FI63114B - Foerfarande foer att maeta taetheten av cylindriska kroppar - Google Patents

Description

1 63114

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite sylinterimäisten keskireiällisten kappaleiden tiheyden määrittämiseksi gammasäteilyn absorptioon perustuvalla menetelmällä.

5 Ennestään tunnettua on määrittää tiheys mittaamalla kappaleen läpäisseen gammasäteilysuihkun intensiteetti vakio-mittausgeometriassa. Säteilyn absorptio näytteessä riippuu tiheydestä. Kun näytteen paksuus pysyy vakiona ja kalibrointi on tunnettu, tiheys voidaan määrittää mittaamalla 10 kappaleen läpäisseen säteilyn intensiteetti. Kuitenkin mittausgeometrian säilyttäminen vakiona saattaa olla ongelmallista, jos säteen kohtaama pinta on kaareva ja tarkkuus-vaatimukset ovat suuret. Jos sylinterimäisen näytteen, esim. uraanipolttoainetabletin, keskellä on reikä, suihku on ase-15 tettava kulkemaan tabletin poikki siten, ettei se leikkaa reikää. Muussa tapauksessa mittaustarkkuutta rajoittaa reiän halkaisijan ja mahdollisen epäkeskeisyyden vaihtelu. Kun säteilysuihku ei leikkaa reikää, aiheutuu tabletin akselin ja suihkun välisen etäisyyden vaihteluista virheitä. 20 Tällöin suihkun kohtaama näytepaksuus vaihtelee eikä mittauksen edellyttämä vakiogeometriaehto ole enää täytetty. Esimerkiksi alustalle joutuneet hiukkaset tai näytteiden dimensiovaihtelut voivat aiheuttaa tällaisia virheitä.

25 Keksinnön tarkoituksena on oleellisesti pienentää etäisyys-vaihtelujen aiheuttamia virheitä. Pyrittäessä saamaan hyvin tarkkoja mittaustuloksia voidaan mittausvirheitä pienentää huomattavasti käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää. Erityisesti ydinvoimalaitoksissa käytettyjen keskireiäl-30 listen polttoainetablettien tiheysmittausten virheitä voidaan merkittävästi vähentää. Menetelmää voidaan käyttää myös automaattisessa polttoainetablettien tiheyden laadunvalvonnassa.

35 Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteella, joille on tunnusomaista se mitä patenttivaatimuksissa on esitetty.

2 63114

Seuraavaksi keksintöä selvitetään viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää menetelmän erästä sovellutusta. Tutkittava näytekappale 1 asetetaan alustalleen 2. Säteilylähteiden 3 gammasäteilystä muodostetaan 5 kaksi suihkua 4 kollimaattoriin 5 työstettyjen kapeiden rakojen avulla. Säteily absorboituu osittain sylinterimäi-seen näytteeseen 1 ja läpäisseen säteilyn intensiteetti mitataan ilmaisimilla 6. Suihkujen intensiteettisumma ei riipu näytekappaleen akselin ja säteen välisen etäisyyden 10 muutoksista, sillä eri säteissä vaikutukset ovat vastakkaissuuntaisia ja kumoavat toisensa.

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan esimerkillä. Uraani-dioksidipolttoainetabletin halkaisija olkoon 7,6 mm ja 15 keskireiän halkaisija 1,6 mm. Kun tunnetussa menetelmässä kapea säteilysuihku asetetaan kulkemaan läheltä keskireikää siten, ettei se tätä leikkaa, suihkun ja tabletin akselin etäisyys vaikuttaa tiheyteen > 1...1,5 % / 100 pm. Sen sijaan keksinnön mukaisella mittausjärjestelyllä, kun lisä-20 tään toinen suihku symmetrisesti ensimmäiseen nähden, vaikutus tiheyteen on vain < 0,03 i / 100 ym. Vaikka mittaus jää vielä alttiiksi näytteen ulkohalkaisijan vaihteluille, halkaisija on joko tunnettu tai helposti mitattavissa ja korjaus tiheyteen on suoritettavissa.

25

Keksinnöstä voidaan löytää erilaisia muunnoksia. Kun suihkut asetetaan pieneen kulmaan toisiinsa nähden, ne voidaan saada samasta radioisotooppilähteestä. Samoin kaksi säteily-ilmaisinta voidaan korvata yhdellä, kun ilmaisin on riittä-30 vän suurikokoinen. Keksintö ei ole kuitenkaan rajoittunut edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.