В. С. ВАСІН, В. А. Тукарам, Т. О. Хасан, Р. Х. ЯКУБОВ
Газонаповненими НЕЙТРОННА ТРУБКА
Для свердловини ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНІВ
У роботі описана газо наповнених нейтронна трубка (ГНТ) для свердловинного генератора нейтронів ІНГ-06. Наведено схему нейтронної трубки ГНТ1-32 забезпечує нейтронний потік не менше 1,0 × 108 н / с.
В умовах необхідності підвищення вимог до кількісного визначення коефіцієнта нефтенасищенності а також в силу потреби масових досліджень в умовах низької мінералізації пластових вод виникла необхідність промислового освоєння С / О каротажу [1]. Неможливість розробки вітчизняної спектрометрической апаратури С / О каротажу була пов'язана з відсутністю високочастотного генератора нейтронів з частотою проходження нейтронних імпульсів 400 - 10000 Гц. Складність вирішення цього завдання пояснювалася відсутністю у ВНІІА основного компонента нейтронного генератора: газонаповненої нейтронної трубки [2].
Нейтронна трубка ГНТ1-32 є мініатюрним лінійний прискорювач іонів, з одного боку якого розташований іонний джерело, а з іншого - мішень. Генерація нейтронів відбувається в результаті реакції (d, n), при бомбардуванні прискореними іонами мішені. Отримувані при цьому нейтрони мають енергію 2,5 МеВ для реакції D (d, n) He3 і 14 МеВ для реакції Т (d, n) He4 і випромінюються изотропно в кут 4π щодо мішені. Нейтронна трубка ГНТ1-32 має три основних вузла: іонний джерело, іонно-оптична система, мішень вузол. На рис. 1 представлена конструкція нейтронної трубки ГНТ1-32. Нейтронна трубка ГНТ1-32 має наступні габаритні розміри: довжина трубки - 208 мм; діаметр скляного балона - 32 мм; діаметр корпусу іонного джерела - 30 мм. Як іонного джерела в трубці ГНТ1-32 застосовується іонний джерело типу Пеннінга з холодним катодом. Робочий газ (дейтерій або суміш дейтерію і тритію) міститься в спеціальному сховищі - натекателем. На анод іонного джерела подається модуляційні напруга з частотою проходження f від 400 Гц до 10 кГц з тривалістю # 964; від 100 до 20 мкс відповідно. Іони в джерелі утворюються в результаті газового розряду в схрещених електричному і магнітному полях.
Натекатель Магніт Мішень
Мал. 1. Схема газонаповненої нейтронної трубки ГНТ1-32
Іони робочого газу прискорюються в ускоряющем проміжку трубки і бомбардують мішень де і відбуваються ядерні реакції, що народжують нейтрони. Завдяки застосуванню суміші газів Д і Т відбувається постійне відновлення властивостей мішені, що забезпечує сталість нейтронного потоку
1,0'108 н / с протягом усього ресурсу роботи трубки
В даний час у ВНІІА ведуться дослідження щодо підвищення технічних характеристик нейтронної трубки ГНТ1-32:
підвищення ефективності роботи іонного джерела;
збільшення нейтронного потоку трубки;
збільшення електричної міцності нейтронної трубки;
підвищення ресурсу роботи трубки;
підвищення термостійкості для забезпечення роботи трубки в підвищеній температурі: до 200 ºС.
Також ведеться робота з математичного моделювання фізичних процесів, що відбуваються в нейтронної трубці: моделювання процесів в іонному джерелі, розрахунок іонно-оптичної системи.