动式中子发生器

把从国外引进的高压终端与自行研制的脉冲系统等结合在一起,建成了一台小型移动式中子发生器。该中子发生器的长度是2 500 mm,重量小于1 t,可以方便地移动到所需要的实验场合。它主要由高频离子源、加速管、高压发生器、聚焦装置、供气系统、微秒脉冲系统、控制系统、真空系统和实验靶室组成。它能产生150μA的直流氘离子束和宽度为10～100μs,频率分别为10 Hz,1 000 Hz,10 000 Hz的脉冲氘离子束。D-T中子产额可达1.5×10~(10)s~(-1)。文章主要介绍了小型移动式中子发生器主要部件的工作原理和结构。     

10~(12)n/s氘氚聚变中子发生器旋转氚靶设计与传热分析

本文设计一种用于1012 n/s量级氘氚中子发生器HINEG(High Intensity Neutron Generator)的旋转氚靶系统,对该系统的技术难点、机械和冷却方案等进行介绍,给出了该靶系统的设计关键指标参数,并利用CFD方法对该旋转靶系统的传热过程进行三维模拟和分析。分析结果表明,该靶系统在稳定运行时,靶片最高温度为48℃,靶系统采用的冷却方案可以有效地实现靶系统的散热,不会发生氚的大量释放和靶片熔毁。     

中子发生器产额的测量

用铁片活化法和长计数管测量中子发生器的中子产额，给出了测量方法和结果。     

高产额中子发生器研制

本文介绍了用于安检辐射成像的高产额中子管及中子发生器装置的主要性能指标和研发设计过程。中子管离子源采用冷阴极潘宁离子源,在引出阴极加磁钢,提高引出离子浓度。离子光学系统采用单电极加速结构,靶端通过外加电阻产生抑制电压,减小靶流,提高中子管工作稳定性。对中子管离子源和靶端通过散热结构设计和利用变压器油进行散热,效果良好。通过对中子管的各项性能参数进行测试,离子流可达50 mA以上,引出束流接近1 mA,中子产额达1.1×10¹⁰s^-1。研发的高产额中子管及发生器装置具有产额高、工作稳定、安全便携等优点,达到了设计目的。     

中子发生器PLC控制算法设计

提出了一种基于CXMs模型的中子发生器PLC控制算法。该方法基于系统需求分离出系统的各种状态,采用CXMs模型,通过状态序列对过程的动态行为进行建模,模型内部状态转换与系统功能相对应,结合模型和状态表采用PLC实现控制算法。实验结果表明:中子发生器输出功率的稳定性和可靠性得到有效提高,进而确保了稳定的中子产额。该方法可推广应用于温室环境、农业机械、石油化工、智能监控等控制领域。     

井下中子发生器电路研究

本文对Ｃ／Ｏ比（碳／氧比）井下中子发生器离子源电路的靶极高压电路进行了深入研究，结果表明：离子源电路采用反激式变换电路更合理，提出了确定靶极高压倍加电路最佳工作点的方法。