阅读说明：本技术 模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法 (Analog neutron generator, preparation method thereof and controllable neutron source fault detection method ) 是由 陆杰 魏军学 惠晗 付国华 于 2020-11-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及中子发生器,具体涉及一种模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法。本发明的目的是解决现有可控中子源仪器用中子发生器存在中子管在无屏蔽的环境下试验时靶压不能超过20KV,远低于实际工况下的靶压,导致部分电参数不能全面检测,可控中子源仪器一旦出现故障,在没有相关中子屏蔽防护的状态下可能会误出中子射线,导致不能立刻全面检测仪器,只能返厂维修,致使维修周期过长的技术问题,提供一种模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法。该模拟中子发生器能加高压,能电离但不会出射中子射线,使用该装置后,可以测试高压电路及电离电路,对全面分析仪器参数起到了促进作用,确保了试验的安全性。(The invention relates to a neutron generator, in particular to a simulated neutron generator, a preparation method thereof and a fault detection method of a controllable neutron source. The invention aims to solve the technical problems that when a neutron tube is tested in an unshielded environment, the target pressure of the conventional neutron source for a controllable neutron source instrument cannot exceed 20KV and is far lower than the target pressure under an actual working condition, so that partial electric parameters cannot be detected comprehensively, once the controllable neutron source instrument fails, neutron rays can be mistakenly emitted under the condition without related neutron shielding protection, so that the instrument cannot be detected comprehensively at once, and the instrument can only be returned to a factory for maintenance, so that the maintenance period is too long, and provides a simulated neutron generator, a preparation method and a controllable neutron source failure detection method. The simulation neutron generator can be used for applying high voltage and ionizing neutron rays but cannot emit neutron rays, and after the simulation neutron generator is used, a high-voltage circuit and an ionization circuit can be tested, so that the parameter of a comprehensive analysis instrument is promoted, and the safety of the test is ensured.)

模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法

技术领域

本发明涉及中子发生器，具体涉及一种模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法。

背景技术

石油勘探中所用可控中子源仪器内的中子发生器，结构如图1所示，包括壳体，壳体内充满SF₆气体，并设有变压器、倍压电路和中子管。该中子发生器通过倍压电路控制中子管的离子源电路，实现氘分子的电离，倍压电路提供的高压可使电离产生的氘离子，在高压电场的加速电压下轰击中子管的氚靶，进而产生中子。石油勘探时，可控中子源仪器产生的中子与地层元素相互作用，产生非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线，通过对伽马射线的测量，为探测地层的剩余油饱和度提供重要的测井资料。

在无中子屏蔽防护的环境下对中子发生器进行试验时，中子管的靶压不能超过20KV，远低于实际工况下的靶压(约100KV)，导致部分电参数不能全面检测。由于检修时中子发生器可能会出现误出中子射线的情况，故带有中子发生器的可控中子源仪器出现故障后，在没有相关中子屏蔽防护的状态下，制造商和使用者不能够全面检测仪器，发生故障的仪器(可能是中子发生器故障)多数被返回生产厂家，由厂家在防护状态下进行相关检修。这样不便于在第一时间判断故障出处，会造成仪器维修周期变长，对客户的使用产生影响。

发明内容

本发明的目的是解决现有可控中子源仪器用中子发生器存在中子管在无屏蔽的环境下试验时靶压不能超过20KV，远低于实际工况下的靶压，导致电参数不能全面检测，可控中子源仪器一旦出现故障，在没有相关中子屏蔽防护的状态下可能会误出中子射线，导致不能立刻全面检测仪器，只能返厂维修，致使维修周期过长的技术问题，提供一种模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

本发明提供一种模拟中子发生器，包括充满SF₆气体的壳体，以及设置在壳体内的变压器和倍压电路，变压器两个输出端与倍压电路的两个输入端连接，其特征在于：还包括假负载和离子源；所述假负载的电阻与实际中子发生器的中子管电阻相同；所述倍压电路的输出端连接假负载的输入端；所述离子源的电源端接阳极电压，其输入端接热丝电压。

进一步地，所述假负载为2G 50W的电阻。

进一步地，所述阳极电压大小为2000V～2500V。

进一步地，所述热丝电压大小为0V～5V。

本发明还提供一种模拟中子发生器的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将已失效中子发生器的中子管取出，在确定变压器和倍压电路性能正常的前提下，将原中子管替换为相同参数的离子源和阻值相同的假负载；再将倍压电路的输出端连接假负载的输入端，离子源的电源端接阳极电压接口，离子源的两个输入端分别接两个热丝电压接口；

2)封闭壳体，充SF₆气体。

本发明还提供一种可控中子源故障检测方法，基于上述模拟中子发生器，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)取出可控中子源中的中子发生器；

2)安装所述模拟中子发生器；

3)对可控中子源通电，对可控中子源内模拟中子发生器以外的部分进行故障检测。

本发明相比现有技术具有的有益效果：

1、本发明提供的模拟中子发生器及制备方法、可控中子源故障检测方法，模拟中子发生器能加高压，能电离但不会出射中子射线，使用该模拟中子发生器后，可以测试高压电路及电离电路，对全面分析可控中子源仪器参数起到了促进作用，确保了试验的安全性。可在仪器维修和仪器制造试验时使用，既方便了生产厂家进行部分试验，以及使用者进行故障判断，又能杜绝误出中子射线现象。克服了现有可控中子源仪器用中子发生器存在中子管在无屏蔽的环境下试验时靶压不能超过20KV，远低于实际工况下的靶压，导致部分电参数不能全面检测的问题。

2、本发明的模拟中子发生器可广泛应用于石油公司及核测井企业的可控中子源仪器维修、调试等工作，不仅可以提高工作质量，也方便维修部门提高工作效率，具有安全、环保和便捷等优点。

附图说明

图1为现有中子发生器的结构示意图；

图2为本发明模拟中子发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明。

一种模拟中子发生器，包括充满绝缘用SF₆气体的壳体，以及设置在壳体内的变压器和倍压电路，变压器两个输出端与倍压电路的两个输入端连接，还包括假负载(用于模拟现有中子管的工作状态)和离子源(用于发射离子)；所述假负载的电阻为2G 50W，与实际中子发生器的中子管电阻相同；所述倍压电路的输出端连接假负载的输入端；所述离子源的电源端接阳极电压，其输入端接热丝电压。所述阳极电压大小为2000V～2500V。所述热丝电压大小为0V～5V。

一种模拟中子发生器的制备方法，包括以下步骤：

1)将已失效中子发生器的中子管取出，在确定变压器和倍压电路性能正常的前提下，将原中子管替换为相同参数的离子源和阻值相同的假负载；再将倍压电路的输出端连接假负载的输入端，离子源的电源端接阳极电压接口，离子源的两个输入端分别接两个热丝电压接口；

2)封闭壳体，充入SF₆气体。

一种可控中子源故障检测方法，基于上述模拟中子发生器，包括以下步骤：

1)取出可控中子源中的中子发生器；

2)安装所述模拟中子发生器；

3)对可控中子源通电，对可控中子源内模拟中子发生器以外的部分进行故障检测。

采用现有中子发生器的可控中子源仪器，当可控中子源仪器电路发生故障时，若靶压采样电路损坏，虽实际已经有靶压，但由于电路故障，导致检测不到靶压，这时可能会产生中子，导致误出中子射线。在没有相关中子屏蔽防护的状态下，发生故障的可控中子源仪器多数只能被返回生产厂家。而采用本发明的模拟中子发生器，由于将中子管替换成了假负载和离子源，故不会出现误出中子射线的现象，当可控中子源仪器发生故障时，可以随时随地全面检测仪器，安全且便捷，极大地缩短了维修周期。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。