一种中子靶结构及中子管的制作方法

专利2025-07-15  20


本技术涉及精密测量仪器领域,具体是一种中子靶结构及中子管。


背景技术:

1、微型中子源是一种利用氘氘/氘氚聚变反应产生2.5/14.1mev高能单色中子的小型化(直径几十毫米)便携式加速器中子源,常用于油气测井、矿产勘探等领域,它将离子源、加速电极、中子靶、储存器等设备,全部密封在一个小型的玻璃或陶瓷材质真空管内。在外界控制器和电源加热作用下,储存器释放出气体,在离子源内电离产生氘/氘氚混合离子,离子束经加速后轰击在靶上,发生氘氘/氘氚聚变反应,产生高能中子。

2、中子靶靶面通常采用可吸附氘、氚气体的金属,例如钛、锆、钼等单质金属薄膜或合金薄膜,中子靶的寿命和产额直接决定了中子管的质量及可靠性。由于中子管下井工作需要,其体积要求尽量小,另外由于井下特殊的高温坏境,中子管处于绝缘气体sf6氛围中,散热条件较差。因此中子靶的散热问题变得十分重要,中子靶不能采用冷却水降温,只能通过优化自身结构来提高其散热性能。


技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是如何提升中子靶的散热性能。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:包括有靶柱,靶柱一侧端面上设置有靶面,所述靶柱的圆周外壁上开设有若干环槽。

3、本实用新型的有益效果是:通过开设若干环槽增加中子靶的散热面积,降低靶面温度,环槽可以作为气流的导流槽,加强散热。

4、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

5、进一步,所述靶柱远离靶面的一端为散热柱,所述散热柱的直径大于所述靶柱的直径,所述环槽设于所述散热柱上。

6、采用上述进一步方案的有益效果是散热柱直径大于靶柱,在上面开设环槽,可以进一步增加靶柱散热面积,加强散热。

7、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

8、进一步,所述环槽的槽沿为圆弧状。

9、采用上述进一步方案的有益效果是可以使气流的流动更加顺畅,加强散热。

10、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

11、进一步,所述靶柱相对于靶面的另一侧端面上开设有安装孔。

12、采用上述进一步方案的有益效果是端面开孔,方便安装抑制电阻,缩短中子管的轴向长度。

13、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

14、进一步,所述安装孔内设置有电阻。

15、采用上述进一步方案的有益效果是电阻具有形成电压差,抑制二次电子的作用。

16、本实用新型还提供了一种中子管,包括有外壳,所述外壳内依次设置有储存器、离子源和加速电极,外壳上远离储存器的一端还设置有上述任一项所述的中子靶结构。

17、采用上述方案的有益效果是:中子靶与抑制电阻安装长度减小,进而减小源距,提高了中子管的产额;增加靶面散热性能,提高中子管耐温性,延长中子管在高温下的工作时间。

18、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

19、进一步,所述靶柱的靶面一端位于外壳内,所述靶柱的环槽一端位于外壳外。

20、采用上述进一步方案的有益效果是靶面一端位于外壳内承受离子轰击,环槽一端位于外壳外用于散热,散热效果好。



技术特征:

1.一种中子靶结构,其特征在于,包括有靶柱(1),靶柱(1)一侧端面上设置有靶面(2),所述靶柱(1)的圆周外壁上开设有若干环槽(3);

2.根据权利要求1所述的一种中子靶结构,其特征在于,所述环槽(3)的槽沿为圆弧状。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种中子靶结构,其特征在于,所述靶柱(1)相对于靶面(2)的另一侧端面上开设有安装孔(4)。

4.根据权利要求3所述的一种中子靶结构,其特征在于,所述安装孔(4)内设置有电阻。

5.一种中子管,包括有外壳(6),所述外壳(6)内依次设置有储存器(7)、离子源(8)和加速电极(9),其特征在于,外壳(6)远离储存器(7)的一端还设置有权利要求1-4任一项所述的中子靶结构。

6.根据权利要求5所述的一种中子管,其特征在于,所述靶柱(1)的靶面(2)一端位于外壳(6)内,所述靶柱(1)的环槽(3)一端位于外壳(6)外。


技术总结
本技术涉及一种中子靶结构及中子管,属于精密测量仪器领域,用于解决中子靶的散热问题,包括有靶柱,靶柱一侧端面上设置有靶面,所述靶柱的圆周外壁上开设有若干环槽。本技术的有益效果是:通过开设环槽增加中子靶的散热面积,降低靶面温度,提高中子管的耐温性;环槽可以作为气流的导流槽,加强散热。

技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者:中科石金(安徽)中子技术有限公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/7/25
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