便携式10~（10）n/s中子发生器电路系统的研制

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作者：杨喜峰 论文级别：硕士 学科专业名称：核技术及应用 中文关键词：中子管 ; 10~(10)n/s中子发生器 ; 气压自动控制电路 ; Vicor模块 ; 靶极高压电路 英文关键词：neutron tube ; neutron generator with neutron yield more than 10~(10)n/s ; atmospheric pressure auto-control circuit ; target high voltage circuit ; Vicor power modules 学位年度：2004 导师：卢洪波 学科代码：082703 学位授予单位：东北师范大学 论文提交日期：2004-05-01

摘要

论文对所研制的新一代便携式1010n/s中子发生器电路进行了全面的介绍，对离子源电路，存储器电路，特别靶极高压电路结构进行深入剖析。
    在离子源电路中采用集成的DC－DC高压模块，使原电路得到简化。研制出新型的中子管气压自动控制电路，同时引入PID调节，更好的实现了对存贮器加热电流的控制，使用具有国际先进水平的Vicor电源模块研制出存贮器加热电源，这些措施保证了离子源的稳定工作。
    研制开发出200kV、5mA的便携式靶极高压电路，该电路采用直流稳压系统－逆变器－倍压电路的电路结构，直流稳压电路采用开关－线性双重调压技术，实现0－250V连续可调。逆变器采用较高的工作频率，有效的减小了中子发生器的体积。在研制过程中发现并提出了用增大升压变压器漏感的方法来减少倍压型高压电路的无功损耗，这为研制大功率高压电源和提高这种电源可靠性提供了一种有效方法和手段。
The circuit system for the portable sealed tube neutron generator with neutron yield more than 1010n/s is described in this thesis. The ion source circuit, the reservoir circuit and the target high voltage circuit of this neutron generator are studied in detail.
    A compositive DC-DC high voltage module is used to produce the high voltage for the ion source of the neutron tube, thus we simplize the structure of this circuit. We developed a new air pressure auto-control circuit. The PID control technology is used in the circuit for controlling the current of the reservoir and air pressure of the ion source better. We developed a new power for heating the reservoir through using Vicor power module which is first-class in the world. These means improve the stability of the ion source.
    A portable target high voltage circuit that has 200kV,　5mA output is developed. In the circuit, we adopt the structure of direct current, steady voltage – inverter – multiplier circuit. We adopt both switch adjustment and linear adjustment method in direct current steady voltage circuit, and achieve the continuous adjustment from 0VDC to 250VDC. The working frequency is chosen at high wave band, which diminishes the volume of the neutron generator to a great extent. For purpose of reducing the reactive power produced by the cockcroft-walton voltage multiplier, the means of Increasing the leakage inductance of the high voltage transformer is put forward in the thesis,
    
    
    and analyzed simply in theory. Then a new method and means is provided for developing higher power higher voltage electrical source, and improving their reliability.

引文

［1］　魏宝杰等　《中子管及其应用技术》　
    东北师范大学出版社1997年
    ［2］ J.M.Verbeke etc.Development of a sealed accelerator
    -tube neutron generator Applied
    Radiation and Isotopes 53 (2000) 801±809
    ［3］　董艾平等　中子产额大于1.5×1010n/s密封中子管　　
    核技术　　1995年6月　　　　　　　　
    ［4］　卢洪波等　脉宽调制型中子管气压自动控制电路
    　　　　　　　　　　 核电子学屯探测技术　1997年7月
    ［5］　魏宝杰等　自成靶陶瓷中子管的主要技术特点
    　　　　　　　　　　 东北师大学报自然科学版　1994年
    ［6］ 《DC－DC高压电源模块DW－T502－20F使用说明书》　　
    　　　　　　　　　　 天津东文高压电源厂　2003年
    ［7］ 《COMPONENT POWER UWER GUIDE VI-200/VI-J00》
    　　　 VICOR　Corp.
    ［8］ 骆云飞 VICOR零电流开关电源的电磁兼容设计
    国外电子元器件 1997年11月
    ［9］ 金培根 大功率ＤＣ－ＤＣ稳压模块原理与应用
     电测与仪表 1998年 6月
    ［10］Data Sheets: 2nd Generation DC-DC Converter Modules??
     http://www.vicr.com/products/datasheets/2nd-gen/2ndgen-datasheets.htm
    ［11］component Power Solutions for industrial high voltage Applications
    http://www.vicr.com/support/apps-info/apps-notes.htm
    ［12］ 孙传友等　《测控系统原理与设计》
    　　　　　　　　　北京航空航天大学出片社　　2002年4月
    
    
    ［13］ 刘子芳等　《检定装置的温度控制》
    　　　　　　　　　　 中国计量出版社　1988年6月
    ［14］　《精密温度自动控制仪DWT702技术说明》
     上海自动化仪表六厂
    ［15］ 卢洪波等　井下中子生器靶极稳压电源的研制
    东北师范大学学报自然科学版　1996年　
    ［16］ 张光道等　高频逆变型静电高压电源的研究　
    安徽广播电视大学学报　2000年第1期
    ［17］ 叶汉民 一种高稳定度70kV直流高压电源装置
    高电压技术　2000年
    ［18］ 廖小东等 改进250KV高压电源稳定性与可靠性的研究
    四川大学学报（自然科学版）2001年
    ［19］ 宋　莹等　一种新型跟踪式可控硅直流稳压电源　
    电子工程师　2001年　
    ［20］ 王 雷 跟踪式大功率直流稳压电源的设计
    电测与仪表 2001年
    ［21］ 陈振生等　一种复合调整型精密高压电源　　
    电力电子技术　1997年11月
    ［22］ 陈尚文等　600kV、15mA直流高压稳压电源稳压系统　
    甘肃科学学报　1996年　第3期
    ［23］ 沙占友等　　新编实用数学化测量技术　
    国防工业出版社　1998年1月
    ［24］ 叶慧贞等　《新颖开关稳压电源》　
    国防工业出版社　1999年
    ［25］ 李东仓等　高压倍压整流电路无功补偿对策
    　　　　　　　　　　 电工技术杂志　2002年
    ［26］ 卢洪波等 高压倍加电路脉冲工作特性的研究
    高电压技术 1996年12月
    
    
    致　 谢
    
    本论文是在导师卢洪波教授的精心指导下完成的。卢老师崇高的敬业精神，渊博的专业知识，严谨的治学作风，丰富的实践经验对我产生了深刻的影响，是我学习的榜样。感谢卢老师三年来对我学习上的辛勤指导。
    感谢郭景富老师在单片机与嵌入式系统方向的指导和在生活方面的关心，感谢蒋忠进师兄学习和论文方面的帮助。
    感谢物理系各位领导、老师对我的培养。