專利名稱:一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路的制作方法
一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路技術領域：
本實用新型涉及一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路。
技術背景現(xiàn)有水流測井儀中子發(fā)生器工作原理見圖1，在中子管9的殼體內(nèi)右端為離 子源，它由氘儲存器7、陽極6及陰極筒3組成，左端為加速極2和耙極1。當 中子管9不帶二次電子抑制功能時，其加速極2與靶極1在電氣上連為一體， 屬一個電極。當中子管9處于工作狀態(tài)時，離子源中氘儲存器7的氖氣處于電 離狀態(tài)，其部分正離子気核由陰極筒3的引出孔被引出。陰極筒3被接地。耙 極1接向近百kV的高壓電源8，在加速極2與陰極筒3間形成一個很強的電場， 被引出的正離子氘核在該電場中被加速，獲得近百kev能量，高速打向耙極l， 與靶極1表層中的氚原子核發(fā)生氖氣核反應，放出高能中子。在這一過程中，與本案有關的是靶極電流IT。靶極電流lT并非僅僅由打向耙極的正離子所形成，通常還包括二次電子形成的二次電子電流分量。后者對于中子管和高壓電源完 全是有害無益的。為了減少靶極電流中的二次電子電流分量，人們很早就提出二次電子抑制 極設計方案，見圖2，即加速極與靶極分開，并在靶極和負高壓電源間串接一個 適當阻值的電阻，將加速極接在電阻電流的下行一端，這樣加速極的電位低于 靶極電位，于是在加速極與靶極間形成了一個抑制二次電子逸出的抑制電場， 從而取得了對二次電子的有效抑制，在同樣離子源放電電流下，靶極電流變小 了，而且減小的只是其中的二次電子電流分量。然而圖2抑制電路存在明顯的局限，舉例說明如下假定中子管工作在直 流工作狀態(tài)，則離子源為直流放電，其陽極平均電流I。和陽極脈沖電流ia是一樣的，取100UA，耙極平均電流lT和耙極脈沖電流iT也一樣，假設離子引出系數(shù)為30%，則靶極脈沖電流iT為30u A。假定最佳抑制電壓為0. 9kV,于是應該串
入的抑制電阻阻值R=30MQ ?，F(xiàn)在假定該中子管轉入脈沖工作狀態(tài)，脈沖占空比為10%，陽極平均電流I 仍為lOOu A，則此時的陽極脈沖電流"便是lOOOu A。假設離子引出系數(shù)為30%, 則靶極脈沖電流iT為300uA。由于抑制電阻已取定30MQ,其產(chǎn)生的抑制電壓 便是9kV，遠高于所需要的0.9kV最佳抑制電壓。9kV的抑制電壓可能破壞抑制 極與靶極間的絕緣，更嚴重的是有效耙壓降低了 9kV，使中子產(chǎn)額明顯減少。因 此，這時抑制電阻應該換成3MQ。但是，對于工作狀態(tài)要求切換的多功能水流 測井儀中子發(fā)生器，在現(xiàn)場是無法更換電阻的。這便是現(xiàn)有抑制電壓產(chǎn)生電路 的致命局限。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提出了一種新的合理的中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路， 它解決了現(xiàn)有抑制電壓產(chǎn)生電路無法適應中子管多工作狀態(tài)的技術問題。本實用新型的技術解決方案是 一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路，其一端與中子管9的加速極2及高壓電源8負端連接，另一端與中子管9的耙 極1連接，其特殊之處是，所述中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路包括一個穩(wěn)壓元件4。上述中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路還可包括一個穩(wěn)壓元件4和一個 抑制電阻5，所述穩(wěn)壓元件4和抑制電阻5并聯(lián)。上述穩(wěn)壓元件4可以是穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)浪涌二極管或壓敏電阻。 本實用新型具有的優(yōu)點是1、 無論中子管工作于直流工作狀態(tài)還是脈沖工作狀態(tài)，也無論脈沖工作時 的占空比是多少，本實用新型抑制電壓產(chǎn)生電路均可為抑制電極提供穩(wěn)定不變 的最佳抑制電壓，保證了良好的二次電子抑制效果。2、 抑制電壓被控制在最佳抑制電壓下，這是一個不太高的電壓，因此，不 會破壞靶極與加速極(即抑制極)之間的絕緣，同時耙壓損失很小，可以忽略 不計。3、 抑制電阻甚至可以省去，即圖3。


圖1是現(xiàn)有的無二次抑制極的中子管結構示意圖；圖2是現(xiàn)有單電阻的抑制電壓產(chǎn)生電路的中子管結構示意圖；圖3是本實用新型第一種電路結構示意圖；圖4是本實用新型第二種電路結構示意圖；其中l(wèi)-靶極，2-加速極，3-陰極筒，4-穩(wěn)壓元件，5-抑制電阻，6-陽極， 7-氘儲存器，8-高壓電源，9-中子管。
具體實施方式
本實用新型電路可采用兩種連接方式。第一種電路結構見圖3，穩(wěn)壓元件4 串接在靶極1與高壓電源8之間，其一端與耙極1連接，另一端與高壓電源8 負端及加速極2連接；第二種電路結構見圖4，穩(wěn)壓元件4和抑制電阻5并聯(lián)后 再串接在靶極1與高壓電源8之間，其一端與靶極1連接，另一端與高壓電源8 和加速極2連接。穩(wěn)壓元件4可根據(jù)具體電路的參數(shù)選擇適當?shù)姆€(wěn)壓二極管或 等同于穩(wěn)壓管的其他二端穩(wěn)壓器件如瞬態(tài)浪涌二極管(TVS)或壓敏電阻。穩(wěn)壓 元件4的工作電壓接近最佳抑制電壓即可。另外，抑制電阻5的阻值應足夠大。 舉例說明如下假定中子管可能工作的最小脈沖靶流為25uA，最佳抑制電壓是 0. 75kV，則抑制電阻5的阻值R=0. 75kV + 25 u A=30M Q 。穩(wěn)壓元件4選用0. 75kV 穩(wěn)壓管或0. 75kV電壓的TVS管即可。該電路甚至可以省略抑制電阻5，直接在 靶極1與高壓電源8之間串接一個穩(wěn)壓元件4。本實用新型原理在電阻兩端并聯(lián)一個穩(wěn)壓元件，甚至單用一個穩(wěn)壓元件 串在靶極和電源之間，將加速極(即抑制極)接向電源，這樣在抑制極和耙極 之間存在一個固定的最優(yōu)的抑制電壓。
權利要求
1、一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路，其一端與中子管(9)的加速極(2)及高壓電源(8)負端連接，另一端與中子管(9)的靶極(1)連接，其特征在于所述中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路包括一個穩(wěn)壓元件(4)。
2、 根據(jù)權利要求
l所述的一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路，其特 征在于所述中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路包括一個穩(wěn)壓元件(4)和一個 抑制電阻(5)，所述穩(wěn)壓元件(4)和抑制電阻(5)并聯(lián)。
3、 根據(jù)權利要求
1或2所述的一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路， 其特征在于所述穩(wěn)壓元件(4)包括穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)浪涌二極管或壓敏電阻。
專利摘要
本實用新型涉及一種中子管二次抑制極抑制電壓產(chǎn)生電路，包括并聯(lián)在一起的穩(wěn)壓元件和抑制電阻，其一端與中子管的加速極及中子管的靶極的高壓電源負端連接，另一端與中子管的靶極連接，穩(wěn)壓元件可采用穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)浪涌二極管或壓敏電阻等兩端穩(wěn)壓元件。本實用新型解決了現(xiàn)有抑制電壓產(chǎn)生電路無法適應中子管多工作狀態(tài)的技術問題，無論中子管工作于直流工作狀態(tài)還是脈沖工作狀態(tài)，也無論脈沖工作時的占空比是多少，均可為抑制電極提供穩(wěn)定不變的最佳抑制電壓，保證了良好的二次電子抑制效果，且抑制電壓不會破壞靶極與加速極之間的絕緣，同時靶壓損失很小。
文檔編號G21G4/02GKCN201018711SQ200720031121
公開日2008年2月6日 申請日期2007年1月29日
發(fā)明者張德民, 楊聯(lián)會, 楊連會, 汪永安, 石麗云, 謙 董 申請人:西安奧華電子儀器有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan