×
13.01.2017
217.015.8c22

Результат интеллектуальной деятельности: ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области физического приборостроения и предназначено для использования при разработке нейтронных и рентгеновских генераторов. Технический результат - повышение надежности и улучшение энергетических характеристик импульсного нейтронного генератора. Импульсный нейтронный генератор содержит размещенные в отдельных жестко соединенных между собой металлических корпусах блок трубки, включающий нейтронную трубку, высоковольтный импульсный трансформатор, накопительный конденсатор, и блок коммутации с коммутатором и схемой его запуска. Блоки соединены друг с другом свинчиванием двух концевых частей, одна из которых размещена на торце корпуса блока трубки и состоит из центрального штыря и металлического токопроводящего конуса, установленных в диэлектрическом изоляторе. Центральный штырь соединен с первичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора, а металлический конус - с обкладкой накопительного конденсатора. Другая концевая часть размещена на торце корпуса блока коммутации и выполнена в виде центрального V-образного подпружиненного гнезда и металлической цанги, размещенных в диэлектрическом изоляторе, при этом центральное V-образное подпружиненное гнездо соединено с катодом коммутатора, а металлическая цанга соединена с анодом коммутатора. Корпус блока трубки содержит резьбовой элемент с наружной резьбой, расположенной коаксиально первой концевой части. Корпус блока коммутации содержит резьбовой элемент с внутренней резьбой, расположенной коаксиально второй концевой части. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Изобретение относится к области физического приборостроения, в частности к источникам нейтронного излучения, и предназначено для использования при разработке нейтронных и рентгеновских генераторов.

Уровень техники

Известен малогабаритный генератор нейтронов, содержащий нейтронную трубку и высоковольтный источник напряжения питания, выполненный на накопительном конденсаторе, включенном между высоковольтным источником питания и первичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора (в случае биполярного питания нейтронной трубки - первичными обмотками высоковольтных импульсных трансформаторов). -Геофизическая аппаратура. :Недра, вып. 43, 1970, с. 132-146. Однако этот генератор нейтронов имеет большие габариты, не ремонтопригоден.

Известен генератор нейтронов, содержащий блок трубки (БТ) с нейтронной трубкой, схемой ее питания, выполненной на накопительном конденсаторе, включенном между высоковольтным источником питания и первичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора, и блок коммутации (БК) с коммутирующим элементом, и схемой его запуска, размещенные в отдельных металлических корпусах, жестко соединенных друг с другом. Серийно выпускаемый блок ИПГ-013. Сборник материалов, Межотраслевой научно-технической конференции «Портативные генераторы нейтронов и технологии на их основе», Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, 2004, с. 73. Выбран в качестве прототипа.

Для соединения БТ с БК в прототипе используется переходник, закрепленный на торце БТ при помощи винтов с опрессованными в полиэтилен гнездами со стороны соединения с БТ и высоковольтной розеткой на 3 гнезда со стороны соединения с БК. БК с 3-штырьковой высоковольтной вилкой соединяется с розеткой точной сборкой по направляющей втулке с пазом при помощи резьбовой накидной гайки. В этом случае используемый соединитель относительно дорог из-за большого количества применяемых высокоточных деталей. Это усложняет сборку, ремонт. Кроме того, дополнительные переходники не исключают ошибок монтажа, существенно удлиняют разрядный контур, при этом значительная часть энергии, запасенной в конденсаторе, остается в контуре и не передается в нейтронную трубку. Неиспользованная энергия выделяется в виде тепла, что приводит к перегреву генератора, уменьшению времени непрерывной работы.

Задачей изобретения является упрощение конструкции нейтронного генератора, повышение надежности, улучшение энергетических характеристик, повышение эксплуатационных характеристик.

Техническим результатом изобретения являются повышение надежности и улучшение энергетических характеристик импульсного нейтронного генератора.

Раскрытие изобретения

Технический результат достигается тем, что импульсный нейтронный генератор содержит размещенные в отдельных жестко соединенных между собой металлических корпусах блок трубки, включающий нейтронную трубку, высоковольтный импульсный трансформатор, накопительный конденсатор, и блок коммутации с коммутатором и схемой его запуска. Блоки соединены друг с другом свинчиванием двух концевых частей, одна из которых размещена на торце корпуса блока трубки, и состоит из центрального штыря и металлического токопроводящего конуса, установленных в диэлектрическом изоляторе. Центральный штырь соединен с первичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора, а металлический конус - с обкладкой накопительного конденсатора. Другая концевая часть размещена на торце корпуса блока коммутации и состоит из центрального V-образного подпружиненного гнезда и металлической цанги, размещенных в диэлектрическом изоляторе, при этом центральное V-образное подпружиненное гнездо соединено с катодом коммутатора, а металлическая цанга соединена с анодом коммутатора. Корпус блока трубки содержит резьбовой элемент с наружной резьбой, расположенной коаксиально первой концевой части. Корпус блока коммутации содержит резьбовой элемент с внутренней резьбой, расположенной коаксиально второй концевой части.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, фиг. 2.

На фиг. 1 представлен предложенный импульсный нейтронный генератор, где:

1 - металлический корпус БТ,

2 - вакуумная нейтронная трубка,

3 - высоковольтный трансформатор отрицательной полярности импульсов,

4 - накопительный конденсатор,

5 - конденсатор источника,

6 - зарядный дроссель,

7 - металлический корпус БК,

8 - коммутирующий элемент,

9 - схема запуска коммутирующего элемента,

10 - центральный штырь,

11 - диэлектрический изолятор,

12 - токопроводящий конус,

13 - V-образное гнездо,

14 - пружина,

15 - металлическая цанга,

16 - гайка,

17 - диэлектрический изолятор,

18 - резьбовой элемент корпуса БТ с наружной резьбой,

19 - резьбовой элемент корпуса БК с внутренней резьбой,

20- стандартный разъем, через который производится питание и управление нейтронным генератором.

На фиг. 2 представлен БТ и БК в разобранном виде. Для сборки блоки свинчиваются друг с другом.

Осуществление изобретения

Импульсный нейтронный генератор выполнен в виде двух отдельных блоков: блока трубки БТ и блока коммутации БК, соединенных друг с другом коаксиальным разъемом.

Блок трубки (БТ) выполнен в металлическом корпусе 1, залитом жидким диэлектриком, внутри которого размещена нейтронная трубка 2, высоковольтный импульсный трансформатор 3, накопительный конденсатор 4, конденсатор источника 5, зарядный дроссель 6. На торце корпуса 1 закреплен резьбовой элемент с наружной резьбой 18 и установлена коаксиально концевая часть А, состоящая из штыря 10, металлического токопроводящего конуса 12, установленных в диэлектрический изолятор 13, обеспечивающий изоляцию центрального штыря 10 от конуса 12 и конуса от корпуса 1 и резьбового элемента 18. Металлический конус 12 соединен с обкладкой накопительного конденсатора 4, а центральный штырь 10 соединен с первичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора 3.

Блок коммутации (БК) выполнен в металлическом корпусе 7, внутри которого размещен коммутирующий элемент 8 и схема запуска коммутирующего элемента 9. На торце корпуса 7 закреплен резьбовой элемент с внутренней резьбой 19 и коаксиально установлена концевая часть Б, состоящая из V-образного гнезда 13 с пружиной 14 и цанги 15, размещенных в диэлектрический изолятор 17, обеспечивающий изоляцию от металлической цанги 15 и цанги от корпуса 7. V-образное гнездо 13 закреплено в изоляторе 17 при помощи гайки 16 с возможностью перемещения вокруг оси.

V-образное гнездо 15 соединено с катодом коммутатора 8, а металлическая цанга 17 соединена с анодом коммутатора 8.

При свинчивании блоков концевая часть А входит в концевую часть Б так, что центральный штырь 10 прилегает к V-образному гнезду 13, а металлический конус 12 прилегает к внутренней поверхности металлической цанги 15, находясь в непрерывном контакте друг с другом. При этом диэлектрический изолятор 11 входит своими кольцевыми выступами и кольцевыми проточками в кольцевые проточки и кольцевые выступы диэлектрического изолятора 17 с зазором, обеспечивая необходимую электрическую прочность между металлическими контактами и корпусом.

Такая плавающая конструкция позволяет устранить относительное смещение контактов в концевых частях при соединении (скручивании по резьбе) блоков друг с другом.

Генератор работает следующим образом.

При подаче импульса запуска на управляющий электрод ионного источника нейтронной трубки 2 происходит разряд накопительного конденсатора 4 на первичную обмотку импульсного высоковольтного трансформатора 3. При этом на вторичной обмотке трансформатора формируется импульс напряжения амплитудой (100-150) кВ и передается на мишенный электрод трубки 2. Одновременно ионный источник нейтронной трубки 2 производит ионы дейтерия, которые ускоряются в направлении мишени. При бомбардировке мишени нейтронной трубки 2 ионами дейтерия в результате ядерной реакции T(d, n) He4 образуются нейтроны.

При прохождении тока в разрядном контуре между лепестками металлической цанги 15, как в проводниках с током действуют электродинамические силы притяжения, лепестки прижимаются к неподвижному металлическому конусу 12, а пружина 14 прижимает V-образное гнездо 13 к центральному штырю 10. Этим достигается увеличение контактного нажатия металлической цанги 15 на металлический конус 12 и центрального штыря 10 на V-образное гнездо 13, что повышает коммутационную способность разъема, устойчивость контактирования, уменьшает индуктивность и сопротивление разрядного контура.

Кроме того, результатом изобретения является упрощение конструкции нейтронного генератора, упрощение сборки-разборки блоков, их ремонта, повышение надежности и улучшение энергетических характеристик.


ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 191 items.
10.01.2015
№216.013.1835

Камера для облучения текущих сред

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текущих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текущих жидкостей, активации химических реакций в текущих растворах, ядерного превращения текущих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537625
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.191c

Камера для облучения текучих сред

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текучих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текучих жидкостей, активации химических реакций в текучих растворах, ядерного превращения текучих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537856
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.01.2015
№216.013.2143

Волоконно-оптическое устройство дуговой защиты с определением местоположения электрической дуги

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от электрической дуги короткого замыкания в электрооборудовании, в частности в комплектных распределительных устройствах (КРУ) 0,4-40 кВ. Техническим результат - упрощение конструкции устройства дуговой защиты за счет сокращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539963
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.22ab

Генератор нейтронов

Изобретение относится к генераторам нейтронов и может быть использовано для нейтронного анализа веществ, материалов и изделий, для лучевой нейтронной терапии, а также для моделирования нейтронных полей термоядерных устройств. Технический результат - повышение надежности и уменьшение габаритов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540328
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.253a

Запаянная нейтронная трубка

Изобретение относится к устройствам для получения нейтронов и может быть использовано для нейтронного анализа для лучевой нейтронной терапии, а также для моделирования нейтронных полей термоядерных устройств. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности источника ионов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540983
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26b1

Устройство для определения направления на источник сигнала

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Достигаемый технический результат - возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве. Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления на источник сигнала содержит первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541358
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2744

Блок излучателя нейтронов

Изобретение относится к устройствам импульсных излучателей с получением разовых или многоразовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. В заявленном блоке излучателя нейтронов нейтронная трубка (8) с металлическим корпусом (9) герметично закреплена на торце корпуса блока схемы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541509
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2745

Включатель инерционный

Изобретение относится к инерционным датчикам порогового действия и предназначено для контроля над достижением ускорений движущихся объектов пороговых уровней, в том числе при столкновении с другими объектами. Включатель инерционный содержит герметичный корпус, направляющую втулку для свободного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541510
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c0b

Способ для вакуумирования и заливки нефтяными электроизоляционными маслами высоковольтных блоков

Изобретение относится к области высоковольтной электротехники и может быть использовано при заливке и пропитке высоковольтных блоков, использующих в своем составе жидкий диэлектрик. Техническим результатом изобретения является повышение качества процесса заливки высоковольтных блоков нефтяными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542743
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2d41

Способ изготовления нейтронной трубки

Изобретение относится к способу изготовления электродов и мишеней нейтронных трубок для генерации потоков нейтронов и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин. В заявленном способе на электроды ионного источника (6)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543053
Дата охранного документа: 27.02.2015
Showing 41-50 of 159 items.
10.01.2015
№216.013.1835

Камера для облучения текущих сред

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текущих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текущих жидкостей, активации химических реакций в текущих растворах, ядерного превращения текущих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537625
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.191c

Камера для облучения текучих сред

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текучих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текучих жидкостей, активации химических реакций в текучих растворах, ядерного превращения текучих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537856
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.01.2015
№216.013.2143

Волоконно-оптическое устройство дуговой защиты с определением местоположения электрической дуги

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от электрической дуги короткого замыкания в электрооборудовании, в частности в комплектных распределительных устройствах (КРУ) 0,4-40 кВ. Техническим результат - упрощение конструкции устройства дуговой защиты за счет сокращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539963
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.22ab

Генератор нейтронов

Изобретение относится к генераторам нейтронов и может быть использовано для нейтронного анализа веществ, материалов и изделий, для лучевой нейтронной терапии, а также для моделирования нейтронных полей термоядерных устройств. Технический результат - повышение надежности и уменьшение габаритов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540328
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.253a

Запаянная нейтронная трубка

Изобретение относится к устройствам для получения нейтронов и может быть использовано для нейтронного анализа для лучевой нейтронной терапии, а также для моделирования нейтронных полей термоядерных устройств. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности источника ионов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540983
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.26b1

Устройство для определения направления на источник сигнала

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Достигаемый технический результат - возможность селекции источника сигналов в трехмерном пространстве. Технический результат достигается тем, что устройство для определения направления на источник сигнала содержит первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541358
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2744

Блок излучателя нейтронов

Изобретение относится к устройствам импульсных излучателей с получением разовых или многоразовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. В заявленном блоке излучателя нейтронов нейтронная трубка (8) с металлическим корпусом (9) герметично закреплена на торце корпуса блока схемы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541509
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2745

Включатель инерционный

Изобретение относится к инерционным датчикам порогового действия и предназначено для контроля над достижением ускорений движущихся объектов пороговых уровней, в том числе при столкновении с другими объектами. Включатель инерционный содержит герметичный корпус, направляющую втулку для свободного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541510
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c0b

Способ для вакуумирования и заливки нефтяными электроизоляционными маслами высоковольтных блоков

Изобретение относится к области высоковольтной электротехники и может быть использовано при заливке и пропитке высоковольтных блоков, использующих в своем составе жидкий диэлектрик. Техническим результатом изобретения является повышение качества процесса заливки высоковольтных блоков нефтяными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542743
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2d41

Способ изготовления нейтронной трубки

Изобретение относится к способу изготовления электродов и мишеней нейтронных трубок для генерации потоков нейтронов и может быть использовано при разработке генераторов нейтронов для исследования геофизических и промысловых скважин. В заявленном способе на электроды ионного источника (6)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543053
Дата охранного документа: 27.02.2015
+ добавить свой РИД