中子管是一种密封型直线加速器式中子源。与普通的同位素中子源相比,其中子产额高,能谱单色性好,无γ本底,并可产生脉冲中子。与反应堆或加速器中子源相比,消耗功率小,无须真空系统和冷却设备,不必更换氚靶。具有体积小、重量轻、操作简单,维护管理方便,中子输出可控制等优点。便于携带或移动,适于流动辐照或现场辐照,而其成本却低得多,因而适于推广应用。 中子管已在工农业生产、国防科研、教学实验等领域有广泛应用,特别是在石油测井技术中发挥了重要作用;社会需要又促进了中子应用技术的迅速发展,中子管技术将原子核技术、电真空技术和电子技术融合在一起,形成一门近乎独立的技术分支。 目前中子管的种类比较多,产生中子的原理基本相同。区别在于不同中子产额中子管的结构尺寸不同,离子源选取的不同,所以离子源放电特性也不尽相同。东北师范大学辐射技术研究所研制的NT50型中子管离子源,采用潘宁放电原理。放电电流的大小和中子管中真空度的高低、加在阴极和阳极之间电压的高低以及外部磁场强度有直接关系。 在本实验中,我们通过简易的实验装置,模拟NT50中子管中潘宁离子源放电的整个过程。测量放电电流与离子源电压和管内压强、以及外加磁场的关系,做出它们对应关系的相应曲线。进行数据分析,得到放电规律。从而确定离子源结构,找出离子源的最佳工作状态和工作参数,提高中子管产品质量。