Импульсный мегаамперный нейтронный генератор на основе камер плазменного фокуса

Авторы

  • Ю.В. Михайлов Всероссийский научно­-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова
  • И.А. Прокуратов Всероссийский научно­-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова
  • Б.Д. Лемешко Всероссийский научно­-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова
  • А.К. Дулатов Всероссийский научно­-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова
  • Т.А. Григорьев Всероссийский научно­-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова

Ключевые слова:

импульсный нейтронный генератор, камера плазменного фокуса, плазменный фокус, источник нейтронов, генератор импульсных токов

Аннотация

В работе описывается высоковольтная установка на основе генератора импульсных токов (ГИТ) и нагрузки в виде камеры плазменного фокуса (ПФ), через которую протекает периодический разряд с амплитудой тока ~ 1 МА и периодом ~ 10 мкс. Установка используется как источник импульсного нейтронного излучения и обеспечивает для нейтронов с энергией 2.5 МэВ уровень выхода (5÷8)∙109 нейтр./имп., для нейтронов с энергией 14 МэВ уровень выхода (5÷8)∙1011 нейтр./имп., длительность нейтронного импульса (30÷60) нс.Камера ПФ состоит из двух коаксиальных электродов, разделенных у основания изолятором, и является герметичным газонаполненным прибором. Межэлектродное пространство камеры ПФ заполняется дейтерием или смесью дейтерия с тритием. При передаче энергии от ГИТ в камеру ПФ в ней развивается разряд вблизи поверхности изолятора и формируется токоплазменная оболочка, которая в дальнейшем ускоряется вдоль электродов и сжимается на оси камеры в пинч. Камеры ПФ являются точечным источником импульсного нейтронного излучения наносекундной длительности. Рассмотрены особенности устройства и работа установки с камерой ПФ. Определены основные характеристики ГИТ для нескольких конфигураций, минимальная собственная индуктивность установки составила 18 нГн, а максимальная амплитуда разрядного тока 1250 кА. Приведены результаты исследований работы камер ПФ различной конфигурации в составе установки. Показаны зависимости уровня выхода нейтронного излучения и ресурса работы камер от емкости ГИТ, варьируемой в диапазоне от 108 до 144 мкФ.

Загрузки

Опубликован

2023-11-03

Выпуск

Раздел

Статьи