JP7390382B2 - 温度依存性中性子捕獲断面積を有する材料を用いた温度測定センサ - Google Patents
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Description
本件特許出願時の特許請求の範囲に記載の事項を以下に列挙しておく。
(項目1)
原子炉内で使用するための温度測定センサ(10)であって、
第1中性子検出器部材(12)と、
第2中性子検出器部材(42)と、を備え、
前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)の各々は、内側電子エミッタ(14、44)と、前記エミッタを囲む第1絶縁層(16、46)と、前記第1絶縁層(16、46)を囲む電荷コレクタ(18、48)と、前記電荷コレクタ(18、48)から外側に延びる負電荷出力ピン(26、36)と、前記エミッタ(16、46)から外側に延びる正電荷出力ピン(28、38)と、から構成されており、
前記第1中性子検出器部材(12)は、前記第1中性子検出器電荷コレクタ(18)を囲む第2絶縁層(20)と、前記第2絶縁層(20)を囲む電子吸収層(22)と、前記電子吸収層(22)を囲む中性子を捕獲するための外側シールド(24)と、をさらに備え、
使用時において、前記第1中性子検出器部材(12)は第1電流信号を出力し、前記第2中性子検出器部材(42)は第2電流信号を出力し、
前記第1電流信号と前記第2電流信号との間の電気的接続(40)は、前記第1信号と前記第2信号との間における電流の差を計算することが可能であり、前記差は温度の変化に比例する、
温度測定センサ。
(項目2)
各電子エミッタ(16、46)は、放射性崩壊からの中性子を吸収し、電子を放出する材料から作られている、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目3)
各電子エミッタ(16、46)の材料は、ロジウム及びバナジウムからなる群から選択される、項目2に記載のセンサ(10)。
(項目4)
前記第1絶縁層(16、46)及び前記第2絶縁層(20)は、酸化アルミニウム又は酸化マグネシウムのうちの1つから作られている、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目5)
各電荷コレクタ(18、48)は、鋼、インコネル(登録商標)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料から作られている、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目6)
前記電子吸収層(22)は、アルミニウム、インコネル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料から作られている、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目7)
前記外側シールド(24)は、前記エミッタの材料の対応する断面積よりも大きいドップラー温度中性子捕獲断面積を有する材料から作られている、項目7に記載のセンサ(10)。
(項目8)
前記外側シールド(24)の材料は、ウラン238、タングステン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項目7に記載のセンサ(10)。
(項目9)
前記第1電流信号と前記第2電流信号との間の電流の差は、前記原子炉の外部の受信器に単一の信号として送られる、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目10)
前記電流信号の差は、無線送信される、項目9に記載のセンサ(10)。
(項目11)
前記センサ(10)は、核燃料棒の内部に配置される、項目10に記載のセンサ(10)。
(項目12)
前記電流信号の差は、有線接続によって送られる、項目9に記載のセンサ(10)。
(項目13)
前記センサ(10)は、核燃料棒の外部に配置される、項目12に記載のセンサ(10)。
(項目14)
前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)は、同心円筒の形態であり、
各円筒は、それぞれの内側エミッタによって囲まれた開放された中央空間を画定し、
前記第2部材は、前記第1部材の開放された中央空間内に配置される、項目1に記載のセンサ(10)。
(項目15)
前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)は、互いに隣接する別個の円筒である、項目1に記載のセンサ(10)。
Claims (15)
- 原子炉内で使用するための温度測定センサ(10)であって、
第1中性子検出器部材(12)と、
第2中性子検出器部材(42)と、を備え、
前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)の各々は、内側電子エミッタ(14、44)と、前記内側電子エミッタを囲む第1絶縁層(16、46)と、前記第1絶縁層(16、46)を囲む電荷コレクタ(18、48)と、前記電荷コレクタ(18、48)から外側に延びる負電荷出力ピン(26、36)と、前記内側電子エミッタ(14、44)から外側に延びる正電荷出力ピン(28、38)と、から構成されており、
前記第1中性子検出器部材(12)は、前記電荷コレクタ(18)を囲む第2絶縁層(20)と、前記第2絶縁層(20)を囲む電子吸収層(22)と、前記電子吸収層(22)を囲む中性子を捕獲するための外側シールド(24)と、をさらに備え、
使用時において、前記第1中性子検出器部材(12)は第1電流信号を出力し、前記第2中性子検出器部材(42)は第2電流信号を出力し、
前記第1電流信号と前記第2電流信号との間の電気的接続(40)は、前記第1電流信号と前記第2電流信号との間における電流の差を作り出すことが可能であり、前記差は温度の変化に比例する、
温度測定センサ。 - 各内側電子エミッタ(14、44)は、放射性崩壊からの中性子を吸収し、電子を放出する材料から作られている、請求項1に記載のセンサ(10)。
- 各内側電子エミッタ(14、44)の材料は、ロジウム及びバナジウムからなる群から選択される、請求項2に記載のセンサ(10)。
- 前記第1絶縁層(16、46)及び前記第2絶縁層(20)は、酸化アルミニウム又は酸化マグネシウムのうちの1つから作られている、請求項1から3のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
- 各電荷コレクタ(18、48)は、鋼、インコネル(登録商標)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料から作られている、請求項1から4のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
- 前記電子吸収層(22)は、アルミニウム、インコネル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料から作られている、請求項1から5のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
- 前記外側シールド(24)は、前記内側電子エミッタの材料の対応する断面積よりも大きいドップラー温度中性子捕獲断面積を有する材料から作られている、請求項6に記載のセンサ(10)。
- 前記外側シールド(24)の材料は、ウラン238、タングステン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項7に記載のセンサ(10)。
- 前記第1電流信号と前記第2電流信号との間の電流の差は、前記原子炉の外部の受信器に単一の信号として送られる、請求項1から8のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
- 前記電流信号の差は、無線送信される、請求項9に記載のセンサ(10)。
- 前記センサ(10)は、核燃料棒の内部に配置される、請求項10に記載のセンサ(10)。
- 前記電流信号の差は、有線接続によって送られる、請求項9に記載のセンサ(10)。
- 前記センサ(10)は、核燃料棒の外部に配置される、請求項12に記載のセンサ(10)。
- 前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)は、同心円筒の形態であり、
各円筒は、それぞれの内側電子エミッタによって囲まれた開放された中央空間を画定し、
前記第2中性子検出器部材は、前記第1中性子検出器部材の開放された中央空間内に配置される、請求項1から13のいずれか一項に記載のセンサ(10)。 - 前記第1中性子検出器部材及び前記第2中性子検出器部材(12、42)は、互いに隣接する別個の円筒である、請求項1から14のいずれか一項に記載のセンサ(10)。
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