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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kernreaktoren und insbesondere auf einen Sensor zum Messen des elektrochemischen Korrosionspotentials in einem Kernreaktor sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors.
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Eine Kernkraftanlage enthält einen Kernreaktor zum Erhitzen von Wasser, um Dampf zu erzeugen, der zu einer Dampfturbine geleitet wird, die daraus Energie entzieht zum Antreiben von einem elektrischen Generator, um elektrische Energie zu erzeugen. Der Kernreaktor hat üblicherweise die Form von einem Siedewasserreaktor, wobei ein geeigneter Kernbrennstoff in einem Reaktordruckbehälter angeordnet ist, in dem Wasser erhitzt wird.
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Das Wasser und der Dampf werden durch verschiedene Komponenten und Rohrleitungen geführt, die üblicherweise aus rostfreiem Stahl gebildet sind, wobei andere Materialien, wie beispielsweise die Legierung 182 als Schweißmetall und die Legierung 600, für verschiedene Komponenten direkt innerhalb des Reaktordruckbehälters verwendet werden.
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Es wurde gefunden, dass diese Materialien die Tendenz haben, eine intergranulare Stresskorrosions-Rissbildung zu durchlaufen, und zwar in Abhängigkeit von der Chemie des Materials, dem Empfindlichkeitsgrad, dem Vorhandensein von Zugbeanspruchung und der Chemie des Reaktorwassers. Indem einer oder mehrere dieser kritischen Faktoren gesteuert wird, ist es möglich, die Neigung eines Materials zum Durchlaufen von intergranularer Stresskorrosions-Rissbildung zu steuern.
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Es ist jedoch nach konventioneller Kenntnis bekannt, dass intergranulare Stresskorrosions-Rissbildung kontrolliert oder gemindert werden kann, indem ein einziger kritischer Parameter gesteuert wird, der das elektrochemische Korrosionspotential von dem in Rede stehenden Material genannt wird. Somit sind in dem vergangenen Jahrzehnt wesentliche Anstrengungen gemacht worden, das elektrochemische Korrosionspotential von den interessierenden Materialien während des Leistungsbetriebs des Reaktors zu messen. Dies ist jedoch keine triviale Aufgabe, weil sich das elektrochemische Korrosionspotential des Materials in Abhängigkeit von dem Ort des Materials innerhalb des Reaktorkreises ändert.
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Als ein Beispiel ist ein Material in dem Reaktorkernbereich wahrscheinlich empfindlicher gegenüber durch Strahlung unterstützte Stresskorrosions-Rissbildung als das gleiche Material, das einem Bereich ausserhalb des Kerns ausgesetzt ist. Dies liegt daran, dass das Material in dem Kernbereich zusätzlich zu dem Effekt der direkten, durch Strahlung unterstützten Stresskorrosions-Rissbildung der stark oxidierenden Spezies ausgesetzt ist, die durch die Radiolyse von Wasser durch sowohl Gamma- als auch Neutronenstrahlung unter normalen Wasserchemiebedingungen erzeugt wird. Die oxidierende Spezies vergrössert das elektrochemische Korrosionspotential von dem Material, das seinerseits seine Neigung vergrössert, eine intergranulare Stresskorrosions-Rissbildung oder durch Strahlung unterstützte Stresskorrosions-Rissbildung zu durchlaufen.
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Somit ist eine Unterdrückung der oxidierenden Spezies wünschenswert beim Steuern der intergranularen Stresskorrosions-Rissbildung. Ein effektives Verfahren zum unterdrücken der oxidierenden Spezies, die mit dem Material in Kontakt kommt, besteht darin, Wasserstoff in das Reaktorwasser über das Speisewassersystem zu injizieren, so dass eine Rekombination der Oxidantien mit Wasserstoff in dem Reaktorkreis auftritt. Dies hat eine Gesamtreduktion der Konzentration an Oxidantien zur Folge, die in dem Reaktor vorhanden sind, was wiederum die intergranulare Stresskorrosions-Rissbildung der Materialien vermindert, wenn die Konzentration an Oxidantien auf sehr niedrige Werte gedrückt wird.
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Dieses Verfahren wird üblicherweise Wasserstoff-Wasserchemie genannt, die in einem weiten Rahmen praktiziert wird zum Verringern der intergranularen Stresskorrosions-Rissbildung von Materialien in Siedewasserreaktoren. Wenn die Wasserstoff-Wasserchemie in einem Siedewasserreaktor praktiziert wird, sinkt das elektrochemische Korrosionspotential von dem rostfreien Stahlmaterial von einem positiven Wert, der im allgemeinen in dem Bereich von 0,050 bis 0,200 V (SHE) bei normaler Wasserchemie liegt, auf einen Wert kleiner als –0,230 V (SHE), wobei SHE für das Standard-Hydrogen-Elektrodenpotential bzw. Standard-Wasserstoff-Elektrodenpotential steht. Es gibt wesentliche Anzeichen dafür, dass, wenn das elektrochemische Korrosionspotential unter diesem negativen Wert ist, die intergranulare Stresskorrosions-Rissbildung von rostfreiem Stahl vermindert und der Beginn einer intergranularen Stresskorrosions-Rissbildung verhindert werden kann.
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Somit sind in dem vergangenen Jahrzehnt wesentliche Anstrengungen gemacht worden, betriebssichere Sensoren für das elektrochemische Korrosionspotential zu entwickeln, die als Referenzelektroden zu verwenden sind, die dazu benutzt werden können, das elektrochemische Korrosionspotential von Arbeitsoberflächen zu ermitteln. Diese Sensoren sind in mehr als einem Dutzend Siedewasserreaktoren weltweit mit einem hohen Erfolgsgrad verwendet worden, der die Ermittlung der minimalen Speisewasser-Wasserstoff-Injektionsrate ermöglicht hat, die notwendig ist, um elektrochemische Korrosionspotentiale von Reaktorinnenflächen und Rohrleitungen unterhalb des gewünschten negativen Wertes zu erzielen.
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Die Sensoren haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer, einige sind nach nur drei Monaten der Benutzung ausgefallen, während wenige einen erfolgreichen Betrieb für etwa sechs bis neun Monate gezeigt haben. Nur ein Sensor hat einen erfolgreichen Betrieb über eine Periode von einem Brennstoffzyklus von beispielsweise 18 Monaten in einem US-Siedewasserreaktor gezeigt.
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Neuere Erfahrungen mit zwei Siedewasserreaktoren in den vereinigten Staaten von Amerika haben gezeigt, dass die zwei Hauptausfallarten eine Rissbildung und ein korrosiver Angriff in der Keramik/Metall-Lötverbindung, die in der Abtastspitze verwendet wurde, und die Auflösung von Saphir-Isolierkeramikmaterial gewesen sind, das dazu verwendet wurde, die Abtastspitze elektrisch von dem Metalleiterkabel für Sensoren aus Platin oder rostfreiem Stahl zu isolieren.
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Die Sensoren für elektrochemisches Korrosionspotential können entweder direkt in dem Reaktorkernbereich angebracht sein, um direkt das elektrochemische Korrosionspotential von im Kern befindlichen Oberflächen zu überwachen, oder sie können außerhalb des Reaktorkerns angebracht sein, um das elektrochemische Korrosionspotential von außerhalb des Kerns befindlichen Oberflächen zu überwachen. Der typische Sensor für das elektrochemische Korrosionspotential ist jedoch trotzdem sehr harten Betriebsumgebungsbedingungen ausgesetzt in Anbetracht der hohen Temperatur von Wasser gut über 88°C, dessen relativ hohe Strömungsgeschwindigkeiten bis zu und über mehreren m/s und aufgrund der hohen Nuklearstrahlung in dem Kernbereich. Dies kompliziert das Design des Sensors, da geeignete Materialien für diese aggressive Umgebung erforderlich sind, und sie müssen in geeigneter Weise konfiguriert werden, um für eine wasserdichte Einrichtung für eine geeignete nutzbare Lebensdauer zu sorgen.
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Wie vorstehend ausgeführt ist, hat die Erfahrung mit dem typischen Platinsensor für das elektrochemische Korrosionspotential dessen Nachteile gezeigt, die zu einem vorzeitigen Ausfall vor Ablauf von einem üblichen Brennstoffzyklus führen. Deshalb ist es wünschenswert, das Design von Sensoren für das elektrochemische Korrosionspotential zu verbessern, um deren nutzbare Lebensdauer zu verbessern, um das Ziel einer Lebensdauer von ein oder mehr Brennstoffzyklen zu erreichen.
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Aus
US 5 192 414 ist ein Sensor bekannt, der zum Messen des elektrochemischen Korrosionpotentials in einem Kernreaktor vorgesehen ist. Er weist eine Sensorspitze aus Platin auf, die mit einem Leiter elektrisch verbunden ist. Ein rohrförmiger keramischer Isolator umgibt den Leiter und ist mit der Spitze verbunden. Eine rohrförmige Hülse umgibt den Leiter und ist über den Isolator von der Spitze elektrisch isoliert. Der Isolator hat eine freiliegende Oberfläche, die die Spitze und die Hülse axial trennt.
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Ein Sensor zum Messen des elektrochemischen Korrosionspotentials in einem Kernreaktor ist auch in
WO 1996/022519 A1 beschrieben. Die Sensorspitze des Sensors ist elektrisch mit einem Leiter verbunden, der von einem keramischen Isolator umschlossen ist. Eine rohrförmige Hülse ist mit dem Isolator verbunden und umgibt den Leiter. Der Isolator weist eine freiliegende Oberfläche auf, die die Hülse axial von der Spitze des Sensors trennt. Der Isolator kann beispielsweise aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid oder aus Magnesiumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid gebildet sein.
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Aus der
DE 195 12 873 A1 sind ein Verfahren und ein isolierter Schutzüberzug zum Mäßigen von Spannungsriskorrosion von Metallkomponenten in Wasser hoher Temperatur bekannt. Auf die Oberflächen wird ein elektrisch isolierender Überzug aufgebracht, der vorzugsweise aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkoniumoxid besteht. Der isolierende Überzug kann beispielsweise durch Luftplasma-Spritzen aufgebrachten werden.
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Ein erfindungsgemäßer Sensor für das elektrochemische Korrosionspotential enthält eine Sensorspitze, die elektrisch mit einem Leiter verbunden ist, und einen keramischen Isolierkörper (Isolator), der mit der Spitze um den Leiter herum verbunden ist. Eine Hülse ist mit dem Isolator um den Leiter herum verbunden und ist elektrisch von der Spitze durch den keramischen Isolator isoliert. Der Isolator hat eine freiliegende Oberfläche, die die Spitze und die Hülse axial voneinander trennt, und ein keramischer Überzug ist mit ihr verbunden bzw. gebondet, um eine Auflösung des Isolators durch Reaktorwasser zu verhindern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der keramische Isolator Saphir, und der keramische Überzug ist yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid oder Magnesiumoxidstabilisiertes Zirkonoxid, das durch Plasmasprühen über den Isolator aufgebracht sein kann.
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Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 ist eine schematische Darstellung eines elektrochemischen Korrosionspotentialsensors gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem keramischen Überzug, der durch Plasmasprühen über einen keramischen Isolator aufgebracht ist.
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2 ist eine schematische Darstellung eines Spitzenabschnitts des in 1 dargestellten elektrochemischen Korrosionspotentialsensors gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen zusätzlichen Verbindungsüberzug aufweist, der teilweise zwischen dem keramischen Überzug und den freiliegenden Oberflächen ausgebildet ist.
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In 1 ist schematisch ein Sensor 10 dargestellt, der zum Messen des elektrochemischen Korrosionspotentials von Reaktorflächen in zirkulierendem Wasser 12 innerhalb des Druckbehälters eines üblichen Siedewasser-Kernreaktors 14 aufgebaut ist, der mit einem relevanten Teil gezeigt ist. Der Sensor 10 enthält eine Sensorspitze 16, die in geeigneter Weise elektrisch mit einem Mittelleiter 18 verbunden ist. Die Sensorspitze 16 kann irgend eine geeignete Konfiguration haben, wie beispielsweise ein zylindrischer Stopfen oder ein rohrförmiger Becher, der aus einem geeigneten Edelmetall, wie beispielsweise Platin, oder rostfreiem Stahl gebildet ist.
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Ein rohrförmiger, keramischer, elektrischer Isolierkörper (Isolator) 20 ist in geeigneter Weise mit dem einen Ende der Spitze 16 um den Leiter 18 herum verbunden. Eine rohrförmiger Übergangshülse 22 ist in geeigneter Weise mit dem Isolator 20 an einem gegenüberliegenden Ende davon verbunden, ebenfalls um den Leiter 18 herum, und ist elektrisch von der Spitze 16 durch den keramischen Isolator 20 isoliert.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Übergangshülse 22 einen ersten Abschnitt 22a mit geeigneter Länge auf, der mit einem zweiten Abschnitt 22b in geeigneter Weise verbunden ist, an dem der keramische Isolator 20 direkt befestigt ist. Der erste Abschnitt 22a kann aus rostfreiem Stahl gebildet sein, der an dem zweiten Abschnitt 22b angeschweißt ist, der aus einem üblichen Material, wie beispielsweise Kovar, einem Eisen-Nickel-Kobalt-Material, oder aus Invar gebildet ist, das auch als Legierung 42 bekannt ist, die ein Eisen-Nickel-Material ohne Kobalt ist, um dessen Bestrahlung während der Verwendung in dem Siedewasserreaktor zu eliminieren. Der keramische Isolator 20 ist vorzugsweise aus Saphir gebildet.
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Der Sensor 10 ist mit einem geeigneten Leiterkabel 24 mit Mineraloxidisolation verbunden, das elektrisch die Sensorspitze 16 mit einer üblichen Vorrichtung oder einem digitalen Voltmeter 26 verbindet zum Messen des elektrochemischen Korrosionspotentials in Volt. Das Kabel 24 weist üblicherweise einen Mittelleiter 24a, der aus rostfreiem Stahl bestehen kann und durch Punktschweißen an dem Spitzenleiter 18 befestigt ist, und eine äußere elektrisch isolierende Ummantelung 24b aus beispielsweise einer geeigneten Mineraloxidkeramik auf.
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In der Praxis werden mehrere geeignete Sensoren für das elektrochemische Korrosionspotential in dem Siedewasserreaktor 14 verwendet. Die Sensoren sind in geeigneter Weise in dem Siedewasserreaktor angebracht und können beispielsweise durch eine Druckbehälterwand hindurchführen zum Überwachen des elektrochemischen Korrosionspotentials von im Kern befindlichen Oberflächen in dem Wasser 12, das durch den Reaktorkern zirkuliert. Der Sensor 10 ist deshalb einer Umgebung mit einer hohen Nuklearstrahlung ausgesetzt und bei einer erhöhten Wassertemperatur von mehr als 100°C und mit wesentlichen Wasserströmungsgeschwindigkeiten, die 1 m/s überschreiten können.
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Die verschiedenen Komponenten des Sensors 10 müssen in geeigneter Weise abgedichtet sein, um eine Leckage des Wassers 12 zu verhindern. Beispielsweise ist der Keramikisolator 20 üblicherweise mit der Spitze 16 und der Hülse 22 an entsprechenden ersten und zweiten Lötverbindungen 28a, b von Keramik zu Metall verbunden. Die Verbindungen 28a, b werden durch übliches Hartlöten herbeigeführt, das bei einer erhöhten Temperatur wie beispielsweise etwa 940°C erfolgt. Um die Wahrscheinlichkeit für eine unerwünschte Rissbildung zwischen dem Keramikisolator 20 und der Spitze 16 und der Hülse 22 zu verkleinern, haben deren Materialien geeignete thermische Ausdehnungskoeffizienten, die im allgemeinen demjenigen des Keramikisolators 20 ähnlich sind, um eine unterschiedliche thermische Expansion und Kontraktion von ihnen während des Lötprozesses zu verkleinern. Für die Hülse 22 sorgt das Kovar oder das Legierung-42-Material für diesen Vorteil; und für die Spitze 16 wird üblicherweise Platin verwendet.
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Der Keramikisolator 20 erstreckt sich teilweise von seinen beiden gegenüberliegenden Enden in die Spitze 16 und die Hülse 22, wobei eine mittlere, freiliegende Ringfläche 20a die Spitze 16 und die Hülse 22 axial trennt.
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Der oben beschriebene Sensor 10 für das elektrochemische Korrosionspotential ist in Konfiguration und Arbeitsweise üblich und kann nach Wunsch verschiedene andere Komponenten aufweisen, um einen geeigneten Sensor zum Messen des elektrochemische Korrosionspotentials in dem Siedewasserreaktor 10 auszubilden, in dem er angebracht ist.
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Wie in der Einleitung ausgeführt ist, ist der Saphir-Isolator 20 einer feindlichen, aggressiven Umgebung von hoher Strahlung, hoher Wassertemperatur und relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Wassers ausgesetzt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass eine Hauptfehlerart des Sensors 10 durch eine rasche Auflösung des Saphir-Isolators 20 auftritt, der mit der Zeit abblättert. Gemäss der vorliegenden Erfindung ist der Sensor 10 modifiziert, um seine nutzbare Lebensdauer zu verbessern und den Saphir-Isolator 20 vor einer Auflösung zu schützen.
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Genauer gesagt, ist ein geeigneter keramischer Überzug 30 mit der frei liegenden Oberfläche 20a verbunden und überlappt angrenzende Abschnitte von der Spitze 16 und der Hülse 22, um eine Auflösung des Isolators 20 durch das zirkulierende Wasser 12 in dem Reaktor zu verhindern. Der Überzug 30 erstreckt sich vorzugsweise auch über die ersten und zweiten Lötverbindungen 20a, b, um auch diese zu schützen und dort eine redundante Dichtung auszubilden. Der zusätzliche keramische, elektrisch isolierende Überzug 30 bildet eine effektive Trennschicht auf dem ansonsten freiliegenden Saphir-Isolator 20. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Überzug 30 yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid oder Magnesiumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid wegen dessen Fähigkeit, der Umgebung mit hoher Temperatur, großer Wasserströmung unter hoher Strahlung zu widerstehen.
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In einem Ausführungsbeispiel des verbesserten Sensors 10, der in 1 dargestellt ist, wurde eine 0,178 mm (7/1000 Zoll) dicke Schicht des Überzugs 30 aus yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid erfolgreich auf dem Saphir-Isolator 20 und den ersten und zweiten Hartlötverbindungen 20a, b hergestellt. Der Überzug 30 war auch so aufgesprüht, dass benachbarte Abschnitte von der Spitze 16 und der Hülse 22 überlappt werden.
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Wie in 1 schematisch gezeigt ist, wurde zunächst eine übliche Sandstrahlvorrichtung 32 verwendet, um die freiliegende Saphiroberfläche und benachbarte Metalloberflächen sandzustrahlen für ein geeignetes Aufrauhen dieser Oberflächen vor der Plasmaabscheidung. Dann wurde eine übliche Plasmasprühvorrichtung 34 verwendet, um durch Plasmasprühen den keramischen Überzug 30 über den aufgerauhten Oberflächen aufzubringen, um den Überzug 30 damit zu verbinden bzw. zu bonden. Eine Sichtprüfung der Querschnittsmorphologie des eine Schicht aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid aufweisenden Überzugs 30 auf dem Saphir-Isolator 20 zeigte eine direkte Verbindung dazwischen.
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Das Beispiel des Sensors 10 mit einem Überzug aus yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid wurde in einer Wasserumgebung von etwa 288°C mit verschiedenen Wasserchemiebedingungen geprüft, indem er der normalen Wasserchemie (200 ppb O2) und Wasserstoff-Wasserchemie (150 ppb H2) für etwa vier Monate bei einer kleinen Strömungsgeschwindigkeit von wenigen cm/s und für etwa zwei Monate bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1,5 m/s ausgesetzt wurde. Die Schicht aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid wurde periodisch alle zwei Wochen untersucht. Während der Prüfung wurde kein Gewichtsverlust, keine signifikante Verschlechterung des Überzugs aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid und keine Impedanzänderung (größer als 60 kOhm bei 288°C) beobachtet. Dementsprechend erfreut sich der mit Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid überzogene Sensor 10 einer verbesserten Beständigkeit gegenüber einer hohen Wasserströmungsgeschwindigkeit, um den Saphir-Isolator 20 gegen Auflösung abzuschirmen.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, wird das Plasmasprühen des Überzugs 30 bei einer Temperatur ausgeführt, die geeignet niedriger als die Temperatur zum Hartlöten der Verbindungen 28a, b ist, um eine Beschädigung daran zu verhindern. Übliche Hartlöttemperaturen liegen bei etwa 940°C, wogegen eine geeignete Plasmasprühtemperatur bei etwa 600°C liegen kann.
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Um die Verbindung bzw. das Bonden des Überzugs 30 aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid auf dem Sensor 10 zu verbessern, kann in einem anderen Ausführungsbeispiel des Sensors 10A, der in 2 gezeigt ist, zunächst ein geeignet rauher Bindungsüberzug 36 aufgebracht werden. Der Bindungsüberzug 36 kann irgend eine geeignete Dicke haben, beispielsweise 0,127–0,254 mm (5–10/1000 Zoll) und kann durch irgend eine geeignete Überzugseinrichtung 38 hergestellt werden, die auch eine Plasmasprühvorrichtung sein kann. Übliche Bindungsüberzüge sind elektrisch leitende Metalllegierungen, wie beispielsweise Nickel 211, die eine Nickel-Chrom-Eisen-Aluminium-Legierung ist.
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Jedoch muss der leitende Bindungsüberzug 36 in geeigneter Weise konfiguriert sein, um eine elektrische Leitung zwischen der Spitze 16 und der Hülse 22 zu verhindern. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine geeignete Maske an einem Zwischen- oder Mittelabschnitt von dem Keramikisolator 20 an der freiliegenden Oberfläche 20a verwendet wird, wie es in 2 dargestellt ist, bevor der Bindungsüberzug 36 abgeschieden wird, um dort eine elektrische Isolation aufrechtzuerhalten. Der keramische Überzug 30 kann dann in geeigneter Weise auf dem Bindungsüberzug 36 und auf dem Zwischenabschnitt von dem keramischen Isolator 20 direkt auf der freiliegenden Oberfläche 20a aufgebracht werden.
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Der Bindungsüberzug 36 ist somit mit gewählten Oberflächen einschließlich den freiliegenden Endabschnitten von dem keramischen Isolator 20 und den angrenzenden Abschnitten der Spitze 16 und der Hülse 22 über den ersten und zweiten Hartlötverbindungen 28a, b verbunden. Der keramische Überzug 30 ist deshalb teilweise mit dem Zwischenabschnitt von dem keramischen Isolator 20 an der freiliegenden Oberfläche 20a direkt verbunden und er ist auch mit dem axial davon entfernten Bindungsüberzug 36 verbunden, um die elektrische Isolation zwischen der Spitze 16 und der Hülse 22 aufrechtzuerhalten.
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Durch Plasmasprühen des keramischen Überzugs 30 in einem geeigneten Vakuum bzw. Unterdruck kann ein keramischer Überzug 30 mit einer relativ hohen Dichte von etwa 97% erhalten werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind selbst einige Mikrorisse in den Schichten aus Yttriumoxidstabilisiertem Zirkonoxid akzeptabel, weil die äußersten Überzugsschichten aus Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid trotzdem die durch Strömung hervorgerufene Auflösungsrate des Saphirs wesentlich verringern werden.
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Somit sorgen die in den 1 und 2 dargestellten Sensoren 10, 10A, die mit Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkonoxid überzogen sind, für einen Schutz des Saphir-Isolators gegen Auflösung in dem eine hohe Temperatur und große Strömung aufweisenden Zustand des Reaktorwassers in einer Umgebung mit hoher Strahlung. Dies hat eine entsprechende Verlängerung in der nutzbaren Lebensdauer des verbesserten Sensors bei einer relativ einfachen Modifikation des üblichen Designs zur Folge.
