EP0357133A1 - Dispositif de protection des tubes neutroniques - Google Patents

Dispositif de protection des tubes neutroniques Download PDF

Info

Publication number
EP0357133A1
EP0357133A1 EP89202146A EP89202146A EP0357133A1 EP 0357133 A1 EP0357133 A1 EP 0357133A1 EP 89202146 A EP89202146 A EP 89202146A EP 89202146 A EP89202146 A EP 89202146A EP 0357133 A1 EP0357133 A1 EP 0357133A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
resistor
elements
voltage
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP89202146A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0357133B1 (fr
Inventor
Pierre Société Civile S.P.I.D. Bach
Henri Société Civile S.P.I.D. Bernardet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SODERN SA
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
SODERN SA
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SODERN SA, Philips Gloeilampenfabrieken NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical SODERN SA
Publication of EP0357133A1 publication Critical patent/EP0357133A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0357133B1 publication Critical patent/EP0357133B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H3/00—Production or acceleration of neutral particle beams, e.g. molecular or atomic beams
    • H05H3/06—Generating neutron beams

Definitions

  • the invention relates to a device for protecting a neutron tube comprising an ion source whose anode is brought to a positive potential with respect to the cathode by means of a source power supply and whose accelerated ion beam strikes a target disposed on an insulating support and brought to a negative potential supplied by a HV power supply, said protection device being constituted by elements of electrical limitation of the tube current and / or of the target voltage.
  • neutron tubes operate under conditions compatible with the possibilities of heat dissipation, in particular of the target and its support.
  • the ion sources themselves are provided with fairly large extraction orifices in order to allow a high extraction yield to be obtained at a low operating pressure. Furthermore, they can work in an arc-type discharge regime for pressure values which are still compatible with operation of the tube and the very high voltages applicable on these tubes can make it possible to extract large ion currents for short times.
  • the electrical limitations usually mounted on the supply circuits of the anode of the ion source and of the target for the purpose of protecting the supply and the tube can be eliminated and replaced by new elements adapted to a new use.
  • the object of the invention is to provide the manufacturer of the tube with a means of prevention against such changes.
  • the invention is remarkable in that said limitations are made unalterable by including said elements inside the neutron tube so that any attempt to modify the electrical parameters fixing the nominal operating conditions of the tube requires the opening of said tube.
  • Said tube current limiting elements include a resistor connected between the positive terminal of the source power supply and the anode of the ion source, as well as a voltage limiter at a value slightly greater than the specified value, connected between said positive terminal and the negative terminal of the source supply connected to ground.
  • the resistor and the voltage limiter can be placed inside a sealed box supplied by sealed passages or in a sealed glass bulb. They can be produced in screen-printed technology or consist of mixed assemblies of screen-printed elements and discrete components compatible with the quality of vacuum necessary for the neutron tube.
  • the target voltage is limited by a resistor connected between the negative terminal of the HV supply and the target and a voltage limiter connected between said negative terminal and the positive terminal of the HV supply connected to ground.
  • Said resistance can be achieved in one of the following forms: - screen-printed resistance arranged helically on the external face of an insulating cylinder serving as support for the target; - insulated resistive wire (high temperature technology) and wound from turn to turn or into wafer; - high voltage resistive elements in series arranged inside an alumina envelope (or any other insulator compatible with tube technology and THT constraints) which can either be in communication with the tube or under a gas atmosphere according to technology said resistive elements (temperature resistance, degassing), the connection and assembly mode (electric field at the resistors and connection wires) and the maximum level of voltage drop accepted in the resistance by the manufacturer.
  • the neutron tube shown in Figure 1 includes an ion source obtained from a deuterium-tritium mixture contained in the reservoir 1 and in which there is an anode 2, a cathode 3 and a permanent magnet 4 which establishes a field magnetic axial.
  • the ion beam from this source is accelerated by the acceleration electrode 5 and strikes the target 6.
  • the envelope of the tube consists of a conductive part 7 grounded and an insulating part 8 surrounding the support target 9 secured to the acceleration electrode.
  • the ion source is supplied by the DC voltage generator 10 of value V aa , the negative pole of which is connected to the ground of the tube and the positive pole of which is connected to the anode 2 through the resistor 11 of value R a .
  • the discharge current in the neutron tube can be subdivided into two regimes: - a low pressure regime for which the discharge current I d varies as a function of the pressure P DT inside the tube and the anode-cathode voltage V ak according to the relationship: I d ⁇ P ⁇ DT V v ak with ⁇ and v neighbors of 1.
  • This relationship shows that the increase in the discharge current is obtained by an increase in the pressure P DT with an upper limit corresponding to the arc regime or by increase in the anode-cathode voltage V ak ; in the latter case it is necessary increasing the magnetic field B so as to keep a constant V ak / B ratio.
  • V aa R a I d + V ak 0
  • the current I d is then given by:
  • the current I d is limited by the supply voltage V aa and by the resistance R a .
  • the devices which are the subject of the invention will therefore make it possible to act on these two parameters and will include the resistor 11 of value R a compatible with the instantaneous maximum flux provided by the manufacturer and a voltage limiter 12 (spark gap, varistor, gas diode, ...) of impedance Z a , connected to the terminals of the supply 10, limiting the operating voltage to a value slightly higher than the supply voltage desired by the manufacturer and guaranteeing good reliability of the tube.
  • the limiting devices shown diagrammatically in FIG. 1 can be used simultaneously or separately; they are of two types: - limitation of the tube current by limitation of the current of the ion source, - limitation of the target voltage by limitation of the target supply voltage.
  • the instantaneous neutron emission Q n is globally related to the electrical parameters current tube I TU and target voltage V c by a relation of the type Q n ⁇ k I TU V ⁇ vs with 0.3 ⁇ k ⁇ 1 and 3 ⁇ ⁇ 4 for 80 kV ⁇ V c ⁇ 150 kV. This is valid for I TU expressed in amperes, V c in kilovolts, Q n in neutrons / second and for pressures of the hydrogenated gas mixture less than or equal to 10 ⁇ 2 torr.
  • the tube current limiting elements can be mounted so as to form a single limiting assembly 16.
  • FIGS. 2a, 2b and 2c show some examples of assemblies.
  • the resistor 11 and the voltage limiter 12 are arranged in a sealed box BO supplied by sealed passages PAS1 and PAS2.
  • the resistor 11 and the voltage limiter 12 are placed in a sealed tube TU.
  • the resistor 11 and the breakdown voltage limiter 12 are produced in screen-printed technology and must be compatible with the quality of vacuum essential for the neutron tube.
  • the resistor 11 consists of a screen-printed bar B between the feed studs P1 and P2; the spark gap 12 is formed by the groove located between the pad P1 and the pad P3 or between the bar B and the pad.
  • the assembly is placed on the PL insulating plate (alumina, glass) and is compatible with tube technology (high temperature and low degassing rate).
  • FIGS 3 and 4 show two examples of arrangement of the anode current limiter assembly inside the neutron tube itself according to the invention.
  • the anode 2 is mechanically held by the insulating wall 17 on the ion source side.
  • the sealed housing 16 containing the limiting elements 11 and 12 is provided with insulating outputs 18 and 19 serving respectively for its voltage supply and for its connection to the anode; this connection is protected by an insulating sleeve 20.
  • the anode is mounted directly on the sealed housing 16 via the insulating support 21 through which is carried out the connection of the limiting resistor 11 to the anode 2; the spark gap (or varistor) 12 is connected to the voltage supply through the insulated passage 22.
  • the housing 16 is connected to the support of the reservoir 23 and to the frame of the tube 7 by a "three-lip" weld 24.
  • the limitation assembly 16 can be produced using different types of components, by direct mounting of discrete components (resistor, spark gap) assembled in parallel in the base of the tube; the technology of these components must be compatible with ultra-vacuum.
  • discrete components resistor, spark gap
  • Mixed assemblies of screen-printed elements and discrete components can also be assembled according to their compatibility with ultra-vacuum.
  • a resistor 25 is arranged on the outside of the insulating cylinder 9 serving to support the target 6; the end at the base of the cylinder is connected to the negative pole of the high-voltage power supply and the end at the top of the cylinder is connected to the acceleration electrode 5.
  • This resistor 25 may consist for example of screen-printed elements deposited on the outside of the cylinder 9 in the form of a helix or resistive wire insulated according to the high temperature technology and wound from turn to turn or into wafer.
  • the acceleration electrode 5 is held by the insulating support 26.
  • the resistor 25 is formed of resistors in series and deposited inside an alumina envelope 27 serving as a support for the acceleration electrode 5 connected to the upper end of the resistor, the target 6 being supported by the insulating wall of the tube 8.
  • This current limitation by means of the resistor 25 can be supplemented by a voltage limitation by means of a spark gap (or a varistor) 28 disposed inside the alumina envelope and connected between the ground and the "three-lip" weld 29 connected to the negative pole of the target HV supply.
  • a spark gap or a varistor
  • the interior of the alumina casing 27 can be placed either in communication with the tube, or in a gas atmosphere depending on whether the orifice 30 is found open or closed.
  • the solution will depend on the compatibility of the varistors and resistances to ultra-vacuum and the technology of the resistors (temperature resistance, degassing). It is possible, for example, to place the elements for limiting the target voltage under controlled gas of the sulfur hexafluoride type under the pressure of one to a few bars.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

Dispositif de protection d'un tube neutronique comportant une source d'ions dont l'anode (2) est portée à un potentiel positif par rapport à la cathode (3) au moyen d'une alimentation source et dont le faisceau ionique accéléré au moyen de l'électrode d'accélération (5) vient frapper une cible (6) disposée sur un support isolant (9) et portée à un potentiel négatif fourni par une alimentation HT. Ledit dispositif de protection est constitué par des éléments de limitation électrique du courant tube (11, 12) et/ou de la tension cible qui sont rendus inaltérables en les incluant à l'intérieur du tube neutronique, de telle sorte que toute tentative de modification des paramètres électriques fixant les conditions normales de fonctionnement du tube nécessite l'ouverture de ce dernier. Application : tubes neutroniques.

Description

  • L'invention concerne un dispositif de protection d'un tube neutronique comportant une source d'ions dont l'ano­de est portée à un potentiel positif par rapport à la cathode au moyen d'une alimentation source et dont le faisceau ionique accéléré vient frapper une cible disposée sur un support iso­lant et portée à un potentiel négatif fourni par une alimenta­tion HT, ledit dispositif de protection étant constitué par des éléments de limitations électriques du courant tube et/ou de la tension cible.
  • Dans leur application courante, les tubes neutroni­ques fonctionnent dans des conditions compatibles avec les possibilités de dissipation thermique, en particulier de la cible et de son support.
  • Leurs définitions sont par ailleurs prévues pour des modes de fonctionnement à large dynamique :
    - le fonctionnement en mode continu nécessite un dimensionne­ment en conséquence des isolements,
    - le fonctionnement en mode pulsé et à récurrence rapide con­duit à des structures d'extraction permettant des courants d'ions relativement élevés.
  • Les sources d'ions elles-mêmes, souvent de type Penning, sont munies d'orifices d'extraction d'assez grandes dimensions afin de permettre l'obtention d'un rendement d'ex­traction élevé à une pression de fonctionnement faible. Par ailleurs, elles peuvent travailler en régime de décharge de type arc pour des valeurs de pression encore compatibles avec un fonctionnement du tube et les très hautes tensions applica­bles sur ces tubes peuvent permettre d'extraire des courants d'ions importants pendant des temps courts.
  • L'ensemble de ces considérations montre, qu'en par­ticulier pour des tubes de faibles dimensions, il est possible d'utiliser un tube neutronique largement au-delà de son usage nominal pour, par exemple, une utilisation à flux neutronique pulsé intense. Ceci peut être obtenu par :
    - augmentation du courant tube au moyen d'un accroissement du courant de décharge de la source d'ions en régime d'arc avec une tension anode plus élevée,
    - augmentation possible de la tension cible d'un facteur voi­sin de 1,5.
  • Les limitations électriques habituellement montées sur les circuits d'alimentation de l'anode de la source d'ions et de la cible à des fins de protection de l'alimentation et du tube peuvent être éliminées et remplacées par de nouveaux éléments adaptés à une nouvelle utilisation.
  • Le but de l'invention est de fournir au construc­teur du tube, un moyen de prévention contre de tels change­ments.
  • A cet effet, l'invention est remarquable en ce que lesdites limitations sont rendues inaltérables en incluant lesdits éléments à l'intérieur du tube neutronique de telle sorte que toute tentative de modification des paramètres élec­triques fixant les conditions nominales de fonctionnement du tube nécessite l'ouverture dudit tube.
  • Lesdits éléments de limitation du courant tube com­portent une résistance connectée entre la borne positive de l'alimentation source et l'anode de la source d'ions, ainsi qu'un limiteur de tension à une valeur légèrement supérieure à la valeur spécifiée, connecté entre ladite borne positive et la borne négative de l'alimentation source reliée à la masse.
  • La résistance et le limiteur de tension peuvent être placés à l'intérieur d'un boîtier étanche alimenté par des passages étanches ou dans une ampoule de verre scellée. Ils peuvent être réalisés en technologie sérigraphiée ou cons­titués par des montages mixtes d'éléments sérigraphiés et de composants discrets compatibles avec la qualité de vide néces­saire au tube neutronique.
  • La tension cible est limitée par une résistance connectée entre la borne négative de l'alimentation HT et la cible et un limiteur de tension connecté entre ladite borne négative et la borne positive de l'alimentation HT reliée à la masse. Ladite résistance peut être réalisée sous l'une des formes suivantes :
    - résistance sérigraphiée disposée en hélice sur la face ex­terne d'un cylindre isolant servant de support à la cible ;
    - fil résistif isolé (technologie haute température) et bobiné spire à spire ou en galette ;
    - éléments résistifs haute tension en série disposés à l'inté­rieur d'une enveloppe d'alumine (ou tout autre isolant com­patible avec la technologie tube et les contraintes THT) pouvant être soit en communication avec le tube soit sous atmosphère de gaz selon la technologie desdits éléments ré­sistifs (tenue en température, dégazage), le mode de liaison et d'assemblage (champ électrique au niveau des résistances et des fils de raccordement) et le niveau maximum de chute de tension accepté dans la résistance par le constructeur.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des­cription suivante de quelques modes de réalisation de disposi­tifs donnés à titre d'exemples non limitatifs, ladite descrip­tion étant accompagnée de dessins qui représentent :
    • - figure 1, le schéma de principe des alimentations du tube neutronique munies des éléments de limitation de courant et de tension,
    • - figures 2a, 2b et 2c, quelques modes de réalisation des élé­ments de limitation du courant tube,
    • - figures 3 et 4 respectivement, un premier et un second exem­ple de disposition des éléments de limitation de courant dans le tube neutronique,
    • - figure 5, un exemple de disposition des éléments de limita­tion de la tension cible autour du support cible,
    • - figure 6, un autre exemple de disposition des éléments de limitation de la tension cible à l'intérieur d'une enveloppe isolante.
  • Les éléments qui se correspondent sur ces figures sont indiqués par les mêmes chiffres de référence.
  • Le tube neutronique représenté sur la figure 1 comporte une source d'ions obtenus à partir d'un mélange deu­térium-tritium contenu dans le réservoir 1 et dans laquelle on retrouve une anode 2, une cathode 3 et un aimant permanent 4 qui établit un champ magnétique axial. Le faisceau ionique is­su de cette source est accéléré par l'électrode d'accélération 5 et frappe la cible 6. L'enveloppe du tube est constituée d'une partie conductrice 7 mise à la masse et d'une partie isolante 8 entourant le support cible 9 solidaire de l'élec­trode d'accélération.
  • La description ci-dessus porte sur un tube de type Penning, mais elle peut être aisément étendue aux autres types de tubes (confinement électrostatique, "multi-cusp", etc...).
  • L'alimentation de la source d'ions est assurée par le générateur de tension continue 10 de valeur Vaa dont le pôle négatif est relié à la masse du tube et dont le pôle po­sitif est relié à l'anode 2 à travers la résistance 11 de va­leur Ra.
  • Schématiquement, le courant de décharge dans le tu­be neutronique peut être subdivisé en deux régimes :
    - un régime basse pression pour lequel le courant de décharge Id varie en fonction de la pression PDT à l'intérieur du tube et de la tension anode-cathode Vak suivant la rela­tion :
    Id ∝ P γ DT
    Figure imgb0001
     V v ak
    Figure imgb0002
    avec γ et v voisins de 1.Cette relation montre que l'augmen­tation du courant de décharge est obtenue par une augmenta­tion de la pression PDT avec une limite supérieure corres­pondant au régime d'arc ou par augmentation de la tension anode-cathode Vak ; dans ce dernier cas, il est nécessaire d'augmenter le champ magnétique B de façon à garder un rap­port Vak/B constant.
    - un régime fort courant correspondant au régime d'arc ; dans ce cas, le courant de décharge est pratiquement limité par le circuit d'alimentation externe et la tension aux bornes de la structure anode-cathode Vak₀ est presque constante. On a donc :
    Vaa = RaId + Vak₀
    Le courant Id est alors donné par :
    Figure imgb0003
  • Dans les deux régimes, le courant Id est limité par la tension d'alimentation Vaa et par la résistance Ra.
  • Les dispositifs objets de l'invention permettront donc d'agir sur ces deux paramètres et comprendront la résis­tance 11 de valeur Ra compatible avec le flux maximum ins­tantané prévu par le constructeur et un limiteur de tension 12 (éclateur, varistance, diode à gaz,...) d'impédance Za, con­necté aux bornes de l'alimentation 10, limitant la tension de fonctionnement à une valeur légèrement supérieure à la tension d'alimentation voulue par le constructeur et garantissant une bonne fiabilité du tube.
  • Compte tenu de l'évolution rapide de l'émission neutronique en fonction de la tension cible, un système de mê­me principe que celui utilisé sur l'anode est possible ; il comporte le générateur de tension continue 13 de valeur Vac dont le pôle positif est mis à la masse et dont le pôle néga­tif est connecté à l'électrode d'accélération à travers la ré­sistance 14 de valeur Rc. Cette limitation du courant cible Ic peut être complétée par une limitation de tension au moyen d'un limiteur 15 (éclateur ou varistance) d'impédance Zc, connecté aux bornes du générateur de courant 13.
  • Les dispositifs de limitation schématisés sur la figure 1 peuvent être utilisés simultanément ou séparément ; ils sont de deux types :
    - limitation du courant tube par limitation du courant de la source d'ions,
    - limitation de la tension cible par limitation de la tension d'alimentation de la cible.
  • Les structures correspondantes sont fonction de la structure du tube et les descriptions données (types de compo­sants, exemples de localisation) ne constituent que des illus­trations non limitatives. Un point commun à l'ensemble des so­lutions retenues est leur compatibilité avec les contraintes en particulier thermiques résultant de la technologie de réa­lisation des tubes.
  • Avant de détailler quelques exemples de dispositifs de limitation des deux types on rappelle que l'émission neu­tronique instantanée Qn est reliée globalement aux paramè­tres électriques courant tube ITU et tension cible Vc par une relation du type
    Qn ≃ k ITU V β c
    Figure imgb0004
    avec 0,3<k<1 et 3<β<4 pour 80 kV<Vc<150 kV. Ceci est valable pour ITU exprimé en ampères, Vc en kilovolts, Qn en neu­trons/seconde et pour des pressions du mélange de gaz hydrogé­né inférieures ou égales à 10⁻² torr.
  • Les éléments de limitation du courant tube peuvent être montés de manière à ne former qu'un seul ensemble limi­teur 16. Les figures 2a, 2b et 2c montrent quelques exemples de montages.
  • Sur la figure 2a, la résistance 11 et le limiteur de tension 12 sont disposés dans un boîtier étanche BO alimen­té par des passages étanches PAS1 et PAS2.
  • Sur la figure 2b la résistance 11 et le limiteur de tension 12 sont placés dans un tube scellé TU.
  • Sur la figure 2c, la résistance 11 et le limiteur de tension par claquage 12 sont réalisés en technologie séri­graphié et doivent être compatibles avec la qualité de vide indispensable au tube neutronique. La résistance 11 est cons­tituée d'une barrette sérigraphiée B entre les plots d'alimen­ tation P₁ et P₂ ; l'éclateur 12 est constitué par le sillon situé entre le plot P₁ et le plot P₃ ou entre la barrette B et le plot. L'ensemble est déposé sur la plaquette isolante PL (alumine, verre) et est compatible avec la technologie du tube (haute température et faible taux de dégazage).
  • Les figures 3 et 4 montrent deux exemples de dispo­sition de l'ensemble limiteur du courant d'anode à l'intérieur même du tube neutronique conformément à l'invention.
  • Sur la figure 3, l'anode 2 est maintenue mécanique­ment par la paroi isolante 17 côté source d'ions. Le boîtier étanche 16 contenant les éléments de limitation 11 et 12 est muni de sorties isolantes 18 et 19 servant respectivement à son alimentation en tension et à son raccordement à l'anode ; ce raccordement est protégé par un manchon isolant 20.
  • Sur la figure 4, l'anode est montée directement sur le boîtier étanche 16 par l'intermédiaire du support isolant 21 a travers lequel est effectuée la liaison de la résistance de limitation 11 à l'anode 2 ; l'éclateur (ou varistance) 12 est relié à l'alimentation en tension à travers le passage isolé 22. Le boîtier 16 est raccordé au support du réservoir 23 et à l'armature du tube 7 par une soudure "trois lè­vres" 24.
  • L'ensemble de limitation 16 peut être réalisé en utilisant différentes natures de composants, par montage di­rect de composants discrets (résistance, éclateur) assemblés en parallèle dans le pied du tube ; la technologie de ces com­posants doit être compatible avec l'ultra-vide. Des montages mixtes d'éléments sérigraphiés et de composants discrets peu­vent également être assemblés en fonction de leur compatibili­té à l'ultra-vide.
  • Compte tenu de l'évolution rapide de l'émission neutronique en fonction de la tension cible, un système de même principe que celui utilisé sur l'anode est mis en oeuvre au moyen d'une résistance haute tension pouvant être réalisée sous différentes formes.
  • Sur la figure 5 une résistance 25 est disposée sur l'extérieur du cylindre isolant 9 servant de support à la ci­ble 6 ; l'extrémité située à la base du cylindre est connectée au pôle négatif de l'alimentation haute tension et l'extrémité située au sommet du cylindre est connectée à l'électrode d'ac­célération 5.
  • Cette résistance 25 peut être constituée par exem­ple d'éléments sérigraphiés déposés sur l'extérieur du cylin­dre 9 sous forme d'hélice ou de fil résistif isolé suivant la technologie haute température et bobiné spire à spire ou en galette.
  • L'électrode d'accélération 5 est maintenue par le support isolant 26.
  • Sur la figure 6, la résistance 25 est formée de ré­sistances en série et déposée à l'intérieur d'une enveloppe d'alumine 27 servant de support à l'électrode d'accélération 5 reliée à l'extrémité supérieure de la résistance, la cible 6 étant supportée par la paroi isolante du tube 8.
  • Cette limitation de courant au moyen de la résis­tance 25 peut être complétée par une limitation de tension au moyen d'un éclateur (ou d'une varistance) 28 disposé à l'inté­rieur de l'enveloppe d'alumine et connecté entre la masse et la soudure "trois lèvres" 29 reliée au pôle négatif de l'ali­mentation HT de cible.
  • L'intérieur de l'enveloppe d'alumine 27 pourra être mise soit en communication avec le tube, soit en atmosphère de gaz selon que l'orifice 30 se trouvera ouvert ou fermé. La so­lution dépendra de la compatibilité des varistances et résis­tances à l'ultra-vide et de la technologie des résistances (tenue en température, dégazage). On pourraît par exemple pla­cer les éléments de limitation de la tension cible sous gaz contrôlé de type hexafluorure de soufre sous la pression de un à quelques bars.

Claims (10)

1. Dispositif de protection d'un tube neutronique com­portant une source d'ions dont l'anode est portée à un poten­tiel positif par rapport à la cathode au moyen d'une alimenta­tion source et dont le faisceau ionique accéléré vient frapper une cible disposée sur un support isolant et portée à un po­tentiel négatif fourni par une alimentation HT, ledit disposi­tif de protection étant constitué par des éléments de limita­tions électriques du courant tube et/ou de la tension cible, caractérisé en ce que lesdites limitations sont rendues inal­térables en incluant lesdits éléments à l'intérieur du tube neutronique de telle sorte que toute tentative de modification des paramètres électriques fixant les conditions nominales de fonctionnement du tube nécessite l'ouverture dudit tube.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de limitation du courant tube compor­tent une résistance connectée entre la borne positive de l'alimentation source et l'anode de la source d'ions, ainsi qu'un limiteur de tension à une valeur légèrement supérieure à la valeur spécifiée, connecté entre ladite borne positive et la borne négative de l'alimentation source reliée à la masse.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de limitation du courant tube sont placés à l'intérieur d'un boîtier étanche alimenté par des passages étanches.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de limitation du courant tube sont placés dans une ampoule de verre scellée.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de limitation du courant tube sont réalisés en technologie sérigraphiée compatible avec la quali­té de vide nécessaire au tube neutronique, ladite résistance étant constituée d'une barrette sérigraphiée et ledit limiteur étant constitué par un sillon séparant ladite barrette d'un autre élément sérigraphié, l'ensemble étant disposé sur pla­quette isolante (alumine, verre, etc...).
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de limitation du courant tube sont constitués par des montages mixtes d'éléments sérigraphiés et de composants discrets en fonction de leur compatibilité à l'ultra-vide.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tension cible est limitée par une résistance connectée entre la borne négative de l'alimentation HT et la cible et un limiteur de tension connecté entre ladite borne négative et la borne positive de l'alimentation HT reliée à la masse.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite résistance est une résistance sérigraphiée dis­posée en hélice sur la face externe d'un cylindre isolant ser­vant de support à la cible.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite résistance est constituée de fil résistif isolé (technologie haute température) et bobiné spire à spire ou en galette.
10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite résistance est formée de résistances haute ten­sion en série et disposées à l'intérieur d'une enveloppe d'alumine pouvant être soit en communication avec le tube soit sous atmosphère de gaz selon la technologie desdites résistan­ces (tenue en température, dégazage), le mode de liaison et d'assemblage (champ électrique au niveau des résistances et des fils de raccordement) et le niveau maximum de chute de tension accepté dans la résistance par le constructeur.
EP89202146A 1988-08-26 1989-08-24 Dispositif de protection des tubes neutroniques Expired - Lifetime EP0357133B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8811259 1988-08-26
FR8811259A FR2636774A1 (fr) 1988-08-26 1988-08-26 Dispositif de protection des tubes neutroniques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0357133A1 true EP0357133A1 (fr) 1990-03-07
EP0357133B1 EP0357133B1 (fr) 1994-05-04

Family

ID=9369540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89202146A Expired - Lifetime EP0357133B1 (fr) 1988-08-26 1989-08-24 Dispositif de protection des tubes neutroniques

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5013969A (fr)
EP (1) EP0357133B1 (fr)
JP (1) JP2825024B2 (fr)
DE (1) DE68915081T2 (fr)
FR (1) FR2636774A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441569B1 (en) 1998-12-09 2002-08-27 Edward F. Janzow Particle accelerator for inducing contained particle collisions
CN103068141A (zh) * 2012-12-25 2013-04-24 江苏达胜加速器制造有限公司 一种加速管
JP6257994B2 (ja) * 2013-10-22 2018-01-10 株式会社東芝 中性子発生装置及び医療用加速器システム
WO2020101858A1 (fr) * 2018-10-24 2020-05-22 Adelphi Technology, Inc. Source de neutrons pour thérapie par capture de neutrons

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE714343C (de) * 1934-01-11 1942-01-05 Mueller C H F Ag Roentgeneinrichtung fuer diagnostische Zwecke mit gemeinsamer Primaerwicklung am Hochspannungs- und Gluehstromtransformator
US2988671A (en) * 1958-06-30 1961-06-13 Schlumberger Well Surv Corp Particle accelerating system
US3364355A (en) * 1965-07-13 1968-01-16 Atomic Energy Commission Usa Neutron generator with occluded gas ion source
DE1589699A1 (de) * 1963-02-18 1970-06-18 Dresser Ind Vorrichtung zur Erzeugung von Korpuskularstrahlimpulsen,insbesondere von Neutronenimpulsen
FR2179527A1 (en) * 1972-04-11 1973-11-23 Texaco Development Corp Electrical connector - for a high voltage radioactivity borehole logging tool

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2951945A (en) * 1954-05-26 1960-09-06 Schlumberger Well Surv Corp Renewable target
US3581093A (en) * 1968-04-23 1971-05-25 Kaman Sciences Corp Dc operated positive ion accelerator and neutron generator having an externally available ground potential target
NL7000938A (fr) * 1970-01-23 1971-07-27
US3836785A (en) * 1970-07-15 1974-09-17 Philips Corp Neutron generator having a target on which a beam of hydrogen ions is incident
US4808368A (en) * 1982-09-15 1989-02-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High voltage supply for neutron tubes in well logging applications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE714343C (de) * 1934-01-11 1942-01-05 Mueller C H F Ag Roentgeneinrichtung fuer diagnostische Zwecke mit gemeinsamer Primaerwicklung am Hochspannungs- und Gluehstromtransformator
US2988671A (en) * 1958-06-30 1961-06-13 Schlumberger Well Surv Corp Particle accelerating system
DE1589699A1 (de) * 1963-02-18 1970-06-18 Dresser Ind Vorrichtung zur Erzeugung von Korpuskularstrahlimpulsen,insbesondere von Neutronenimpulsen
US3364355A (en) * 1965-07-13 1968-01-16 Atomic Energy Commission Usa Neutron generator with occluded gas ion source
FR2179527A1 (en) * 1972-04-11 1973-11-23 Texaco Development Corp Electrical connector - for a high voltage radioactivity borehole logging tool

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED RADIATION AND ISOTOPES, vol. 34, no. 1, janvier 1983, pages 269-272, Pergamon Press Ltd, Oxford, GB; L.A. SHOPE et al.: "The operation and life of the zetatron neutron tube in a borehole logging application" *
PROC. SYMP. PULSED NEUTRON RESEARCH, Karlsruhe, 10-15 mai 1965, vol. 2, pages 609-622; C.W. ELENGA et al.: "The generation of neutron pulses and modulated neutron fluxes with sealed-off neutron tubes" *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2636774A1 (fr) 1990-03-23
EP0357133B1 (fr) 1994-05-04
DE68915081T2 (de) 1994-10-27
JP2825024B2 (ja) 1998-11-18
US5013969A (en) 1991-05-07
JPH02114498A (ja) 1990-04-26
DE68915081D1 (de) 1994-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2864711A1 (fr) Dispositif de protection contre les surtensions avec eclateurs en parallele a declenchement simultane
EP0357133B1 (fr) Dispositif de protection des tubes neutroniques
Vlastós Restrike mechanisms of exploding wire discharges
Krile et al. DC flashover of a dielectric surface in atmospheric conditions
CA1153454A (fr) Laser a gaz excite par decharge de condensateurs
FR2630576A1 (fr) Dispositif d&#39;amelioration de la duree de vie et de la fiabilite d&#39;un tube neutronique scelle a haut flux
FR2472830A1 (fr) Dispositif de commande de conduction electrique en mode a champs croises en plasma
Apollonov et al. Formation of extended directional breakdown channels produced by a copper wire exploding in the atmosphere
EP0678886B1 (fr) Disjoncteur à moyenne ou haute tension
CA1127284A (fr) Dispositif de coupure de courant a haute tension
EP0295743B1 (fr) Source d&#39;ions à quatre électrodes
US4178563A (en) System for generating a high-energy electrical signal through a brief time, and a laser comprising such a system
EP0159214B1 (fr) Installation pour le travail des métaux par faisceau d&#39;électrons
FR2507401A1 (fr) Commutateur coaxial a haute tension
EP0071186A1 (fr) Eclateur à plusieurs paires d&#39;électrodes en parallèle
Vlastós Dwell times of thin exploding wires
US3659225A (en) Optical pump and driver system for lasers
US4250433A (en) Vacuo spark generator for the spectrographic analysis of samples
EP1665485B1 (fr) Paratonnerre a dispositif d&#39; amorcages par impulsion et propagation entretenue
FR2636167A1 (fr) Parafoudre a gaz contenant un additif mineral
FR3013894A1 (fr) Lampe eclair avec remplissage de gaz pour empecher un autoallumage
US4035683A (en) High voltage electric switch with trigger electrodes integral with main discharge electrodes
US3721916A (en) Cold cathode construction for gaseous laser
FR2678770A1 (fr) Disjoncteur hybride haute tension a grande tension d&#39;arc.
EP0087523A1 (fr) Dispositif de chauffage de fluides gazeux au moyen d&#39;un arc électrique

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19900904

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920921

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB NL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19940504

REF Corresponds to:

Ref document number: 68915081

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19940609

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19940721

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19980731

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19980817

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19980827

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19990824

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19990824

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000601

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST