CN107230527A - 中微子探测器用电缆及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种中微子探测器用电缆及其制作方法，步骤：将镀锡软铜丝或裸圆软铜丝由绞合机械绞合并在外部被覆绝缘层，得到导体；在得到的导体行进的状态下由网套编织机械将镀锡铜丝编织在导体的被覆绝缘层外，得到在导体外形成有镀锡铜丝编织网套的屏蔽导体；在得到的屏蔽导体行经挤护套机的模具的状态下由挤护套机在屏蔽导体外形成外护套，得到中微子探测器用电缆，外护套的材料为乙烯‑四氟乙烯共聚物。消除对中微子探测实验产生影响的因素；避免电磁干扰，保障探测实验工作的顺利进行并保障获得准确的实验数据；结构简单；适应0‑80℃的工作温度、适应10KV的高电压、适应水深40m的承荷以及满足20年的使用寿命要求；工艺步骤简练。
Description
技术领域
本发明属于电线电缆及其制作方法技术领域，具体涉及一种中微子探测器用电缆，并且还涉及其制作方法。
背景技术
中微子是一种不带电荷且极其微小的基本粒子，比已知的粒子轻百万倍。由于中微子几乎不与任何物质发生相互作用，唯一例外的是：当中微子迎头撞上物质粒子时才得以被人们探测到，鉴此，科学家们将中微子喻为“幽灵粒子”。中微子在微观层面上的粒子物理和宏观层面上的宇宙起源及其演化过程中均扮演着重要角色。
探测中微子的最基本的方法是让中微子与探测器的材料发生相互作用，然后用光电探测器捕捉。公知的中微子探测器都会使用巨大的水槽，在水遭内灌满高纯度水，水槽四周布满高性能探测器，由高性能探测器捕捉中微子与水中氢或氧原子核迎头撞击时产生的微弱的闪光信号。由于探测中微子是在水中进行的，因而与中微子探测器连接的电缆敷设于水槽的水中并且对电缆的要求极其严苛，主要表现为以下几个方面：其一，在探测中微子的实验期间，不允许电缆析出任何化学物质，不然会对实验产生影响；其二，满足能量的高精度控制要求，因为实验要求能源线由两万根乃至更多的电线单独传输，如此众多的电线组成一个输出阵列，于是庞大的输电阵列会产生强大的电磁干扰，而电磁干扰会影响光电探测器的正常工作并且影响实验数据；其三，要求电缆具有较宽的工作温度适应性，良好的耐水压、耐高电压以及服役寿命等，同时要求电缆结构简练。
在公开的中国专利文献中可见诸探测电缆的技术信息，典型的如发明专利申请公布号CN102629508A推荐的“一种光电复合承荷探测电缆”，其结构为：在一钢管内设置四根光纤，并且在四根光纤与钢管之间的空隙内采用填充油膏填充，在钢管外设置保护层（聚氨酯或橡胶），在保护层外围绕保护层的四周均布四根电源线，在四根电源线之间以及外侧设置铠装钢丝，在铠装钢丝外挤包氟塑料或聚烯烃绝缘层（说明书第0022段）。通过对该专利说明书的阅读可知，该电缆用于油汽井、河流、港湾、煤田、水文测量，因而对于设计中微子探测器用电缆不具有可借鉴的技术意义。发明专利申请公布号CN106098209A提供的“一种超轻型光电复合承荷探测电缆及其制备方法”也是针对前述应用场合的，因而对于开发中微子探测器用电缆同样不具有借鉴意义。
据本申请人所知，由于目前我国中微子探测器用电缆处于生产空白状态，因而只能以昂贵的价格向国外进口，然而从产业自主角度考虑，有必要开发设计并付诸生产，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的首要任务在于提供一种有助于避免析出化学物质而藉以消除对中微子探测实验产生影响的因素、有利于避免电磁干扰而藉以保障探测实验工作的顺利进行并且保障获得准确的实验数据、有益于简化结构而藉以体现经济性、有利于适应较宽的工作温度范围以及体现良好的耐水压和耐电压并且体现理想的使用寿命而藉以满足严苛的使用环境要求的中微子探测器用电缆。
本发明的另一任务在于提供一种中微子探测器用电缆的制作方法，该方法工艺简练而得以满足工业化放大生产要求并且能保障中微子探测器用电缆的技术效果得以全面体现。
本发明的首要任务是这样来完成的，一种中微子探测器用电缆，包括被覆有绝缘层的一导体；一屏蔽层，该屏蔽层设置在所述绝缘层外；一外护套，该外护套挤覆在所述屏蔽层外，所述的导体由镀锡软铜丝或裸圆软铜丝绞合构成，所述的屏蔽层为镀锡铜丝编织网套，所述的外护套为乙烯-四氟乙烯共聚物。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的绝缘层为交联聚烯烃。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述交联聚烯烃的耐电压等级为10KV。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的乙烯-四氟乙烯共聚物是由悬浮聚合制备的。
本发明的另一任务是这样来完成的，一种中微子探测器用电缆的制作方法，包括以下步骤：
A)制作导体，将镀锡软铜丝或裸圆软铜丝由绞合机械绞合并通过绝缘层被覆机械在外部被覆绝缘层，得到导体；
B)设置屏蔽层，在由步骤A）得到的导体行进的状态下由网套编织机械将镀锡铜丝编织在导体的被覆绝缘层外，得到在导体外形成有镀锡铜丝编织网套的屏蔽导体；
C)成品制作，在由步骤B）得到的屏蔽导体行经挤护套机的模具的状态下由挤护套机在屏蔽导体外形成外护套，得到中微子探测器用电缆，其中，所述的外护套的材料为乙烯-四氟乙烯共聚物。
本发明提供的技术方案的技术效果在于：其一，由于外护套择用了乙烯-四氟乙烯共聚物，因而能避免析出化学物质，消除对中微子探测实验产生影响的因素；其二，由于在绝缘层与外护套之间设置了由镀锡铜丝编织网套担当的屏蔽层，因而得以避免电磁干扰，保障探测实验工作的顺利进行并保障获得准确的实验数据；其三，由于结构简单，因而能体现经济廉价；其四，由于绝缘层择用了耐电压为10KV的交联聚烯烃，又由于外护套3择用了乙烯-四氟乙烯共聚物，因而有利于适应0-80℃的工作温度、适应10KV的高电压、适应水深40m的承荷以及满足20年的使用寿命要求；其五，提供的制作方法工艺步骤简练并且能保障中微子探测器用电缆的所述技术效果得以全面体现。
附图说明
图1为本发明的实施例示意图。
具体实施方式
实施例1：
制作由图1所示结构的中微子探测器用电缆的步骤如下：
A)制作导体1，将镀锡软铜丝由绞合机械绞合并通过绝缘层被覆机械在外部被覆绝缘层11，得到导体1；
B)设置屏蔽层2，在由步骤A）得到的导体1行进的状态下由网套编织机械将镀锡铜丝编织在导体1的被覆绝缘层11外，得到在导体1外形成有镀锡铜丝编织网套的屏蔽导体；
C)成品制作，在由步骤B）得到的屏蔽导体行经挤护套机的模具的状态下由挤护套机在屏蔽导体1外形成外护套3，得到中微子探测器用电缆，其中，前述的外护套3的材料为乙烯-四氟乙烯共聚物。
在本实施例中，步骤A）中所述的绝缘层11为交联聚烯烃，该交联聚烯烃的耐电压等级为10KV；步骤C）中所述的乙烯-四氟乙烯共聚物是由悬浮聚合制备的，由于这里所称的悬浮聚合方式属于现有技术，例如可参见中国专利CN1087309C、CN100503669C和CN106084275A等，因而申请人不再赘述。
实施例2：
仅将实施例1的步骤A）的镀锡软铜丝改用裸圆软铜丝，其余均同对实施例1的描述。
综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。
Claims (5)
1.一种中微子探测器用电缆，其特征在于包括被覆有绝缘层(11)的一导体(1)；一屏蔽层(2)，该屏蔽层(2)设置在所述绝缘层(11)外；一外护套(3)，该外护套(3)挤覆在所述屏蔽层(2)外，所述的导体(1)由镀锡软铜丝或裸圆软铜丝绞合构成，所述的屏蔽层(2)为镀锡铜丝编织网套，所述的外护套(3)为乙烯-四氟乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述的中微子探测器用电缆，其特征在于所述的绝缘层(11)为交联聚烯烃。
3.根据权利要求2所述的中微子探测器用电缆，其特征在于所述交联聚烯烃的耐电压等级为10KV。
4.根据权利要求1所述的中微子探测器用电缆，其特征在于所述的乙烯-四氟乙烯共聚物是由悬浮聚合制备的。
5.一种如权利要求1所述的中微子探测器用电缆的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A)制作导体(1)，将镀锡软铜丝或裸圆软铜丝由绞合机械绞合并通过绝缘层被覆机械在外部被覆绝缘层(11)，得到导体(1)；
B)设置屏蔽层(2)，在由步骤A）得到的导体(1)行进的状态下由网套编织机械将镀锡铜丝编织在导体(1)的被覆绝缘层(11)外，得到在导体(1)外形成有镀锡铜丝编织网套的屏蔽导体；
C)成品制作，在由步骤B）得到的屏蔽导体行经挤护套机的模具的状态下由挤护套机在屏蔽导体(1)外形成外护套(3)，得到中微子探测器用电缆，其中，所述的外护套(3)的材料为乙烯-四氟乙烯共聚物。
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