本發(fā)明屬于中子源，更具體的說是涉及一種高壓倍增的可控同位素中子源。
背景技術(shù)：
1、中子源是行星水探測載荷實現(xiàn)的前提，中子源項要求重量輕、壽命長、發(fā)射可控，經(jīng)比較小型中子發(fā)生器或同位素中子源為潛在源項。
2、小型中子發(fā)生器是一種利用超高壓加速氘(d)氚(t)，聚變反應(yīng)產(chǎn)生中子，常見的如dt、dd中子源，具有電可控、脈沖可調(diào)等優(yōu)點。現(xiàn)有的小型短脈沖中子發(fā)生器只有2.58kg，在curiosity火星車、venus載荷、土衛(wèi)六dragns載荷上實現(xiàn)多元素的原位分析。常見的同位素中子源利用核素自身裂變反應(yīng)釋放中子，如252cf中子源，或利用阿爾法(α)粒子與其他核素反應(yīng)釋放中子，如镅-鈹(241am-be)中子源，利用241am釋放α粒子，與be發(fā)生反應(yīng)釋放出中子，具有體積小(一般幾厘米)、重量輕(幾十克)、壽命長(半衰期400多年)、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。但同位素中子源出廠后，會持續(xù)發(fā)射中子，無法主動關(guān)閉中子，可能損傷其他載荷；也不能發(fā)射脈沖中子，難以實現(xiàn)本底、俘獲/非彈伽瑪?shù)膮^(qū)分，增加了元素反演難度。并且由于α粒子真空中屬于擴散運動，因此α粒子穿過斬波器的效率低，導(dǎo)致中子產(chǎn)額低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種高壓倍增的可控同位素中子源，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
3、本發(fā)明技術(shù)方案之一：提供一種高壓倍增的可控同位素中子源裝置，包括：同位素中子發(fā)生器和與所述同位素中子發(fā)生器兩端相連接的負高壓系統(tǒng)；
4、所述同位素中子發(fā)生器包括α放射源、斬波器、be靶和不銹鋼罐；
5、所述α放射源位于所述不銹鋼罐的一端，所述be靶位于所述不銹鋼罐的另一端；
6、所述斬波器位于所述α放射源和所述be靶之間。
7、進一步的，所述斬波器為單盤斬波器或多盤斬波器。
8、可選的，所述多盤斬波器的斬波盤數(shù)量至少為2。
9、其中，單盤斬波器的斬波盤數(shù)量為1。
10、優(yōu)選的，所述多盤斬波器的斬波盤數(shù)量為2。
11、進一步的，所述斬波盤具有至少一個通孔。
12、可選的，所述斬波盤具有4個通孔。
13、進一步的，所述同位素中子發(fā)生器中為真空環(huán)境。
14、本發(fā)明技術(shù)方案之二：提供一種高壓倍增的可控同位素中子源，利用上述裝置控制中子釋放，包括：在所述α放射源和be靶兩端由所述負高壓系統(tǒng)施加負高壓，在負高壓的作用下對所述α放射源釋放的α粒子束加速，利用所述斬波器的斬波盤之間的通孔控制所述α粒子束的通過，通過所述斬波盤的通孔后的α粒子束轟擊所述be靶，產(chǎn)生中子。
15、進一步的，所述α放射源為241am或238pu。
16、在本發(fā)明中α放射源并非僅限于為241am或238pu，所有的α放射源均可用于本技術(shù)方案，區(qū)別僅在于持續(xù)的時間長短。
17、進一步的，所述負高壓范圍為20000v-100000v。
18、進一步的，當(dāng)所述α粒子束持續(xù)通過所述斬波盤通孔轟擊在所述be靶時，提供連續(xù)中子；當(dāng)所述α粒子束不能通過所述斬波盤通孔時，不產(chǎn)生中子；當(dāng)所述斬波盤轉(zhuǎn)動時，所述α粒子束間歇通過所述斬波盤的通孔，提供周期變化的脈沖中子。
19、可選的，所述轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為20r/s。
20、本發(fā)明技術(shù)方案之三：提供一種提高中子產(chǎn)額的方法，步驟包括：在中子制備過程中，在α放射源和be靶兩端施加負高壓。
21、本發(fā)明技術(shù)方案之四：提供一種中子可控釋放的方法，步驟包括：在α放射源和be靶之間設(shè)斬波器，所述斬波器的斬波盤設(shè)置有通孔，通過控制所述α放射源與所述斬波盤的通孔的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)中子的可控釋放。
22、進一步的，當(dāng)所述α放射源釋放的α粒子束持續(xù)通過所述斬波盤的通孔轟擊所述be靶時，提供持續(xù)的中子；當(dāng)所述斬波器阻止所述α放射源釋放的α粒子束通過時，不產(chǎn)生中子，實現(xiàn)關(guān)閉中子功能；當(dāng)所述斬波盤轉(zhuǎn)動時，所述α放射源釋放的α粒子束間歇通過所述斬波盤的通孔，提供周期變化的脈沖中子。
23、可選的，所述斬波盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為20r/s。
24、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：
25、本發(fā)明提出一種高壓倍增的可控同位素中子源(α放射源釋放α粒子與be靶(α，n)反應(yīng)釋放中子)技術(shù)，利用α粒子帶電極易被吸收阻擋的特性，通過優(yōu)化斬波器(中子開關(guān))的開孔設(shè)計及轉(zhuǎn)動速度，控制α放射源釋放的α粒子的阻斷與穿過，建立連續(xù)、關(guān)閉、脈沖三種發(fā)射模式的可控中子源，通過在α放射源和be靶兩端增加負高壓，利用α粒子帶正電的特性，形成加速，增加了α粒子穿過斬波器的效率，并高速轟擊be靶，進而提高了中子產(chǎn)額，解決了α粒子真空中屬于擴散運動穿過斬波器的效率低，導(dǎo)致的中子產(chǎn)額低的問題。
26、本發(fā)明提供了一種高壓倍增同位素中子源的可控技術(shù)，利用α粒子帶正電的特性，利用高壓形成加速，增加了α粒子穿過斬波器的效率，并高速轟擊be靶，中子產(chǎn)額倍增，提高了中子產(chǎn)額，能夠顯著推動特定載荷的能力實現(xiàn)或性能提升。
27、通過本發(fā)明的裝置及方法不僅能夠提升α粒子穿過斬波器的效率，提高中子產(chǎn)額，還能夠?qū)崿F(xiàn)中子的持續(xù)發(fā)射及關(guān)閉，以及提供周期性的脈沖中子。
1.一種高壓倍增的可控同位素中子源裝置，其特征在于，包括：同位素中子發(fā)生器和與所述同位素中子發(fā)生器兩端相連接的負高壓系統(tǒng)；
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述斬波器為單盤斬波器或多盤斬波器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述多盤斬波器的斬波盤數(shù)量至少為2。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述斬波盤具有至少一個通孔。
5.一種高壓倍增的可控同位素中子源，其特征在于，利用權(quán)利要求1-4任一項所述的裝置控制中子釋放，包括：在所述α放射源和be靶兩端由所述負高壓系統(tǒng)施加負高壓，在負高壓的作用下對所述α放射源釋放的α粒子束加速，利用所述斬波器的斬波盤之間的通孔控制所述α粒子束的通過，通過所述斬波盤的通孔后的α粒子束轟擊所述be靶，產(chǎn)生中子。
6.如權(quán)利要求5所述的高壓倍增的可控同位素中子源，其特征在于，所述α放射源為241am或238pu；和/或，所述負高壓范圍為20000v-100000v。
7.如權(quán)利要求5所述的高壓倍增的可控同位素中子源，其特征在于，當(dāng)所述α粒子束持續(xù)通過所述斬波盤通孔轟擊在所述be靶時，提供連續(xù)中子；當(dāng)所述α粒子束不能通過所述斬波盤通孔時，不產(chǎn)生中子；當(dāng)所述斬波盤轉(zhuǎn)動時，所述α粒子束間歇通過所述斬波盤的通孔，提供周期變化的脈沖中子。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓倍增的可控同位素中子源，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為20r/s。
9.一種提高中子產(chǎn)額的方法，其特征在于，步驟包括：在中子制備過程中，在α放射源和be靶兩端施加負高壓。
10.一種中子可控釋放的方法，其特征在于，步驟包括：在α放射源和be靶之間設(shè)斬波器，所述斬波器的斬波盤設(shè)置有通孔，通過控制所述α放射源與所述斬波盤的通孔的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)中子的可控釋放。