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中子管类似于小型密封加速器，它是将离子源储存器、离子加速系统及靶密封在一个高真空陶瓷或玻璃管内。中子管最主要的优点是安全可控，与普通放射性同位素中子源相比，其更加环保，单色性好，基本上无伽马本底。
中子管工作时，加热储氢材料使其释放工作气体，离子源阳极通入直流或脉冲高压，工作气体在电场及磁场的作用下发生电离，同时在靶及加速系统上加负极性直流高压，氘/氚离子在靶高压的作用下从离子源引出，经加速后与靶上注入的氘或氚发生核反应，产生中子。
其中D-D中子管的中子产额可达3×10⁶n/s，D-T中子管的中子产额可达3×10⁸n/s。其中D-T中子管常温环境下工作寿命4000h（5×10⁷n/s），高温环境下（175°C）工作寿命300h（1×10⁸n/s）。
中子管技术指标
| 项目 | 指标 |
|---|---|
| 中子产额 D-D | 1×10⁶ n/s ~ 3×10⁶ n/s |
| 中子产额 D-T | 1×10 n/s ~ 3×10⁸ n/s |
| 中子能量 D-D | 2.5 MeV |
| 中子能量 D-T | 14.1 MeV |
| 加速电压 | 80 ~ 120kV |
| 工作频率 | 脉冲可调 0 ~ 10kHZ |
| 脉冲宽度 | 10 ~ 50μs |
| 最高工作温度 | 175°C |
| 高温工作寿命 | D-T 300h；D-D 800h |
| 常温工作寿命 | D-T 4000h（5×10⁷n/s） |
| 脉冲模式中子管尺寸 | φ25，管长180mm |
| 靶类型 | 氚钛靶（TiT）吸附靶 |
| 中子管产额稳定性 | 连续稳定工作2h，排除统计误差，实测中子输出相对产额平均值的偏差≤3% |