小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器。采用模塊化分布式高頻離子源，在端部為球面的陶瓷圓柱體外表面上均勻分布，輸出分布均勻、流強大于1A、單原子比例超過80％氘離子束，在端部為球面的柱形的加速電場中加速，轟擊位于高電位端的端部為球面的柱形金屬或陶瓷自成靶，發(fā)生氘/氘反應(yīng)，產(chǎn)生2.45MeV中子。模塊化分布式高頻離子源數(shù)量和自成靶的面積不受限制，氘氘反應(yīng)的中子產(chǎn)額超過1011n/s，且無任何放射性污染物排放。適合商業(yè)化應(yīng)用，如：硼中子俘獲治療、中子照相、在線物料成分中子檢測、中子輻照改性以及作為锎中子源替代產(chǎn)品等領(lǐng)域。
【專利說明】小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及核技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種小型的加速器氘氘中子發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]小型中子源一般分為放射源中子源和加速器中子源，放射源中子源是利用放射性核素來產(chǎn)生中子，產(chǎn)額較低，壽命短。加速器中子源產(chǎn)額高，關(guān)斷電源后沒有中子產(chǎn)生，使用方便，可控性好，安全性較高。
[0003]加速器中子源是利用離子源產(chǎn)生的氘離子，經(jīng)過加速電場的加速，獲得較高的能量,在祀上發(fā)生氣/氣或者氣/氣聚變反應(yīng)，在4 π方向上放出中子。
[0004]雖然氘/氚聚變反應(yīng)截面更大，產(chǎn)額更高，但是氚是一種放射性物質(zhì)，屬于嚴格管控的核材料，國家對于其使用及排放都有極其嚴格的要求，因此氚的使用和排放處理成本很高。而采用氘/氘中子發(fā)生器則沒有這些管控要求；氘的價格也非常便宜，只有氚的幾萬分之一。但是氣/氣聚變反應(yīng)截面小，在小型氣氣中子發(fā)生器能量范圍70?300keV之間，產(chǎn)額比氣/氣反應(yīng)低2個量級。
[0005]提升中子產(chǎn)額的途徑:增加注入離子束的能量和流強，另外一個就是提高離子束中單原子離子的比例，因為同樣加速電壓下，分子離子中的原子能量比原子離子的能量低一倍，相應(yīng)的中子產(chǎn)額低5倍左右。
[0006]單純地提升離子束能量，帶來的問題比較多，絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，成本高。在小型加速器中子源中，一般將加速電壓控制在300kV范圍內(nèi)。因此，增加離子束的束流強度和提高離子束中單原子離子的比例是提升中子產(chǎn)額的有效途徑。
[0007]離子束轟擊靶時產(chǎn)生很高的能量沉積，即使在通水冷卻的條件下，靶上能夠承受的熱功率密度也必須控制在一個合理的范圍。目前通常采用三種方式提升靶承受熱功率的能力:一是加大離子束束斑直徑，這種方法的優(yōu)點是靶上可以承受更多的離子束注入，總的中子產(chǎn)額增加，這種方法的缺點是中子源的點源特性變差，準(zhǔn)直比降低，這在很多應(yīng)用領(lǐng)域都是不利的，比如:快中子照相、中子治療、爆炸物檢測等。二是中國專利CN203057673U(
【公開日】為2013年1月27日)公開了一種采用旋轉(zhuǎn)靶方式增加靶面積的方法，該方法的優(yōu)點是可以在不增加束斑尺寸的條件下，提升靶承受沉積功率的能力，進而提升中子產(chǎn)額和通量，該方法的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，有運動機構(gòu)，可靠性稍差，成本較高；三是中國專利CN201010238639.5(
【公開日】為2010年7月28日)公開了一種采用氣體靶的方法，該方法的優(yōu)點是無固定靶，產(chǎn)額高，靶壽命長，該方法的缺點是技術(shù)難度高，真空系統(tǒng)體積龐大，能耗高，造價高。上述三種方法，缺少增加離子束強度的空間，在進一步需要提升中子產(chǎn)額時，離子源引出的離子束強度不足將成為制約產(chǎn)額提升的瓶頸。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，解決目前氘氘中子發(fā)生器產(chǎn)額低，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，包括高頻離子源、柱形陶瓷外殼、自成靶及靶屏蔽極；所述高頻離子源包括若干小型天線模塊和若干引出極，所述天線模塊均勻分布安裝在所述陶瓷外殼外部表面，所述引出極沿陶瓷外殼在殼體內(nèi)部分布安裝；
[0010]所述陶瓷外殼內(nèi)為真空室，所述真空室通過氘氣補充閥門及管道連接外部氘氣補充裝置；陶瓷外殼用于隔離真空系統(tǒng)和大氣，并能讓天線產(chǎn)生的高頻電磁場順利進入真空系統(tǒng)。
[0011]所述柱形自成靶及靶屏蔽極安裝在所述陶瓷外殼內(nèi)，所述靶屏蔽極罩在自成靶上，所述靶屏蔽極上設(shè)有開孔；
[0012]所述引出極與自成靶之間存在引出、加速、聚焦的電場，所述高頻離子源在陶瓷外殼內(nèi)部真空一側(cè)產(chǎn)生高密度氘等離子體，所述引出極引出氘離子束，通過電場加速后、穿過所述靶屏蔽極上的開孔，轟擊所述柱形自成靶，所述柱形自成靶輸出高產(chǎn)額能量為2.45MeV中子。引出離子束分布可調(diào)節(jié)，均勻性好，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
[0013]優(yōu)選的，所述真空室的氣壓為0.1?IPa。最優(yōu)選的，所述真空室的氣壓為0.5Pa。
[0014]優(yōu)選的，所述柱形自成靶及靶屏蔽極連接外部高壓電源，所述柱形自成靶及靶屏蔽極通過高壓絕緣支座安裝在所述陶瓷外殼內(nèi)；相對柱形自成靶及靶屏蔽極，所述引出極位于地電位。
[0015]更優(yōu)選的，所述柱形自成靶包括自成靶本體和內(nèi)部冷卻油通道，所述內(nèi)部冷卻油通道位于所述自成靶本體內(nèi)，所述內(nèi)部冷卻油通道分別與冷卻油入口、冷卻油出口管道相連接。
[0016]本實用新型所述小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器還包括高電壓轉(zhuǎn)接裝置，所述高電壓轉(zhuǎn)接裝置內(nèi)充滿絕緣油，所述柱形自成靶通過高壓電纜及高壓插頭連接所述外部高壓電源，所述高壓插頭、冷卻油入口、冷卻油出口管道均浸沒在所述絕緣油中。油循環(huán)冷卻管路由絕緣材料制成，跨接高電位與地電位，管內(nèi)外絕緣性能滿足高電壓絕緣的要求。
[0017]可選的，所述高電壓轉(zhuǎn)接裝置內(nèi)充滿高壓絕緣氣體，所述柱形自成靶通過高壓電纜及高壓插頭連接所述外部高壓電源，所述高壓插頭、冷卻油入口、冷卻油出口管道均處于所述絕緣氣體中。絕緣氣體如N2或者SF6等。
[0018]所述小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器還包括外部真空系統(tǒng)，所述外部真空系統(tǒng)包括真空泵，真空測量儀及真空管道，所述真空室通過真空管道連接所述真空泵。通過所述外部真空系統(tǒng)以及外部氘氣補充裝置，保持真空外殼內(nèi)部真空度及氘氣量在合適的范圍內(nèi)。
[0019]所述靶屏蔽極與所述柱形自成靶之間存在電位差，用于抑制靶上產(chǎn)生的二次電子進入加速段，降低電源負載，保護離子源免于反向電子束的轟擊。
[0020]優(yōu)選的，所述柱形自成靶為圓柱體或多面柱體結(jié)構(gòu)。
[0021]優(yōu)選的，所述柱形陶瓷外殼的端部為球面，且所述柱形自成靶的端部為球面。發(fā)生器內(nèi)部空間不變的條件下，靶面積變大，有效提高空間利用率。如果采用普通的柱形結(jié)構(gòu)，為降低表面電場強度，也需要將端部倒成大曲率半徑的圓角，因而并不能減小發(fā)生器外部尺寸。
[0022]同樣優(yōu)選的，所述模塊化分布式高頻離子源的數(shù)量為任意多個，沿所述端部為球面的柱形陶瓷外殼外表面放置，只要面積足夠大，數(shù)量不受限制，因此，輸出氘離子束的強度不受限制；靶上對應(yīng)位置為轟擊區(qū)域，面積不受限制。
[0023]所述小型天線模塊呈圓形或矩形繞制在柱形陶瓷外殼外表面上。
[0024]通過同步增加柱形陶瓷外殼和柱形自成靶的直徑，或通過增加長度的方式，成正比地增加柱形陶瓷外殼及柱形自成靶的表面積，相應(yīng)的中子產(chǎn)額大幅度增加。
[0025]根據(jù)需要改變所述高頻離子源的位置，相應(yīng)地改變氘離子束引出束流的分布，得到所需分布形狀和密度的分布式氘離子束。
[0026]本實用新型的有益效果是:氘氘反應(yīng)的中子產(chǎn)額超過1011n/s，中子產(chǎn)額比普通氘氘中子發(fā)生器高出幾千倍，且體積小，結(jié)構(gòu)簡單，在實際應(yīng)用時，中子照射時間可以縮短幾百倍。原來需要照射幾十個小時的，現(xiàn)在只需要照射幾分鐘，比如:中子照相、中子治療、中子輻照改性等。本實用新型的另外一個有益之處，就是整個系統(tǒng)沒有放射性污染物排放，锎和氚都是放射源，采購、使用及管理都必須遵守極其嚴格的安全制度，原來受限于氘氘中子發(fā)生器產(chǎn)額不足，被迫用锎中子源或氘氚中子發(fā)生器的領(lǐng)域，現(xiàn)在可以用本實用新型的氘/氘中子發(fā)生器代替，在關(guān)斷電源后無任何需要專門管理的放射源存在，大幅度降低使用及管理成本。本實用新型的再一個有益之處，就是使用氘氣作為原料，價格只有氚氣的幾萬分之一，運行成本極低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體說明。
[0028]圖1為本實用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:1一小型模塊化高頻天線，2—陶瓷外殼，3—高頻離子源引出極，4一冷卻油頂部出口，5—靶屏蔽極，6—端部為球面的柱形自成祀，7—冷卻油通道，8—高電壓轉(zhuǎn)接裝置，9一陶瓷絕緣支座，10—冷卻油入口，11一高壓引入插座，12—冷卻油出口。

【具體實施方式】
[0030]結(jié)合圖1所示，本實用新型的氘氘中子發(fā)生器主要包括以下幾個部分:小型模塊化高頻天線1，端部為球面的柱形陶瓷外殼2，高頻離子源引出極3，靶內(nèi)部冷卻油頂部出口4，靶屏蔽極5，端部為球面的柱形自成靶6，冷卻油通道7，高電壓轉(zhuǎn)接裝置8，陶瓷絕緣支座9，冷卻油入口 10，高壓引入插座11，冷卻油出口 12。
[0031]要實現(xiàn)高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，需要束流強、加速電壓高、離子源的單原子離子比例高。但高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器的加速電壓過高會帶來很多技術(shù)上的難題，一般小型的氘氘中子發(fā)生器電壓都在300kV以內(nèi)，本氘氘中子發(fā)生器加速電壓為75?200kV。
[0032]本實用新型的高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器采用RF離子源，RF離子源引出的離子束密度高(>10mA/cm2)，單原子離子比例高(>80% )，比潘寧源(10%左右)的單原子離子比例高出8倍以上，同樣的中子產(chǎn)額，靶上功率減少50%以上。
[0033]高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器的RF離子源放置在地電位端，避免在高電位端進行高頻供電，提高了可靠性，降低制作難度和成本。另外在低壓端將天線及供電接線放置在真空系統(tǒng)外部，進一步簡化了制作難度。與放置在高壓端相比，還減少了一個主絕緣間距，主體將更為小巧。
[0034]高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器的離子束流高達幾個安培，靶上的功率沉積幾百千瓦，散熱設(shè)計極其重要。水的散熱能力很強，但是不適合直接連通高電位端進行散熱，一是在直流電壓下，水會分解成氫氣和氧氣，非常危險；二是水的絕緣性能不好，即使是高純度去離子水，在循環(huán)管道中，也很容易溶解雜質(zhì)，造成絕緣性能下降。因此，采用強迫循環(huán)的絕緣油對靶進行冷卻。油的粘滯系數(shù)大，散熱能力也遠低于水，帶走高功率密度的能力較差，因此，必須增大靶的表面積，將沉積功率降低到一個合適的程度，保證在用純鈦靶時，表面溫度低于150度，用陶瓷靶時表面溫度低于500度。
[0035]高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器的高電壓轉(zhuǎn)接裝置放置在自成靶一端，內(nèi)部充絕緣油絕緣。也根據(jù)需要也可以換成高壓絕緣氣體，如高壓絕緣氣體吧或者等。外部高壓電源通過高壓電纜及高壓插頭，連接到浸沒在絕緣油中的高壓插座，與自成靶連通。油循環(huán)冷卻管路由絕緣材料制成，跨接高電位與地電位，油管內(nèi)外絕緣性能一致。
[0036]高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器靶上的功率極高，必須讓沉積功率的分布可控，因為嚴重不均勻的熱量沉積，造成靶面局部高溫，會燒毀自成靶。因此，將高頻離子源制作成小型的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，均勻分布在陶瓷外殼上，產(chǎn)生基本均勻的離子束流分布。小型模塊化天線繞制成圓形、矩形或多邊形。離子源的數(shù)量，可以根據(jù)需要增減。尤其是需要大幅度提升氘離子束流時，只需簡單地增加數(shù)量即可。簡單可靠，成本低。相反，如果采用大型的，整體式高頻離子源，產(chǎn)生的離子束流分布很難調(diào)節(jié)，生產(chǎn)和調(diào)試都比較復(fù)雜。
[0037]柱形自成靶為圓柱體或多面體結(jié)構(gòu)。通過同步增加圓柱真空外殼和柱形自成靶的直徑，從而增加真空外殼及靶的表面積，或通過增加長度的方式，成正比地增加外殼及靶的表面積，保證引出束流達到需要的強度，而沉積在靶上的功率密度在可以承受的范圍，相應(yīng)的中子產(chǎn)額大幅度增加。根據(jù)需要改變所述高頻離子源位置，相應(yīng)地改變氘離子束引出束流的分布，得到所需分布形狀和密度的分布式氘離子束。
[0038]本實用新型的基本發(fā)生過程是:小型高頻天線1，產(chǎn)生的高頻電磁場，透過陶瓷外殼2，在高頻離子源引出極3與陶瓷外殼之間的區(qū)域產(chǎn)生高密度氘等離子體。系統(tǒng)裝有真空泵，持續(xù)排除系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的氦氣，氘氣同時也被排出，外部氘氣通過控制閥隨時補充到系統(tǒng)中，保持真空室內(nèi)部真空度在0.1?1？^外部高壓電源通過高壓電纜引入到油浸高壓轉(zhuǎn)接裝置8，與自成靶6連通，將所需的高電位和懸浮在高電位上-30(^的電位分別施加在自成靶6和靶屏蔽極5上，靶屏蔽極與柱形自成靶之間存在電位差，用于抑制靶上產(chǎn)生的二次電子進入加速段，降低電源負載，保護離子源免于反向電子束的轟擊。在高頻離子源引出極3和靶屏蔽極5之間產(chǎn)生氘離子引出、加速、聚焦所需的電場。高頻離子源引出極3上開有引出孔，在引出電場的吸引下，氘等離子體中的氘離子被引出到加速區(qū)域，由加速電場加速到額定能量，轟擊自成靶6，產(chǎn)生2.451?的中子。同時產(chǎn)生的次級電子，由靶屏蔽極5抑制，不能進入加速區(qū)域，可以減輕電源的負荷。自成靶6上產(chǎn)生的熱功率由循環(huán)冷卻油帶走，循環(huán)冷卻油的熱量由外部換熱器帶走。絕緣材料制成的循環(huán)冷卻油管道跨接高電位與地電位，安裝在高壓轉(zhuǎn)接裝置8中，內(nèi)外管壁都在絕緣油中，保證能夠承受高電壓。
[0039]實施例1
[0040]離子束能量1001^，流強100—，功率10欣，靶直徑150臟，圓柱體長150臟，靶面積約為1000(31^,熱流密度101/^,真空室內(nèi)部真空度在1？3。冷卻油溫升控制在5度以內(nèi)，冷卻油流量約1178，厚度2111111純鈦自成靶，靶面溫升約80度，中子產(chǎn)額1.3\10、78。
[0041]換成厚度為10mm的95陶瓷自成祀，靶面溫升約為110度，中子產(chǎn)額降低約一半，但是，同樣的冷卻條件，陶瓷自成靶的耐受轟擊能力更強，可以承受更高的氘離子束轟擊，壽命也更長，金屬濺射產(chǎn)物更低。再提升一倍氘離子束流強度(200mA)，產(chǎn)額可以與純鈦自成靶相當(dāng)，靶的表面溫升約為220度，對于陶瓷來說完全可以承受。
[0042]實施例2
[0043]實施例1中，將2mm厚純鈦自成靶換成厚度為10mm的陶瓷自成靶，，真空室內(nèi)部真空度在0.5Pa，提升氘離子束流至400mA，靶面上沉積的功率密度增加4倍，中子產(chǎn)額增加一倍，約為2.6X 101(ln/s。靶表面溫升440度，對于陶瓷來說依然可以長期可靠地工作。
[0044]實施例3
[0045]離子束能量200keV，流強1A，功率200kW，靶面直徑500mm，圓柱部分長1000mm，靶面積約20000cm2，靶面熱流密度約lOW/cm2，真空室內(nèi)部真空度在0.1Pa。冷卻油溫升控制在5度，冷卻油流量為20L/s，厚度2mm的純鈦自成靶，靶面溫升約為80度，中子產(chǎn)額約為5X10nn/s。
[0046]換成厚度為10mm的95陶瓷自成靶，靶面溫升約為110度，中子產(chǎn)額降低約一半，但是，同樣的冷卻條件，陶瓷自成靶的耐受轟擊能力更強，可以承受更高的氘離子束轟擊，壽命也更長，金屬濺射產(chǎn)物更低。再提升一倍氘離子束流強度(2A)，產(chǎn)額可以與純鈦自成靶相當(dāng)，靶的表面溫升約為220度，對于陶瓷來說完全可以承受。
[0047]實施例4
[0048]實施例3中，將2mm厚純鈦自成靶換成厚度為10mm的95陶瓷自成靶，真空室內(nèi)部真空度在0.5Pa,提升氘離子束流至4000mA，束流功率800kW，靶面上沉積的功率密度增加4倍，中子產(chǎn)額增加一倍，約為lX1012n/s。靶表面溫升440度，對于陶瓷來說依然可以長期可靠地工作。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然能夠理解，將靶和陶瓷外殼制作成單獨的半球型，單獨的圓柱形等具有相同的技術(shù)效果。
[0050]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，包括高頻離子源、柱形陶瓷外殼、柱形自成靶及靶屏蔽極； 所述高頻離子源包括若干小型天線模塊和若干引出極，所述小型天線模塊均勻分布安裝在所述柱形陶瓷外殼外部表面，所述引出極沿所述柱形陶瓷外殼在殼體內(nèi)部分布安裝； 所述柱形陶瓷外殼內(nèi)為真空室，所述真空室通過氘氣補充閥門及管道連接外部氘氣補充裝置； 所述柱形自成靶及靶屏蔽極安裝在所述柱形陶瓷外殼內(nèi)，所述靶屏蔽極罩在所述柱形自成靶上，所述靶屏蔽極上設(shè)有開孔； 所述引出極與所述柱形自成靶之間存在引出、加速、聚焦的電場，所述高頻離子源在所述柱形陶瓷外殼內(nèi)部真空一側(cè)產(chǎn)生高密度氘等離子體，所述引出極引出氘離子束通過電場加速后、穿過所述靶屏蔽極上的開孔，轟擊所述柱形自成靶，所述柱形自成靶輸出高產(chǎn)額能量為2.45MeV中子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述柱形自成靶及靶屏蔽極連接外部高壓電源，所述柱形自成靶及靶屏蔽極通過高壓絕緣支座安裝在所述陶瓷外殼內(nèi)；相對柱形自成靶及靶屏蔽極，所述引出極位于地電位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述靶屏蔽極與所述柱形自成靶之間存在電位差，用于抑制靶上產(chǎn)生的二次電子進入加速段，降低電源負載，保護離子源免于反向電子束的轟擊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述柱形自成靶包括自成靶本體和內(nèi)部冷卻油通道,所述內(nèi)部冷卻油通道位于所述自成靶本體內(nèi)，所述內(nèi)部冷卻油通道分別與冷卻油入口、冷卻油出口管道相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，還包括高電壓轉(zhuǎn)接裝置，所述高電壓轉(zhuǎn)接裝置內(nèi)充滿絕緣油，所述柱形自成靶通過高壓電纜及高壓插頭連接所述外部高壓電源，所述高壓插頭、冷卻油入口、冷卻油出口管道均浸沒在所述絕緣油中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，還包括高電壓轉(zhuǎn)接裝置，所述高電壓轉(zhuǎn)接裝置內(nèi)充滿高壓絕緣氣體，所述柱形自成靶通過高壓電纜及高壓插頭連接所述外部高壓電源，所述高壓插頭、冷卻油入口、冷卻油出口管道均處于所述絕緣氣體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，還包括外部真空系統(tǒng)，所述外部真空系統(tǒng)包括真空泵，真空測量儀及真空管道，所述真空室通過真空管道連接所述真空泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述柱形自成靶的柱形面為圓柱體或多面柱體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述柱形陶瓷外殼的端部為球面，且柱形自成靶的端部為球面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述模塊化分布式高頻離子源的數(shù)量為任意多個，沿所述端部為球面的柱形陶瓷外殼外表面放置，靶上對應(yīng)位置為轟擊區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述小型天線模塊呈圓形或矩形繞制在柱形陶瓷外殼外表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述真空室的氣壓為0.1?IPa0
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，所述真空室的氣壓為0.5Pa。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器,其特征在于,通過同步增加柱形陶瓷外殼和柱形自成靶的直徑，或通過增加長度的方式，成正比地增加外殼及靶的表面積，相應(yīng)的中子產(chǎn)額大幅度增加。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高產(chǎn)額氘氘中子發(fā)生器，其特征在于，根據(jù)需要改變所述高頻離子源的位置，相應(yīng)地改變氘離子束引出束流的分布，得到所需分布形狀和密度的氣離子束。
【文檔編號】H05H3/06GK204157149SQ201420393992
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】何小海, 唐君, 李彥, 婁本超, 張欽龍, 劉百力, 劉灣, 黃瑾, 李艷 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所