JP2009544982A - 特に高温原子炉用の核燃料の粒子の特性を決定するための非破壊性の特性決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−要素に源から放出された放射線を当てる照射ステップを有し、
−要素を透過した放射線を検出器で収集する収集ステップを有し、透過放射線は、要素の実験像を検出器上に結ばせ、検出器は、干渉縞が層相互間のインタフェースのところで実験像上に見えるほど要素から離れた距離のところに配置され、
−少なくとも1つの特定の層の少なくとも1つの物理的特性の近似値を実験像に基づく計算により求めるステップを有し、このステップは、実験像と実験像の少なくとも一部分の模擬像との間のずれを最小限に抑えることによって実施されることを特徴とする方法に関する。
・放射線は、X線源によって放出される。
・検出器は、直接又は間接検出のための電荷移動カメラである。
・求められるべき物理的特性は、密度である。
・求められるべき物理的特性は、厚さである。
・検出器のパルス応答を求める先のステップを有し、先のステップは、
−サンプル要素の実験像を検出器で収集し、
−サンプル要素の実験像の少なくとも一部分の模擬像を計算し、
−サンプル要素の模擬像と実験像との間のずれを最小限に抑えることにより検出器のパルス応答を求めることによって実施される。
・サンプル要素は、検出器に当てて配置され、模擬像は、サンプル要素の少なくとも1つのエッジについて実現される。
・実験像は、実質的に円形であり、模擬像は、実験像の直径を通る線である。
・粒子は、核燃料の粒子である。
−例えばUO2を主成分とする核分裂性物質のコア3(これは、他形式の核分裂性物質、例えばUCO、即ちUO2とUC2の混合物であっても良い)、
−多孔質熱分解炭素の層5、
−高密度熱分解炭素の第1の層7、
−炭化珪素(又は別のセラミック、例えば炭化ジルコニウム)の層9、及び
−高密度熱分解炭素の第2の層11
を順次有する。
−このX線源は、図2の矢印Fにより示される全体的方向に延びるビームを形成するX線15を生じさせることができるX線源13、
−X線に対して敏感であり、源13により生じたX線15を遮るよう位置決めされた検出器17、
−データ処理ユニット19を有している。
−線Lに沿う各画素に関する検出器17のパルス応答
−源13の特性スペクトル
−コア3の厚さ及び密度並びに粒子21の層5,7,9,11の各々の厚さ及び密度
Δは、X線の通る物質の屈折率の実数部であり、
rCは、古典的な電子半径であり、
Naは、アボガドロ数であり、
ρは、放射線を通る物質の密度である。
qjは、物質中のこの元素の質量分率であり、
Zjは、元素の原子番号であり、
f′jは、原子拡散係数の分散補正の実数部であり、
Ajは、元素の原子質量である。
−検出器で公知の幾何学的形状及び密度のサンプル要素の実験像を収集し、
−例えば線Lに沿って実験像のプロフィールを抽出し、
−上述の方程式を用いてサンプル要素の模擬プロフィールを計算し、
−模擬プロフィールと実験プロフィールとの間の偏差を最小限に抑えることにより線Lに沿う検出器のパルス応答を求める。
層の数 層の種類 浮選法による密度 X線透過試験法による密度 差(%)
1 バッファ層 0.97 1.02 5.15
2 熱分解炭素 1.89 1.96 3.70
3 SiC 3.202 − −
4 熱分解炭素 2.03 1.92 5.42
SiC − 3.30 −
熱分解炭素 − 1.86 −
−層相互間の結合度の喪失の発生、即ち、2つの重ね合わされた層が互いに接触状態に無く、それどころか、2つの層相互間に空間が存在するゾーンの発生
−同一の層内に位置する亀裂又は空所
−層の内部にこの層が異常に大きい多孔度を有するゾーン
−層が厚さに関する欠陥を有するゾーン
Claims (10)
- インタフェースによって互いに分離された複数の重ね合わせ層(5,7,9,11)を有する要素(1,21)の特性を決定する方法であって、少なくとも次のステップ、即ち、
−前記要素(1,21)に源(13)から放出された放射線(15)を当てる照射ステップを有し、
−前記要素(1,21)を透過した放射線(23)を検出器(17)で収集する収集ステップを有し、前記透過放射線は、前記要素(1,21)の実験像を前記検出器(17)上に結ばせ、前記検出器(17)は、干渉縞が前記層(5,7,9,11)相互間の前記インタフェースのところで前記実験像上に見えるほど前記要素(1,21)から離れた距離のところに配置され、
−少なくとも1つの特定の層(5,7,9,11)の少なくとも1つの物理的特性の近似値を前記実験像に基づく計算により求めるステップを有し、該ステップは、前記実験像と前記要素(1,21)の前記実験像の少なくとも一部分の模擬像との間のずれを最小限に抑えることによって実施される、方法。 - 前記放射線は、X線源(13)によって放出される、請求項1記載の方法。
- 前記検出器(17)は、直接又は間接検出のための電荷移動カメラである、請求項1又は2記載の方法。
- 求められるべき前記物理的特性は、密度である、請求項1〜3のうちいずれか一に記載の方法。
- 求められるべき前記物理的特性は、厚さである、請求項1〜4のうちいずれか一に記載の方法。
- 前記検出器(17)のパルス応答を求める先のステップを有し、前記先のステップは、
−サンプル要素の実験像を前記検出器(17)で収集し、
−前記サンプル要素の前記実験像の少なくとも一部分の模擬像を計算し、
−前記サンプル要素の前記模擬像と前記実験像との間のずれを最小限に抑えることにより前記検出器の前記パルス応答を求めることによって実施される、請求項1〜5のうちいずれか一に記載の方法。 - 前記サンプル要素は、前記検出器(17)に当てて配置され、前記模擬像は、前記サンプル要素の少なくとも1つのエッジについて実現される、請求項6記載の方法。
- 実質的に球形であり、実質的に同心であり且つ重ね合わされた複数の層(5,7,9,11)を有する実質的に球形の粒子の特性を決定することを目的とする請求項1〜7のうちいずれか一に記載の方法の使用。
- 前記実験像は、実質的に円形であり、前記模擬像は、前記実験像の直径を通る線(L)である、請求項8記載の使用。
- 前記粒子(1,21)は、核燃料の粒子である、請求項8又は9記載の使用。
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