近日，合肥综合性国家科学中心能源研究院中子技术应用研究中心孟献才团队在中子发生器方面的研究成果以“紧凑型 ECR-DD 中子发生器二次电子抑制研究”为题作为封面文章发表在《真空科学与技术学报》上，该文章第一作者为廖晨伦硕士。

中子发生器在工作时，D+被加速轰击至钛靶，钛靶受到高能束流轰击的同时表面会产生二次电子，加重电源负载，影响系统的稳定性。本文研究了不同电极结构对腔室温度、真空度和中子产额的影响。结果表明电极腰孔的形状会直接影响二次电子从腰孔逃逸的数量，并进一步影响腔室壁温度，导致壁吸附气体的释放，提升高压打火的频率。模拟分析了二次电子的传输路径，模拟显示靶面溅射二次电子一部分从腰孔溢出轰击在腔室壁，一部分溅射在电极内侧，少部分被反向加速轰击在陶瓷窗上，模拟结果与实物痕迹相吻合。基于该结果开展了电阻与磁场两种方式下二次电子的抑制实验，结果表明采用30-68kΩ的电阻能较好抑制二次电子，此时能在相对较小的电流下获得更高的中子产额；使用1.3T剩磁永磁铁在中心产生约100Gs磁场，能实现二次电子的有效偏转，不影响中子产额的情况下电流下降约23%，实现二次电子的抑制效果。总的来说，在保证电极内部真空度的情况下，应尽量在电极壁开小孔或不开孔或采取有效的二次电子抑制措施，有助于提升中子发生器的稳定性，进而延长其使用寿命。

该论文合作者还包括中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、中国科学院高能物理研究所、东华理工大学核科学与工程学院的科研团队成员。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽高校协同创新、合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）项目支持。

论文链接：

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=4fayqqv3WFduE9jLBH1j-0iJWBvKQZ5R4tpYs0A4xUI_GaL1VNNwMZQ5Iu0os3i7oy2v0QN1cVS5hXYIICcGsONY_W7_53vqt-ktFsbmvwsUXnfmrZ7ntxSh3TXl_ZgkIZy5mrSriE-fRJyilb3yI4MClYbDq0jb&uniplatform=NZKPT