專利名稱：一種球面靶陶瓷中子管及制造方法
技術領域：
本發明涉及中子管結構的改進，尤其是公開了一種球面靶陶瓷中子管，同時還公 開了該中子管的制造方法，屬于電子器件結構技術領域。
背景技術：
目前，公知的陶瓷自成靶中子管是由銅頭、儲存器、上面罩、陽極筒、離子源罩、陶 瓷殼、加速筒、下面罩、靶構成。將陽極筒加上幾千伏電壓后，開啟儲存器低壓電源，給儲存 器加熱，使儲存器中的氘氚混合氣體釋出，在離子源中電離成氘氚離子，然后給加速筒加上 幾萬伏 十幾萬伏的負高壓，將氘氚離子引出并加速轟擊到靶上，產生HMev中子。但是， 在離資源的引出端，由于軸向磁場的不足，使離子束流不能充分匯聚，容易引起短路，影響 中子管的工作穩定性。另外，平面靶沒有和圓錐狀離子束垂直，致使產生中子的概率降低， 影響中子管的產額。
發明內容
本發明公開了一種球面靶陶瓷中子管，解決了現有中子管離子束流匯聚不充分， 容易發生短路現象，保證了中子管的工作穩定性。本發明進一步提供上述中子管的制備方法，克服現有中子管成品率低缺欠，中子 管的產額、壽命、穩定性得到了有效改善。本發明所采用的技術方案是在中子管離子源的引出端預埋磁性材料環，待中子 管封接完成之后，再對磁性材料環進行充磁，解決了離子源的引出端軸向磁場不足問題。在上述的制備方法中，中子管的靶端形狀做成球面形，該球面與引出的圓錐狀離 子束垂直，增加反應面積和散熱面積。本發明所述方法制成的中子管，其特征在于由上封罩、陶瓷殼、下封罩構成封閉 的本體，靶固定在下封罩內側封裝在陶瓷殼的底部；電極架上設有高壓電極和儲存器電極 通過上封罩固定在陶瓷殼的上端口，陶瓷殼內設有加速筒；陽極筒設在離子源罩和電極架 之間，并與高壓電極連接；儲存器設在電極架的框架內與儲存器電極連接；離子源罩設在 陶瓷殼上端口內，磁性材料環外包可閥片安裝在離子源罩中，并與離子源罩中心孔同軸，磁 性材料環為釹鐵硼永磁材料制成。在上述的中子管中，靶端形狀做成球面形，其球面中心與加速筒的中心孔同軸。本發明的積極效果在于中子管離子源的引出端預埋磁性材料環，中子管的引出 極磁場強度達到2300Gs，使束流密度提高11.6%，解決了離子源的引出端軸向磁場不足問 題；靶端形狀做成球面形，使有效靶面積提高一倍，增大了靶的散熱面積；該中子管的引出 束流質子比得到極大改善，同時在截面積不變的情況下，增加了核反應的靶面積，增強了散 熱效率，大幅度降低中子管放電、擊穿幾率，提高中子管的產額(增加0.7倍)、壽命和穩定 性。
圖1為本發明球面靶陶瓷中子管結構示意圖。其中1、電極架；2、儲存器；3、上封罩；4、陽極筒；5、離子源罩；6、磁性材料環；7、 加速筒；8、陶瓷殼；9、下封罩；10、靶；11、存儲器電極；12、高壓電極。
具體實施例方式為了便于理解本發明，特例舉以下實施例。其作用被理解為是對本發明的闡釋而 非對本發明的任何形式的限制。實施例1
根據圖1所示，本發明中子管的本體由上封罩3、陶瓷殼8、下封罩9構成封閉的圓形軸 對稱結構，靶10固定在下封罩9內側封裝在陶瓷殼8的底部；電極架1上設有高壓電極12 和儲存器電極11通過上封罩3固定在陶瓷殼8的上端口，陶瓷殼8內設有加速筒7 ；陽極 筒4設在離子源罩5和電極架1之間，并與高壓電極12連接；儲存器2設在電極架1的框 架內與儲存器電極11連接；離子源罩5設在陶瓷殼8上端口內，磁性材料環6外包可閥片 安裝在離子源罩5中，并與離子源罩5中心孔同軸；磁性材料環6為釹鐵硼永磁材料制成。實施例2
在實施例1的結構中，中子管的靶10端形狀可做成球面形，其球面中心與加速筒7的 中心孔同軸。以Φ50中子管為例，改進后壽命提高2倍以上，產額提高約3倍，穩定性不大于 3%，成品率高于90%。實施例3
將電極架1和靶10制作好，電極架1上設有高壓電極12和儲存器電極11通過上封罩 3固定在陶瓷殼8的上端口，靶10端形狀做成球面形R=25mm，其球體中心取為加速筒7的 中心孔中心；接著將上封罩3、離子源罩5、磁性材料環(釹鐵硼永磁材料)6外包可伐片、加 速筒7、下封罩9和陶瓷殼8封接在為一體，保證磁性材料環6的孔徑和離子源罩5引出孔 的孔徑相同；然后把儲存器2、陽極筒4和電極架1焊接在一起，放入上封罩3中；將電極架 1的上邊緣與上封罩3的邊緣、球面靶10的下邊緣與下封罩9的邊緣，分別用氬弧焊焊接在 一起；最后給磁性材料環6充磁(參見圖1)。要求中子管的各個部件保證同軸，同軸度允差不大于0. 02mm。
權利要求
一種球面靶陶瓷中子管的制備方法，其特征在于在中子管離子源的引出端預埋磁性材料環，待中子管封接完成之后，再對磁性材料環進行充磁，解決了離子源的引出端軸向磁場不足問題。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于在中子管的靶端形狀做成球面形，該 球面與引出的圓錐狀離子束垂直，增加反應面積和散熱面積。
3.實現權利要求1所述方法的中子管，由上封罩(3)、陶瓷殼(8)、下封罩(9)構成封閉 的本體，靶(10)固定在下封罩(9)內側封裝在陶瓷殼(8)的底部；電極架(1)上設有高壓電 極(12)和儲存器電極(11)通過上封罩(3)固定在陶瓷殼(8)的上端口，陶瓷殼(8)內設有 加速筒(7);陽極筒(4)設在離子源罩(5)和電極架(1)之間，并與高壓電極(12)連接；儲存 器(2)設在電極架(1)的框架內與儲存器電極(11)連接；離子源罩(5)設在陶瓷殼(8)上 端口內，其特征在于磁性材料環(6)外包可閥片安裝在離子源罩(5)中，并與離子源罩(5) 中心孔同軸。
4.根據權利要求3所述的中子管，其特征在于磁性材料環(6)為釹鐵硼永磁材料制成。
5.根據權利要求3所述的中子管，其特征在于靶(10)端形狀做成球面形，其球面中心 與加速筒(7)的中心孔同軸。
全文摘要
本發明公開了一種球面靶陶瓷中子管及制備方法，在中子管離子源的引出端預埋磁性材料環，待中子管封接完成之后，再對磁性材料環進行充磁，中子管離子源的引出端預埋磁性材料環，中子管的引出極磁場強度達到2300Gs，使束流密度提高11.6%，解決了離子源的引出端軸向磁場不足問題；靶端形狀做成球面形，使有效靶面積提高一倍，增大了靶的散熱面積；該中子管的引出束流質子比得到極大改善，同時在截面積不變的情況下，增加了核反應的靶面積，增強了散熱效率，大幅度降低中子管放電、擊穿幾率，提高中子管的產額(增加0.7倍)、壽命和穩定性。
文檔編號H05H3/06GK101965094SQ20101050245
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月11日 優先權日2010年10月11日
發明者嚴長春, 喬雙, 劉太輝, 吳猛, 景士偉 申請人:長春致方達科技有限責任公司