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中子管(中子发生器)实物鉴赏
巨大橘子2024/03/13原创 核技术与核仪器拆机鉴赏 IP:上海

       虽然不是我拆的,但是是个拆机货没错,就放在拆机鉴赏模块吧。

        与一般聊天时会说的中子(计数)管不同,实际上,“中子管”这个词往往是指中子发生器,它广泛应用于原子核物理等基础研究领域、中子活化分析和中子防护等实验研究领域,以及工农业的生产领域,由于可开关、产额高,已经逐渐代替了同位素中子源的一些应用。

        中子管本质上是一种小型加速器,基本原理是聚变,大多情况下为氚-氘聚变,有时也会选用氘-氘聚变,前者产额可大后者1~2个数量级,并且中子能量不同。

        中子管工作时,氘储藏器中的氘气被灯丝加热逸出,经由潘宁离子源产生氘离子,最后在上百千伏的加速电压下形成离子束轰击氚靶,二者发生聚变反应,放出大量中子。

        这根管子已经过了超过一个半衰期的时间,内部积攒了大量³He(氚的衰变产物),估计是已经不能用了,我也不敢试(

        目前网上能找到的实物图不多,好像只有几根苏联管子作为收藏品上镜了。

1710296975525.jpg

全貌,全长只有二十几厘米,算是相当袖珍了。


1710296969112.jpg

加速电极-靶端,工作时离子束从小孔处注入。


1710296982625.jpg

离子源端,可以看到里面的部分永磁体。


IMG_20231029_183123.jpg

管子底部,引脚很多,因为需要同时驱动灯丝-离子源,顶端挤压密封的铜管是抽气口,这个抽气方法在密封要求高的器件中比较常见,中间的螺纹用于固定。


        这根管子收到的时候是和一根CR105以及一块40*40mm碘化钠闪烁体一起的,有可能是用于元素分析之类的地方,从对比也可看出来这管子多小。

IMG_20231029_175253.jpg



另外附几张结构图的资料:

1710296985760.jpg 1710296988689.jpg 1710296991765.jpg

新版本公告
~~空空如也
虎哥
1年2个月前 修改于 1年2个月前 IP:四川
930232

里面是同位素化合物还是通过吸氢金属来吸附气体呢。氢的耐压虽然还行,但这么近距离几百千伏,还是需要超高真空的。

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巨大橘子作者
1年2个月前 IP:上海
930233
引用虎哥发表于1楼的内容
里面是同位素化合物还是通过吸氢金属来吸附气体呢。氢的耐压虽然还行,但这么近距离几百千伏,还是需要超高...

这根管子肯定是不行了,里边全是氦-3。

里边的吸氢方式多种多样,是一个涵盖了从Ti-Zr-稀土-Pd的超多可选但全是细节需要调整的体系,最糙的版本干脆用的裹电热丝的管装钛粉。

也许和氢闸流管里充氢的思路差不多。

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RodTech
1年2个月前 IP:美国
930249
引用虎哥发表于1楼的内容
里面是同位素化合物还是通过吸氢金属来吸附气体呢。氢的耐压虽然还行,但这么近距离几百千伏,还是需要超高...

金属片吸氢系气体 我们也在用,电热一下出来一点。类似烘烤不锈钢,把水和氢烤出来。


这玩意。。虽然有he3,但是he难电离,氢系列容易,很可能还能有产额。。

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虎哥
1年2个月前 修改于 1年2个月前 IP:四川
930265
引用RodTech发表于3楼的内容
金属片吸氢系气体 我们也在用,电热一下出来一点。类似烘烤不锈钢,把水和氢烤出来。这玩意。。虽然有he...

极为稀薄的3He情况不知道,当年用微波激励kPa级别的时候,没觉得He难电离啊啊

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RodTech
1年2个月前 IP:美国
930266
引用虎哥发表于4楼的内容
极为稀薄的3He情况不知道,当年用微波激励kPa级别的时候,没觉得He难电离啊啊

在混合有点氢的时候 全给氢抢走了。

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巨大橘子作者
1年2个月前 IP:上海
930267
引用RodTech发表于3楼的内容
金属片吸氢系气体 我们也在用,电热一下出来一点。类似烘烤不锈钢,把水和氢烤出来。这玩意。。虽然有he...

氢分子的电离能似乎是15.6eV,氢原子是喜闻乐见的13.6,氦要到二十多eV,确实是这样的,不过我赌五毛钱无法形成束流了(

也许到离子源这一步还能比较正常的工作吧,总之我不会试的,万一呢。

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RodTech
1年2个月前 IP:美国
930268
引用巨大橘子发表于6楼的内容
氢分子的电离能似乎是15.6eV,氢原子是喜闻乐见的13.6,氦要到二十多eV,确实是这样的,不过我...

这东西点起来并不算危险,每个脉冲产额小,但是需要气泡管,duang一下那么大的x光,什么中子闪烁体都顶不住,产生的emp估计he3那么几mv信号也都顶不住,除了气泡管没有什么好办法测产额。空气常压火花间隙的di/dt应该能满足需求。。。

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巨大橘子作者
1年2个月前 IP:上海
930270
引用RodTech发表于7楼的内容
这东西点起来并不算危险,每个脉冲产额小,但是需要气泡管,duang一下那么大的x光,什么中子闪烁体都...

懂了,返璞归真,直接靠活化法

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RodTech
1年2个月前 IP:美国
930273
引用巨大橘子发表于8楼的内容
懂了,返璞归真,直接靠活化法

银包盖格 远程听响,就是不怎么灵敏。。。

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巨大橘子作者
3个月21天前 IP:河北
941636

前些日子用x光拍了几件收藏,用的探伤机,最高225kV,挺带劲的。

这里更新与中子管相关的部分照片:

IMG-0004-00001.png

外形概览(实则是靠调整对比度让整个轮廓较为可见)


IMG-0003-00001.png

可以看到一些细节了,也基本证实了它确实是中子管。


IMG_20250118_210723.pngIMG_20250118_210618.png


局部放大和进一步调整对比度,可以看到更多细节,最显眼的是储存氘气的小室,算是解答了楼上之前的讨论。


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