便携式1010s中子发生器电路的研制.pdfVIP

全国第四届核仪嚣殛其应用学术会议论文集 Instrument＆Its ConferenceonNuclear Application ofthe4tb．National Proceedings 便携式1010／s中子发生器电路的研制 杨喜峰1，卢 涛，郭景富1，陈彩云1，卢洪波1 (1东北师范大学物理系，吉林长春130024；2吉林省电力建设公司) 擅要：介绍了200kV、2mA靶极高压倍压电路的结构，并对其等效电路进行分析，提出了用增大变压器漏感的 方法来减小无功功率；介绍了Vieor功率模块和VMOS管研制的中子臂气压自动控制的恒流源电路。 美t词：中子发生器；高压变压器；疆感；气压自动控制 中子发生器电路主要由存贮器加热电路、 和气压自动控制电路。 潘宁离子源电路、气压自动控制电路和靶极高 压电路组成。存贮器加热电路在工作时把吸附 1 —200kv、2mA靶极高压电路 在存贮器内氘氚(或氘)气体放出，离子源电路 靶极高压电路是中子发生器的核心电路， 产生2～3kV的电压，使离子源源内的氘氚气要减少中子发生器的体积，使其具有便携功能． 体电离，气压自动控制电路保证中子管内气压 高压电路必须采用变频倍压电路，其原理图如 的稳定，靶极高压电路产生一100kv以上的高图2所示。变换器采用半桥式电路，把直流电 压。氘氚(或氘)正离子在负高压的作用下高速 压变换成几kHz以上的方波电压，经过高频变 冲向靶极．和靶极上吸附的氘氚(或氚)气体原 压器提升到20kv左右，再经过6．．5级倍压升 子碰撞。发生氘氘核反应放出中子。 中子产额和靶极电流成正比，和靶极电压 450V，最大电流为13A。Cl～C13为高压电容， 的3．56次方成正比【1】，因此相同的供电功率， 提高靶极电压比提高靶极电流更容易提高中子 堆，耐压为60kV。RI．为中子管等效电阻，阻值 产额。因此10”／s中子发生器要具有相对较高 100Mn。 的靶极电压，按照中子管的设计要求，每秒产生 该电路在实验调整过程中，发现有很多指 10”个中子．需要的靶极高压不低于200kV，功 标的实测值和理论值存在较大出入，如工作频 率不少于400W。 率，最高输出电压。内阻等。 10”／S个中子发生器和其他类型的中子发 实验发现高压变压器的绕制对该电路的工 生器结构相似，其电路框图如图1所示。本文 作状态有很大影响，现介绍两种比较典型的结 果。高压变压器磁芯的材料为RK2B，外型 EC90，变压比为1：80。1号变压器采用常规绕 法，在框架上首先密绕初级。再绕次级；2号在 特别的胎具上分别绕好两组独立的线圈，脱胎 后，两线圈分别用聚四氟薄膜绝缘，然后将两组 线圈并排套在磁芯中。经过测量，1号变压器 初级漏感为23t-H，次级漏感为0．14H，2号初 级漏感为118“H，次级漏感为905mH，变压器 图1 10，。^i子发生器电路框图 的初级电感L。均为2．3mH。分别由1、2号变 重点介绍两部分：一200kV、2mA靶极高压电路