НЕЙТРОННАЯ ТРУБКА

Полезная модель относится к области прикладной физики и может быть использована при разработке генераторов нейтронов для активационного анализа сплавов, соединений и электронного лома.
Специфика анализа перечисленных материалов состоит в большом разнообразии состава и форм анализируемых объектов, а также широкого диапазона содержания металлов, в том числе и благородных. Это приводит к необходимости использовать различные типы нейтронов - 14 Мэв и 2,5 Мэв. Применение различных типов нейтронов позволяет получать независимые результаты определения благородных металлов в одних и тех же пробах, что дает возможность контролировать правильность методик, повышает достоверность и точность определения содержания металлов.
Известна нейтронная трубка, содержащая корпус, размещенные в нем ионный источник Пеннинга, хранилище изотопа водорода - натекатель и мишень. Мишень и источники ионов расположены в противоположных торцах корпуса трубки, навстречу друг другу и работают на 50% смеси дейтерия и трития (Г.И. Кирьянов. Генераторы быстрых нейтронов М: Энергоатомиздат. 1990. с. 140]. Кирьянов). Недостатком трубки является то, что в результате основных ядерных реакций T(d,n)He4, Д(d,n)Не3, T(t,2n)He4 в потоке одновременно образуются нейтроны различных энергий.
Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, выбранным за прототип, является нейтронная трубка, содержащая размещенные в герметичном запаянном стеклянном или керамическом корпусе, источник ионный источник Пеннинга, хранилище рабочего газа - натекатель, мишень выполнена в виде диска из титана. Рабочий газ - дейтерий или смесь дейтерия и трития - содержится в натекателе. Прототип. Сборник материалов, Межотраслевой научно-технической конференции «Портативные генераторы нейтронов и технологии на их основе», Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, 2004 г., стр. 77.
Недостатком прототипа являет то, что трубка генерирует нейтроны только одного типа: 2,5 Мэв или 14 Мэв.
Техническим результатом полезной модели является создание трубки с возможностью по выбору пользователя генерации нейтронов с энергией 2,5 Мэв или 14 Мэв.
Технический результат достигается тем, что нейтронная трубка, содержащая герметично запаянный изоляционный корпус, в котором размещены источник ионов Пеннинга, хранилище рабочего газа, насыщенный изотопом водорода, мишень, постоянный кольцевой магнит, размещенный соосно с источником ионов Пеннинга, нейтронная трубка оснащена дополнительным идентичным источником ионов Пеннинга, хранилищем рабочего газа и постоянным кольцевым магнитом, мишенный электрод содержит две симметричные мишени, насыщенные разными изотопами водорода и расположен посередине корпуса, по торцам которого напротив мишеней размещены идентичные источники ионов Пеннинга.
Сущность полезной модели поясняется на чертеже, где: 1 - корпус нейтронной трубки, выполненный из изоляционного материала. 2 - источник ионов Пеннинга, 3 - хранилище рабочего газа, 4 - мишенный электрод, 5 - мишень насыщенная дейтерием, 6 - мишень насыщенная тритием, 7 - магниты.
Нейтронная трубка работает следующим образом.
Рабочий газ - дейтерий или смесь дейтерия и трития - содержится в хранилище рабочего газа 3. Выделение рабочего газа происходит в результате термодесорбции при прохождении через хранилища рабочего газа 3 электрического тока. Ионы в источнике 2 образуются в результате газового разряда в скрещенных электрических и магнитных полях. Аксиальные магнитные поля создаются постоянными кольцевыми магнитами 7, размещенными соосно с источником ионов 2. Ионы рабочего газа ускоряются в ускоряющем промежутке нейтронной трубки. При бомбардировке накладной мишени 5 в результате ядерной реакции Д(d,n)Не3 образуются нейтроны с энергией 2,5 Мэв, при бомбардировке мишени 6 в результате ядерной реакции Т(d,n)Не4 образуются нейтроны с энергией 14 МэВ.
Таким образом, по сравнению с прототипом, нейтронная трубка может генерировать нейтроны различных энергий - 2,5 Мэв или 14 Мэв по выбору пользователя.