[发明专利]一种自屏蔽DD中子发生器

权利要求书

1.一种自屏蔽DD中子发生器，其特征是：包括由第一屏蔽体(1)和第二屏蔽体(2)合拢组成的密封的立方体型的屏蔽体，所述第一屏蔽体(1)内部设置第一空腔(3)，所述第二屏蔽体(2)内部设置第二空腔(82)，当所述第一屏蔽体(1)和所述第二屏蔽体(2)合拢时，所述第一空腔(3)和所述第二空腔(82)共同构成设置中子发生器的主体部分的设备舱；所述中子发生器的所述主体部分用于通过DD反应产生中子；所述主体部分包括D+离子源和直管型的冷却液导流管(4)，所述冷却液导流管(4)垂直于地面，所述冷却液导流管(4)的顶端设置高压输入模块，尾端设置靶电极(13)，所述D+离子源位于所述靶电极(13)下方；还包括直筒型的真空腔(5)，所述真空腔(5)的一端与所述冷却液导流管(4)的尾端密封连接，另一端与所述D+离子源的尾端密封连接，所述靶电极(13)位于所述真空腔(5)内；还包括为所述真空腔(5)抽真空的分子泵机组(23)；所述高压输入模块为所述靶电极(13)提供高压电，所述冷却液导流管(4)为所述靶电极(13)提供冷却，所述D+离子源向所述靶电极(13)发射D+离子束，使得所述靶电极(13)上产生中子；

所述靶电极(13)外部为光滑的外壳体，内部设有靶片(47)，所述冷却液导流管(4)内部设有能够通过冷却液的循环流道，用于为所述靶片(47)制冷；所述高压输入模块通过贯穿在所述冷却液导流管(4)内部的高压连接杆(38)向所述靶电极(13)提供高压电；

还包括位于所述屏蔽体之外的附件机柜(74)，以及设置在所述附件机柜(74)内的真空计(68)、阳极电源(69)、射频电源(70)、配电箱(71)、加速高压电源(72)、循环冷却机(73)，所述加速高压电源(72)用于为所述高压输入模块提供高压电，所述循环冷却机(73)用于为所述冷却液导流管(4)提供循环的冷却液，所述射频电源(70)用于为所述D+离子源提供电源，所述真空计(68)用于测量所述真空腔(5)内的真空度，所述配电箱(71)用于为中子发生器中的各个用电设备供电；所述附件机柜(74)内还包括用于控制所述加速高压电源(72)、所述循环冷却机(73)、所述射频电源(70)、所述真空计(68)、所述阳极电源(69)、所述配电箱(71)、所述分子泵机组(23)工作的控制系统，所述控制系统通过电脑远程控制；

所述附件机柜(74)采用琴台式机柜；由上至下依次设置所述真空计(68)、所述阳极电源(69)、所述射频电源(70)、所述配电箱(71)、所述加速高压电源(72)、所述循环冷却机(73)；

所述中子发生器的所述主体部分与所述附件机柜(74)之间连接有高压线(10)、信号线、离子源供电电缆、第一冷却液输送管和第二冷却液输送管；其中，所述循环冷却机(73)的出口通过所述第一冷却液输送管与所述冷却液导流管(4)相连，所述循环冷却机(73)的入口通过所述第二冷却液输送管与所述D+离子源相连；所述射频电源(70)通过所述离子源供电电缆与所述D+离子源相连；所述加速高压电源(72)通过所述高压线(10)与所述高压输入模块相连；所述阳极电源(69)与所述D+离子源相连；所述控制系统通过所述信号线与所述分子泵机组(23)以及所述D+离子源相连；

所述靶电极(13)包括由靶基座(43)和电极(44)组成的外表光滑的圆柱形的所述外壳体，设置在所述靶基座(43)上、位于所述外壳体内部的靶片(47)，所述靶基座(43)上设有冷却液通道(52)，所述电极(44)上设有束流通道(53)；

所述靶基座(43)为铜质材料，为圆柱形，一端设有所述冷却液通道(52)，另一端为设有靶片开口(46)的斜面(45)，所述斜面(45)和所述冷却液通道(52)之间构成靶基内腔(48)；所述冷却液通道(52)位于所述外壳体的一端为圆弧型的开口，表面光滑、无尖锐的棱角；所述电极(44)为不锈钢圆筒，一端为所述束流通道(53)，为圆弧型的开口，表面光滑、无尖锐的棱角，另一端为带内螺纹的开口，与所述靶基座(43)通过螺纹连接；

所述斜面(45)的角度为45度，所述靶片(47)密封设置在所述靶片开口(46)上，所述靶片(47)与所述斜面(45)之间为绝缘密封连接；

所述靶片开口(46)的朝向所述束流通道(53)的一侧的边沿设有凹槽，所述靶片(47)设置在所述凹槽内；所述靶片(47)与所述凹槽之间设有第四密封圈(56)，所述靶片(47)通过压环(54)压紧在所述第四密封圈(56)上，实现所述靶片(47)与所述斜面(45)之间的绝缘密封连接；

所述高压连接杆(38)的尾端穿过所述冷却液通道(52)延伸到所述靶基内腔(48)内，所述高压连接杆(38)的尾端成L形，连接在所述靶基座(43)的侧壁上；所述高压连接杆(38)为不锈钢材质；所述高压连接杆(38)的顶端设置有用于连接高压电的高压接头(28)；所述高压接头(28)为铜质；

还包括连接在所述压环(54)和所述靶基座(43)之间的电阻(49)；

还包括设置在所述电极(44)内的一对第一永磁铁(50)，所述第一永磁铁(50)为长方形薄片,通过铁片支架(51)设置在所述电极(44)内,位于所述斜面(45)和所述束流通道(53)之间的位置，所述第一永磁铁(50)的N极和S极相对设置。