DE2921384A1 - NEUTRON DETECTION TUBE AND METHOD OF MANUFACTURING IT - Google Patents
NEUTRON DETECTION TUBE AND METHOD OF MANUFACTURING ITInfo
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Description
Dipl.-Ing. Dipl -Chem. Dipl -Ing.Dipl.-Ing. Dipl -Chem. Dipl -Ing.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. LeiserE. Prince - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19Ernsbergerstrasse 19
8 München 608 Munich 60
17. Mai 197917th May 1979
LE MATERIEL TELEPHONIQüE
46-47, Quai Alphonse-Le-Gallo
92100 BOULOGNEHBILLÄNCOURT /Frankreich LE MATERIEL TELEPHONIQüE
46-47, Quai Alphonse-Le-Gallo
92100 BOULOGNEHBILLÄNCOURT / France
Unser Zeichen: L 1103Our reference: L 1103
Die Erfindung betrifft ein Neutronen-Nachweisrohr, insbesondere ein gasgefülltes Neutronen-Nachweisrohr, dessen äußerer Mantel aus Metall besteht und das zu einem selektiven Nachweis von Neutronen in einer bevorzugten Richtung dient.The invention relates to a neutron detection tube, in particular a gas-filled neutron detection tube, its outer The jacket is made of metal and serves to selectively detect neutrons in a preferred direction.
Gasgefüllte Nachweisgeräte, die zum Nachweis von Neutronen dienen, werden industriell hergestellt. Die gängigsten Typen von ihnen bestehen aus zylindrischen Rohren mit kreisförmigem Querschnitt. Der zylindrische, metallische Mantel dieser Rohre besitzt drei getrennte Bereiche: zwei Endbereiche und dazwischen einen mittleren Bereich. Die Endbereiche enthalten Isolatoren, die eine zentrale Elektrode tragen, und Einrichtungen zum Verschluß des Mantels, während der Raum des mittleren Bereichs nur die zentrale, drahtförmige Elektrode enthält. Die Herstellung dieser Nachweisgeräte, die bekannt ist und hier nur in großen Zügen beschrieben wird, besteht aus folgenden Arbeitsgängen: zuerst werden die inneren Organe eingesetzt, dann wird die Verschweißung der inneren und äußeren Teile vorgenommen und anschließend wird die Kammer durch Pumpen geleert und mit einer kontrollierten Gasatmosphäre gefüllt. Zum Schluß wird das Rohr gewöhnlich geschlossen.Gas-filled detection devices that are used to detect neutrons are manufactured industrially. The most common types of them consist of cylindrical tubes with circular Cross-section. The cylindrical, metallic jacket of these tubes has three separate areas: two end areas and between them a middle area. The end regions contain insulators that support a central electrode and devices for closing the jacket, while the space of the central area contains only the central, wire-shaped electrode. the Manufacture of these detection devices, which is known and is only described here in broad outline, consists of the following Operations: first the internal organs are inserted, then the internal and external parts are welded together and then the chamber is emptied by pumping and filled with a controlled gas atmosphere. Finally the pipe is usually closed.
In funktioneller Hinsicht ist der Raum, der in dem mittleren Bereich des Rohrs durch die Innenwände des metallischen Mantels abgegrenzt wird, die Stelle, an der der Nachweis der Elektronen stattfindet. Somit werden die Eigenschaften des Nachweises (Wirksamkeit und Anisotropie) in einem großen MaßFunctionally it is the space that is in the central area of the pipe through the inner walls of the metallic jacket is delimited, the point at which the detection of the electrons takes place. Thus, the properties of the Evidence (effectiveness and anisotropy) to a large extent
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durch das Volumen dieses Bereichs und die Form des Querschnitts des Mantels bedingt.due to the volume of this area and the shape of the cross-section of the jacket.
Unter Umständen muß der Nachweis eines Neutronenfeldes selektiv in einer bestimmten Richtung durchgeführt werden. Die Enge der Abmessungen der gebräuchlichen Neutronen-Nachweisrohre gestattet im allgemeinen keinen befriedigenden Nachweis in einer bestimmten Richtung. Deshalb werden mehrere ähnliche Neutronen-Nachweisrohre nebeneinander gesetzt.Under certain circumstances, the detection of a neutron field must be carried out selectively in a certain direction. The narrowness of the Dimensions of the conventional neutron detection tubes generally do not allow satisfactory detection in a specific one Direction. Therefore, several similar neutron detection tubes are placed next to each other.
Die Neutronen-Nachweisrohre mit kreisförmigem Querschnitt, bei denen keine Abmessung des Querschnitts bevorzugt ist, sind nicht für einen selektiven Nachweis in einer Richtung vorgesehen. Hierzu werden die Rohre in der abzutastenden Richtung in einer Reihe angeordnet, wobei die Erzeugenden der Rohre tangential aneinander anliegen. Diese Anordnung erfordert bei einer Abmessung L des Feldes, das in einer bestimmten Richtung D abzutasten ist, eine Mindestzahl an einzelnen ähnlichen Neutronen-Nachweisrohren, die durch die G-leichungThe circular cross-section neutron detection tubes in which no dimension of the cross section is preferred are not intended for a selective detection in one direction. For this purpose, the tubes are arranged in a row in the direction to be scanned, the generatrices of the tubes being tangential rest against each other. With a dimension L of the field, this arrangement requires that the field be scanned in a certain direction D. is a minimum number of individual similar neutron detection tubes, by the equation
N = L/2r (1)N = L / 2r (1)
gegeben ist, in der r der Radius des Querschnitts des einzelnen Neutronen-Nachweisrohrs ist.is given, in which r is the radius of the cross section of the individual neutron detection tube.
Diese Anzahl stellt für einen gegebenen Umfang des Querschnitts eine Höchstzahl dar. Ein Querschnitt mit demselben Umfang und mit beliebiger Form, der eine vorherrschende Abmessung besitzt, würde, um dieselbe Abmessung L des abzutastenden Feldes zu decken, eine Anzahl η von Rohren erfordern, die kleiner als die Zahl N ist. Es genügt, die Rohre mit ihren Erzeugenden aneinanderzulegen, wobei sich die Mantel an der vorherrschen- . den Abmessung a> 2r berühren. Die Anzahl an erforderlichen Rohren beträgt hierbei nur noch:This number represents a maximum number for a given circumference of the cross-section. A cross-section with the same circumference and of any shape having a predominant dimension would to be the same dimension L of the field to be scanned cover, require a number η of pipes that is smaller than the number N. Suffice it to say the pipes with their generators put together, with the coat on the prevailing-. the dimension a> Touch 2r. The number of pipes required is only:
Va = η (2)Va = η (2)
wobei η < Ή (3)where η <Ή (3)
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Für die Herstellung von gasgefüllten Neutronen-Nachweisrohren, deren Querschnitt eine vorherrschende Abmessung besitzt, sind mehrere Arten von Lösungen möglich. Eine Lösungsart besteht darin, eine Mantelform vorzusehen, die von der Form mit kreisförmigem Querschnitt systematisch abweicht. Eine andere Lösung besteht darin, daß der ursprüngliche Mantel verformt wird.For the production of gas-filled neutron detection tubes, the cross-section of which has a predominant dimension several types of solutions possible. One type of solution is to provide a shell shape that has a circular shape Cross-section systematically deviates. Another solution is that the original jacket is deformed.
Diese Lösung, die prinzipiell befriedigend ist, ist ,jedoch kostspielig. Einerseits erfordert sie ein Spezialwerkzeug zum Einbau der Elektroden und zum Verschließen des Mantels, was bei einer rechteckigen Form wesentlich schwieriger ist als bei einer kreisförmigen Ausbildung, und andererseits ist die Versorgung mit Rohren von weniger gebräuchlicher Form schwierig.This solution, which is in principle satisfactory, is, however expensive. On the one hand, it requires a special tool to install the electrodes and to close the jacket, which is much more difficult with a rectangular shape than with a circular design, and on the other hand it is difficult to supply pipes of less common shape.
Ziel der Erfindung ist es, ein Neutronen-Nachweisrohr zu schaffen, dessen Herstellung wirtschaftlich und ohne vollkommen spezielles Werkzeug möglich ist. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein gasgefülltes Neutronen-Nachweisrohr mit metallischem Mantel zum selektiven Nachweis von Neutronen in einer gegebenen Richtung vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Querschnitt des Mantels, der mindestens an einem der Endbereiche des Rohrs kreisförmig ist, im mittleren Bereich des Rohrs zwei zueinander rechtwinklige Achsen mit ungleichen Abmessungen besitzt. Zum Zeitpunkt der Verwendung wird eine der Achsen mit der bevorzugten Richtung der Abtastung in Übereinstimmung gebracht.The aim of the invention is to create a neutron detection tube which can be manufactured economically and without being completely special tool is possible. For this purpose, a gas-filled neutron detection tube is provided according to the invention proposed metallic jacket for the selective detection of neutrons in a given direction, which is characterized is that the cross-section of the jacket, which is circular at least at one of the end regions of the tube, in the middle Area of the pipe has two mutually perpendicular axes with unequal dimensions. At the time of use one of the axes is brought into agreement with the preferred direction of the scan.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines gasgefüllten Neutronen-Nachweisrohrs mit zylindrischem, metallischem Mantel für den selektiven Nachweis von Neutronen in einer bevorzugten Richtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der mittlere Bereich eines zuvor hergestellten und geschlossenen Neutronen-Nachweisrohrs mit einem metallischen Mantel mit kreisförmigem Querschnitt zwischen zwei mit einer Preßvorrichtung fest verbundenen Teilen eingespannt wird und daß anschließend überThe invention also relates to a method for production a gas-filled neutron detection tube with a cylindrical, metallic jacket for selective detection of neutrons in a preferred direction, which is characterized in that the central region of a previously manufactured and closed neutron detection tube with a metallic jacket with a circular cross-section is clamped between two parts firmly connected to a pressing device and that then over
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die "beiden Teile senkrecht zu der Achse des Querschnitts, die vergrößert werden soll, ein Druck ausgeübt wird, der den Mantel so verformt, daß die zu der Eichtung der Druckkraft senkrechte axiale Abmessung vergrößert wird, wobei die zur Druckkraft parallele axiale Abmessung verkleinert wird.the "two parts perpendicular to the axis of the cross-section, which is to be enlarged, a pressure is exerted that deforms the jacket so that the direction of the pressure force vertical axial dimension is increased, the axial dimension parallel to the compressive force being reduced will.
Erfindungsgemäß wird ferner zwischen den tragenden Teilen, gegen die der kreisförmige, zylindrische Mantel des ITeutronen-Nachweisrohrs angedrückt wird, die Form einer beispielsweise quaderförmigen oder ovalen Aussparung vorgesehen. According to the invention is also between the supporting parts against which the circular, cylindrical jacket of the ITeutron detection tube is pressed, the shape of a cuboid or oval recess, for example, is provided.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:Further details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments, with reference to the accompanying drawing is referred to. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Meutronen-Nachweisrohrs, 1 shows a perspective illustration of an embodiment of a neutron detection tube according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Preßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens undFig. 2 is a perspective view of an embodiment of the pressing device for carrying out the invention Procedure and
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der beiden Teile der Preßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 3 is a perspective view of another embodiment of the two parts of the pressing device for carrying out the method according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen gasgefüllten Neutronen-Nachweisrohrs. Die Außenform dieses Rohrs ist zylindrisch. Das Rohr besitzt drei Bereiche: zwei Endbereiche 11 und 13 und einen mittleren, abgeflachten Bereich Der Querschnitt jedes Bereichs ist im oberen Teil von Fig. 1 in Verbindung mit der betreffenden Stelle dargestellt. Die beiden Endbereiche 11 und 13 haben .us einen kreisförmigenFig. 1 shows an embodiment of the gas-filled according to the invention Neutron detection tube. The outside shape of this tube is cylindrical. The tube has three areas: two end areas 11 and 13 and a central, flattened area The cross-section of each area is shown in the upper part of FIG. 1 in connection with the relevant location. the both end regions 11 and 13 have .us a circular one
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Querschnitt C1 und G7, mit dem Radius r. Nur der mittlere Bereich 12 hat einen vom Kreis abweichenden Querschnitt. Der Umfang des Rohrs bleibt konstant.Cross-section C 1 and G 7 , with the radius r. Only the central area 12 has a cross-section deviating from the circle. The circumference of the pipe remains constant.
Der metallische Mantel ist ursprünglich ein einfaches zylindrisches Rohr mit kreisförmigem Querschnitt (s^, r) und hat eine Dicke e und eine Mutzlänge Iu. Erfindungsgeinaß wird dieser rohrförmige, metallische Mantel mit kreisförmigem Querschnitt in seinem mittleren Bereich verformt, so daß drei Bereiche gebildet werden, und zwar die Endbereiche 11 und 13 mit den Längen I^ und 1,, die. den ursprünglichen kreisförmigen Querschnitt beibehalten (s^, r), und einen abgeflachten mittleren Bereich 12, dessen Querschnitt eine große Achse a mit einer größeren Abmessung als r besitzt.The metallic jacket is originally a simple cylindrical one Tube of circular cross-section (s ^, r) and has a thickness e and a Mutz length Iu. This is the subject of the invention tubular, metallic jacket with a circular cross-section deformed in its central area, so that three Areas are formed, namely the end regions 11 and 13 with the lengths I ^ and 1 ,, the. the original circular Maintained cross-section (s ^, r), and a flattened one central area 12, the cross-section of which has a major axis a with a dimension greater than r.
In den Endbereichen 11 und 13 befinden sich die die zentrale Elektrode tragenden Isolatoren und die Vorrichtungen zum Verschluß des Mantels (nicht dargestellt) eines Rohrs, das auf die bekannte Weise hergestellt ist, d.h. die Montage der Eingangs- und Ausgangselektroden ist gleich geblieben. Insbesondere ist die Zentrierung der Elektroden und der aktiven Organe, die in diesen Endbereichen vorgenommen wird, unverändert, da die Symmetrie der Träger der Symmetrie eines kreisförmigen Aufbaus entspricht. Dasselbe gilt für die Verschweißungen und Verlötungen der Kappen. Zur Herstellung wird dasselbe Werkzeug wie zur Herstellung eines bekannten Ueutronen-Nachweisrohrs benutzt.The central ones are located in the end regions 11 and 13 Electrode-carrying insulators and the devices for closing the jacket (not shown) of a pipe which is on is made in the known way, i.e. the assembly of the input and output electrodes has remained the same. In particular the centering of the electrodes and the active organs, which is carried out in these end regions, is unchanged since the symmetry of the beams corresponds to the symmetry of a circular structure. The same applies to the welds and Soldering of the caps. The same tool is used for production as for the production of a known Ueutron detection tube used.
Da der von den Innenwänden des Mantels in dem mittleren Bereich abgegrenzte Innenraum bei dem typischen Aufbau der Feutronen-Nachweisrohre nur die drahtförmige, zentrale Elektrode enthält, kann die Abflachung an dem den Mantel bildenden Rohr entweder vor jeder Montagearbeit oder nach dem Zusammenbau des Neutronen-Kachweisrohrs vorgenommen werden. DerSince the inner space delimited by the inner walls of the jacket in the central area in the typical structure of the Neutron detection tubes only have the wire-shaped, central electrode contains, the flattening on the tube forming the jacket can either before any assembly work or after assembly of the neutron detection tube. Of the
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Zeitpunkt der Verformung spielt somit keine Rolle.The point in time of the deformation is therefore irrelevant.
Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur Verformung des Mantels des Rohrs in seinem mittleren Bereich.The invention also relates to the deformation method of the jacket of the pipe in its central area.
. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Preßvorrichtung P, die zwei Blöcke "besitzt, und zwar eine feststehende Basis B und einen oberen, beweglichen Teil H, der von vier Stangen 21, 21', 21" und 21'" getragen wird. Die Stangen gleiten in Aussparungen, die in der massiven Basis vorgesehen sind (beispielsweise die Stange 21 in der Aussparung 22), und zwar unter der Wirkung einer Preßkraft P, die senkrecht zu der Platte des oberen Teils H ausgeübt wird. In dem Bereich innerhalb der gleitenden Stangen 21 ist eine quaderförmige Masse M starr befestigt. Durch diese starre Befestigung ist die Masse M mit dem oberen Teil H absolut fest verbunden. Andererseits besitzt die Basis B zwei vertikale Teile V^, und Vp, so daß sie einen U-förmigen Querschnitt erhält. Im hinteren Teil ist eine vertikale Wand V, starr an der Basis B befestigt. Diese Wand dient zur Begrenzung des von der U-förmigen Basis gebildeten Lagers.. 2 shows schematically an embodiment of a pressing device P, which has two "blocks", one fixed Base B and an upper, movable part H which is supported by four rods 21, 21 ', 21 "and 21'". the Rods slide in recesses provided in the solid base (for example, the rod 21 in the recess 22) under the action of a pressing force P exerted perpendicular to the plate of the upper part H. In the area within the sliding rods 21, a cuboid mass M is rigidly attached. Through this stare Fastening, the mass M is absolutely firmly connected to the upper part H. On the other hand, the base B has two vertical ones Parts V ^, and Vp so that they have a U-shaped cross-section receives. In the rear part is a vertical wall V, rigidly attached attached to the base B. This wall serves to limit the bearing formed by the U-shaped base.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zu verformende Rohr T in das von der Basis B gebildete Lager gelegt, wobei sich der obere Teil H in angehobener Stellung befindet (Pig.3). Das Rohr T kommt mit seinem Ende an der Wand V, des Bodens des Lagers zum Anschlag. Es liegt auf dem Boden des Lagers auf. !Tun wird in der Richtung des Pfeils von Pig. 2 eine Druckkraft P ausgeübt. Wenn die Druckkraft P weiter ausgeübt wird, wenn die untere Seite der Masse M auf dem Rohr T aufliegt, so wird dies durch Komprimierung abgeflacht. Es verformt sich hierbei auf der Länge, auf der die Masse M auf ihm aufliegt.According to the method of the invention, the to be deformed Tube T placed in the bearing formed by the base B, the upper part H being in the raised position (Pig. 3). The tube T comes with its end on the wall V, the bottom of the Bearing to the stop. It rests on the floor of the warehouse. ! Will do in the direction of the arrow from Pig. 2 a pressing force P exercised. If the compressive force P continues to be exerted when the lower side of the mass M rests on the pipe T, then this flattened by compression. It is deformed along the length on which the mass M rests on it.
Es genügt, der Masse M die Länge 1 zu geben, über welcher eine Verformung erzeugt werden soll, um ein Rohr mit der in Pig. 1 gezeigten Porm herzustellen. Zu diesem Zweck ist Ie-It is sufficient to give the mass M the length 1 over which a deformation should be created around a pipe with the one in Pig. 1 to produce the porm shown. To this end, Ie-
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diglich vor dem abgeflachten Teil eine Länge 1,- und hinter diesem eine Länge I^ vorzusehen. Diese beiden Endhereiche, die keinem Druck ausgesetzt wurden, bleiben unverformt.a length 1, - in front of the flattened part and behind to provide this a length I ^. These two end ranges, that have not been subjected to pressure remain undeformed.
Als tragende Masse kann bei diesem Verfahren anstelle der quaderförmig en Masse M auriieino Masse M1 mit ovaler Form (Fig. 3) verwendet werden. Die oval geformte Masse M1 kann entweder mit einer U-förmigen Basis mit rechteckigen Wänden wie die Basis B von Fig. 2 oder mit einer Basis B' kombiniert werden, deren Lager ebenfalls eine ovale Form besitzt. Diese Ausführungsform ist in Fig. 3 mit dem Teil M" mit gekrümmtem Boden der Basis B1 dargestellt.In this method, instead of the cuboidal mass, M auriieino mass M 1 with an oval shape (FIG. 3) can be used as the supporting mass. The oval-shaped mass M 1 can either be combined with a U-shaped base with rectangular walls, such as the base B of FIG. 2, or with a base B ', the bearing of which also has an oval shape. This embodiment is shown in Fig. 3 with the part M ″ with a curved bottom of the base B 1 .
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vor oder nach der Herstellung des Neutronen-Nachweisrohrs durchgeführt werden.The method according to the invention can be carried out before or after the manufacture of the neutron detection tube.
Es besitzt den großen Vorteil, daß es die Anwendung einer bestehenden Herstellungstechnik von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt für die Herstellung einer pseudo-rechteckigen Vorrichtung gestattet.It has the great advantage that it uses an existing technique of manufacturing tubes with circular Cross-section allowed for the production of a pseudo-rectangular device.
Dies wird auf sehr einfache und wirtschaftliche Weise und ohne Verwendung eines kostspieligen Werkzeugs erreicht, wodurch sich die Herstellungskosten des Ecodukts verringern.This is achieved in a very simple and economical way and without the use of an expensive tool, thereby reducing the manufacturing cost of the product.
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Claims (5)
und Verfahren zu seiner HerstellungNeutron detection tube
and its method of manufacture
Mantels, der mindestens in einem der Endbereiche des Rohrs kreisförmig ist, im mittleren Bereich zwei zueinander rechtwinklige Achsen von ungleich großen Abmessungen besitzt, deren eine bei der Verwendung des Rohrs mit der bevorzugten Nachweisrichtung zusammenfallen soll.Gas-filled neutron detection tube with a cylindrical, metallic jacket for the selective detection of neutrons in a preferred direction, characterized in that the cross section of the
Jacket, which is circular in at least one of the end regions of the tube, has two mutually perpendicular axes of unequal dimensions in the central region, one of which should coincide with the preferred detection direction when the tube is used.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. LEISER, G., DIPL.-ING., PAT. |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |