JPH0344596A - ガス冷却される高温原子炉における熱中性子を遮蔽するための装置 - Google Patents
ガス冷却される高温原子炉における熱中性子を遮蔽するための装置Info
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- JPH0344596A JPH0344596A JP2168598A JP16859890A JPH0344596A JP H0344596 A JPH0344596 A JP H0344596A JP 2168598 A JP2168598 A JP 2168598A JP 16859890 A JP16859890 A JP 16859890A JP H0344596 A JPH0344596 A JP H0344596A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
- G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
- G21C1/07—Pebble-bed reactors; Reactors with granular fuel
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C11/00—Shielding structurally associated with the reactor
- G21C11/06—Reflecting shields, i.e. for minimising loss of neutrons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載され
た、ガス冷却される高温原子炉における熱中性子を遮蔽
する装置に関する。
た、ガス冷却される高温原子炉における熱中性子を遮蔽
する装置に関する。
〔従来技術および解決しようとする課題〕そのような装
置は、ドイツ特許明細書ＤＥ ＰＳ２５０６２９３に記
載されている。その周知の装置は、熱ガス捕集空間から
熱ガス通路への直接の中性子照射、およびそれと共に熱
ガス通路の金属の内部の活性化を阻止することを目的と
するが、熱ガス捕集空間内に熱ガス通路の高さに配置さ
れた黒鉛製の環状壁からなり、この環状壁は熱ガス通路
の横断面をおおっている。通路接続部と環状壁の間に冷
却ガス流のための環状空間が存在しており、この空間に
冷却ガスが環状壁に設けられたスリットを通って達する
。これらのスリットは通路接続部に対しずらして配置さ
れている。環状壁には、遮蔽材料（Ｂ、Ｃ）からなるロ
ンドを設けることもできる。
置は、ドイツ特許明細書ＤＥ ＰＳ２５０６２９３に記
載されている。その周知の装置は、熱ガス捕集空間から
熱ガス通路への直接の中性子照射、およびそれと共に熱
ガス通路の金属の内部の活性化を阻止することを目的と
するが、熱ガス捕集空間内に熱ガス通路の高さに配置さ
れた黒鉛製の環状壁からなり、この環状壁は熱ガス通路
の横断面をおおっている。通路接続部と環状壁の間に冷
却ガス流のための環状空間が存在しており、この空間に
冷却ガスが環状壁に設けられたスリットを通って達する
。これらのスリットは通路接続部に対しずらして配置さ
れている。環状壁には、遮蔽材料（Ｂ、Ｃ）からなるロ
ンドを設けることもできる。
熱ガス通路は主回路の部分であり、かつそれからそれぞ
れ蒸気発生器または他の熱交換器に導かれるか、または
熱ガス通路が補助回路に所属し、かつこの場合にはそれ
ぞれ後熱交換器と連結される。移送すべきガスの温度が
高いため、全ての熱ガス通路に熱絶縁体を設けなければ
ならないが、その被覆のためにおよび熱ガス通路の別の
金属構成部品に高温に耐える材料が必要である。このた
めに、まず第一に、ニッケルを含む材料が考慮される。
れ蒸気発生器または他の熱交換器に導かれるか、または
熱ガス通路が補助回路に所属し、かつこの場合にはそれ
ぞれ後熱交換器と連結される。移送すべきガスの温度が
高いため、全ての熱ガス通路に熱絶縁体を設けなければ
ならないが、その被覆のためにおよび熱ガス通路の別の
金属構成部品に高温に耐える材料が必要である。このた
めに、まず第一に、ニッケルを含む材料が考慮される。
なぜなら、コバルトは最終除去に関しで有する合金成分
として許容されないからである。
として許容されないからである。
より新しい材料研究で明らかになったように、ニッケル
を含む合金は６００℃を越える温度で熱中性子によりそ
の破壊時の伸び率および長時間破壊強さが害される。こ
の材料の損傷を許容限界に保つために、側面反射体−貫
通部を通って発生する熱中性子の流れを、熱ガス通路絶
縁体の損傷を確実に排除できるような程度に低下させる
ことが必要である。これは、遮蔽を用いて、例えばドイ
ツ特許明細書ＤＥ ＰＳ ２５０６２９３に記載された
環状壁で達成できる。
を含む合金は６００℃を越える温度で熱中性子によりそ
の破壊時の伸び率および長時間破壊強さが害される。こ
の材料の損傷を許容限界に保つために、側面反射体−貫
通部を通って発生する熱中性子の流れを、熱ガス通路絶
縁体の損傷を確実に排除できるような程度に低下させる
ことが必要である。これは、遮蔽を用いて、例えばドイ
ツ特許明細書ＤＥ ＰＳ ２５０６２９３に記載された
環状壁で達成できる。
公知技術に関してなお、照射に対して遮蔽されたパイプ
ラインに関するドイツ公開公報ＯＨＯＳ １４６４７０
５が知られている。原子炉容器から導かれるパイプライ
ンは貫通部の範囲に拡大部を有し、この拡大部に遮蔽ブ
ロックが配置されている。この遮蔽ブロックはライン横
断面をおおっていて、ガスまたは液体の流れが遮蔽ブロ
ックの周りを導かれている。この種の遮蔽では、ライン
横断面を貫通部の範囲で拡大しなければならない。
ラインに関するドイツ公開公報ＯＨＯＳ １４６４７０
５が知られている。原子炉容器から導かれるパイプライ
ンは貫通部の範囲に拡大部を有し、この拡大部に遮蔽ブ
ロックが配置されている。この遮蔽ブロックはライン横
断面をおおっていて、ガスまたは液体の流れが遮蔽ブロ
ックの周りを導かれている。この種の遮蔽では、ライン
横断面を貫通部の範囲で拡大しなければならない。
さらに、ドイツ公開公報ＤＢ ＯＳ ２９３３８９９か
ら、共軸のガス案内として形成されたガス通路に遮蔽を
設けることが知られている。これは、ガス通路の中心に
組み込まれた回転対称な変位体と、これを囲む遮蔽リン
グとからなり、遮蔽リングの内面が変位体の輪郭に適合
されている。
ら、共軸のガス案内として形成されたガス通路に遮蔽を
設けることが知られている。これは、ガス通路の中心に
組み込まれた回転対称な変位体と、これを囲む遮蔽リン
グとからなり、遮蔽リングの内面が変位体の輪郭に適合
されている。
その場合、ガスが変向されるリング状の流路を形成する
ために充分な間隔が残されている。
ために充分な間隔が残されている。
ドイツ特許明細書ＤＢ ＰＳ ２５０６２９３から出発
して、本発明は、公知技術に対して遮蔽作用が改良され
およびその上部型にかつ価格上好都合に製造できる、特
許請求の範囲第１項の上位概念による熱中性子を遮蔽す
る装置を創造することを課題の基礎としている。その他
、熱ガスの圧力損失を相当に減少させなければならない
。
して、本発明は、公知技術に対して遮蔽作用が改良され
およびその上部型にかつ価格上好都合に製造できる、特
許請求の範囲第１項の上位概念による熱中性子を遮蔽す
る装置を創造することを課題の基礎としている。その他
、熱ガスの圧力損失を相当に減少させなければならない
。
上記の課題を解決するために、本発明による装置は、流
れに好都合に形成された黒鉛体からなり、これらの黒鉛
体は、一部は貫通部の前の支柱ホールに、一部は貫通部
の内方に配置され、その際その高さが少なくともそれぞ
れの貫通部の高さに同じであり、かつ黒鉛体は熱中性子
のための高い捕獲横断面を有する材料を含み、貫通部を
直接区画する側面反射体（側面ブロック）の黒鉛ブロッ
クが同様に熱中性子のための高い捕獲横断面を有する材
料を含むことを特徴とする。
れに好都合に形成された黒鉛体からなり、これらの黒鉛
体は、一部は貫通部の前の支柱ホールに、一部は貫通部
の内方に配置され、その際その高さが少なくともそれぞ
れの貫通部の高さに同じであり、かつ黒鉛体は熱中性子
のための高い捕獲横断面を有する材料を含み、貫通部を
直接区画する側面反射体（側面ブロック）の黒鉛ブロッ
クが同様に熱中性子のための高い捕獲横断面を有する材
料を含むことを特徴とする。
本発明の利点は、熱中性子による損傷が排除されるので
、ニッケルを含む材料が全使用時間にわたって保たれる
、周知の好都合な特性を有するニッケルを含む材料を価
格上好都合な仕方で金属成分の構造において熱ガス範囲
で使用できることにある。もしニッケルを含む材料を高
温範囲で使用することを断念しなればならなかったとす
れば、他の新しい材料の広範囲の研究が必須になったで
あろう。
、ニッケルを含む材料が全使用時間にわたって保たれる
、周知の好都合な特性を有するニッケルを含む材料を価
格上好都合な仕方で金属成分の構造において熱ガス範囲
で使用できることにある。もしニッケルを含む材料を高
温範囲で使用することを断念しなればならなかったとす
れば、他の新しい材料の広範囲の研究が必須になったで
あろう。
中性子を吸収する材料としては、とりわけ硼素が、合目
的には炭化硼素として考慮される。
的には炭化硼素として考慮される。
炭化硼素は、黒鉛体の孔および側面反射器の側面ブロッ
クの孔に例えばロンドの形態で挿入できる。それは、黒
鉛に埋設された被覆された粒子の形態で存在することも
できる。
クの孔に例えばロンドの形態で挿入できる。それは、黒
鉛に埋設された被覆された粒子の形態で存在することも
できる。
以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。
。
第１図は、中央の空洞に、球形の燃料要素を有するガス
冷却される高温原子炉２が格納されているプレストレス
トコンクリート圧力容器１の一部を示す。上方から下方
に向かって冷却ガス（ヘリュー４．）により貫流されて
いる燃料要素の積み重ねの山が、黒鉛ブロック４からな
る担持構造３の上に載っており、この担持構造は同時に
底部反射体を形成する。担持構造３の下方には加熱ガス
捕集空間が存在しており、この捕集空間には多数の支柱
６が配置され、従ってその空間は支柱ホール５と呼ばれ
る。支柱６を介して担持構造３が底部層７に支持され、
この底部層はさらに熱底部遮蔽８に載っている。この熱
底部遮蔽は、ロール軸受９を介してプレストレストコン
クリート圧力容器１の底部に支持されている。
冷却される高温原子炉２が格納されているプレストレス
トコンクリート圧力容器１の一部を示す。上方から下方
に向かって冷却ガス（ヘリュー４．）により貫流されて
いる燃料要素の積み重ねの山が、黒鉛ブロック４からな
る担持構造３の上に載っており、この担持構造は同時に
底部反射体を形成する。担持構造３の下方には加熱ガス
捕集空間が存在しており、この捕集空間には多数の支柱
６が配置され、従ってその空間は支柱ホール５と呼ばれ
る。支柱６を介して担持構造３が底部層７に支持され、
この底部層はさらに熱底部遮蔽８に載っている。この熱
底部遮蔽は、ロール軸受９を介してプレストレストコン
クリート圧力容器１の底部に支持されている。
側方を球の層が側面反射体ｌＯにより区画され、この側
面反射体は同様に黒鉛ブロック１１から組み合わされて
いる。側面反射体は支柱ホール５も取り囲んでいてかつ
その側面は一環状空間１３を形成した状態で一熱側面遮
蔽１２により囲まれている。原子炉空洞には、−高温原
子炉２の周りの部分円上に一比較的多数の蒸気発生器と
後熱交換器が取りつけられ、これらの各々は熱ガス通路
により支柱ホール５と連結されており、その際熱ガス通
路はそれぞれ側面反射体１０の貫通部に接続されている
。第１図には、蒸気発生器１４ならびに所属の熱ガス通
路Ｉ５および貫通部１日しか示されていない。
面反射体は同様に黒鉛ブロック１１から組み合わされて
いる。側面反射体は支柱ホール５も取り囲んでいてかつ
その側面は一環状空間１３を形成した状態で一熱側面遮
蔽１２により囲まれている。原子炉空洞には、−高温原
子炉２の周りの部分円上に一比較的多数の蒸気発生器と
後熱交換器が取りつけられ、これらの各々は熱ガス通路
により支柱ホール５と連結されており、その際熱ガス通
路はそれぞれ側面反射体１０の貫通部に接続されている
。第１図には、蒸気発生器１４ならびに所属の熱ガス通
路Ｉ５および貫通部１日しか示されていない。
熱ガス通路１５は９０’だけ曲げられ、かつ熱ガス流を
平均化するために変向箇所に斜めに組み込まれた有孔板
１６を有する。この有孔板は鋳造遮蔽１６に支持され、
かつその内部に熱絶縁体１７が設けられている。熱絶縁
体１７を熱中性子で照射されないように保護するために
、高温原子炉２がこの中性子を遮蔽する装置を有するが
、これは第２図に詳細に示されている。
平均化するために変向箇所に斜めに組み込まれた有孔板
１６を有する。この有孔板は鋳造遮蔽１６に支持され、
かつその内部に熱絶縁体１７が設けられている。熱絶縁
体１７を熱中性子で照射されないように保護するために
、高温原子炉２がこの中性子を遮蔽する装置を有するが
、これは第２図に詳細に示されている。
この装置は、流れに好都合に形成されたいくつかの黒鉛
体を含み、これらの黒鉛体は、熱中性子のための高い捕
獲横断面を有する材料、例えば炭化硼素を含む０図示の
実施例では、炭化硼素は黒鉛体に被覆された粒子の形態
である。
体を含み、これらの黒鉛体は、熱中性子のための高い捕
獲横断面を有する材料、例えば炭化硼素を含む０図示の
実施例では、炭化硼素は黒鉛体に被覆された粒子の形態
である。
第２図は、蒸気発生器１４に導かれる熱ガス通路１５を
接続するための側面反射体１０の貫通部１８を示す。さ
らに、ここでは、熱ガス通路を後熱交換器と連結する貫
通部１９が示されている。貫通部１８と貫通部１９を遮
蔽するための黒鉛体は種々に形成される。しかしながら
、黒鉛体にとって、その高さが貫通部１８または１９の
高さに少なくとも同じであり、かつ黒鉛体が単独でまた
は組み合ってそれぞれの貫通部の横断面を完全におおっ
ている点は共通である。
接続するための側面反射体１０の貫通部１８を示す。さ
らに、ここでは、熱ガス通路を後熱交換器と連結する貫
通部１９が示されている。貫通部１８と貫通部１９を遮
蔽するための黒鉛体は種々に形成される。しかしながら
、黒鉛体にとって、その高さが貫通部１８または１９の
高さに少なくとも同じであり、かつ黒鉛体が単独でまた
は組み合ってそれぞれの貫通部の横断面を完全におおっ
ている点は共通である。
貫通部１８．１９を直接区画している側面反射体ｌＯの
黒鉛ブロック（以下側面ブロック２０または２１と呼ぶ
）は、同様に熱中性子のための高い捕獲横断面を有する
材料を含む。
黒鉛ブロック（以下側面ブロック２０または２１と呼ぶ
）は、同様に熱中性子のための高い捕獲横断面を有する
材料を含む。
貫通部１８の遮蔽は二つの黒鉛体を用いて行われ、しか
も支柱ホール５に配置された細長く形成された黒鉛体２
２と、貫通部１８の内方に存在していてかつ半径方向に
延びている第二の細、長い黒鉛体２３とにより行われる
。貫通部１８を区画しかつそれぞれ多数の黒鉛ブロック
からなる側面ブロック２０は、流れに好都合な形状を有
する。
も支柱ホール５に配置された細長く形成された黒鉛体２
２と、貫通部１８の内方に存在していてかつ半径方向に
延びている第二の細、長い黒鉛体２３とにより行われる
。貫通部１８を区画しかつそれぞれ多数の黒鉛ブロック
からなる側面ブロック２０は、流れに好都合な形状を有
する。
貫通部１９については、三つの黒鉛体が設けられ、その
うち両方の黒鉛体２４は円形横断面を有しかつ支柱ホー
ル５に配置されているが、第三の黒鉛体２５は貫通部１
９に突出しかつ両方の黒鉛体２４に関して間隙に存在す
る。流れの損失を小さく保つために、黒鉛体２５は卵形
の横断面を有する。側面ブロック２１は特別な造形を有
せず、すなわち貫通部１９が直線に走っている。
うち両方の黒鉛体２４は円形横断面を有しかつ支柱ホー
ル５に配置されているが、第三の黒鉛体２５は貫通部１
９に突出しかつ両方の黒鉛体２４に関して間隙に存在す
る。流れの損失を小さく保つために、黒鉛体２５は卵形
の横断面を有する。側面ブロック２１は特別な造形を有
せず、すなわち貫通部１９が直線に走っている。
【図面の簡単な説明】
第１図は、熱ガス通路を有するガス冷却された高温原子
炉の下部を第２図の線１−１に沿って切断して示す縦断
面図、第２図は第１図の線０−１１に沿って切断した横
断面図である。 ３・・・担持構造、４・・・黒鉛ブロック、５・・・支
柱ホール、１０・・・側面反射体、１１・・・黒鉛ブロ
ック、１４・・・蒸気発生器、１５・・・熱ガス通路、
１８．１９・・・貫通部、２０．２１・・・黒鉛ブロッ
ク、２２．２３，２４．２５・・・黒鉛体
炉の下部を第２図の線１−１に沿って切断して示す縦断
面図、第２図は第１図の線０−１１に沿って切断した横
断面図である。 ３・・・担持構造、４・・・黒鉛ブロック、５・・・支
柱ホール、１０・・・側面反射体、１１・・・黒鉛ブロ
ック、１４・・・蒸気発生器、１５・・・熱ガス通路、
１８．１９・・・貫通部、２０．２１・・・黒鉛ブロッ
ク、２２．２３，２４．２５・・・黒鉛体
Claims (5)
- （１）ガス冷却される高温原子炉（２）における熱中性
子を遮蔽するための装置であって、 ａ）上方から下方に向かって冷却ガスにより貫流され、 ｂ）黒鉛ブロック（４）からなる担持構造（３）に載っ
ており、 ｃ）担持構造（３）の下方に、熱ガス捕集空間として役
立つ支柱ホール（５）を有し、 ｃ１）この支柱ホールは、同様に黒鉛ブロック（１１）
からなる側面反射体（１０）により区画され、 ｃ２）この側面反射体には、蒸気発生器（１４）および
後熱交換器に導かれる熱ガス通路（１５）を接続するた
めの比較的多数の貫通部（１８、１９）が設けられ、こ
れらの貫通部を直接の中性子照射に対して保護するため
の装置において、ｄ）本装置は、流れに好都合に形成さ
れた黒鉛体（２２、２３、２４、２５）からなり、 ｄ１）これらの黒鉛体は、一部は貫通部（１８、１９）
の前の支柱ホール（５）に、一部は貫通部（１８、１９
）の内方に配置され、その際 ｄ２）その高さが少なくともそれぞれの貫通部（１８ま
たは１９）の高さに同じであり、かつｄ３）黒鉛体は熱
中性子のための高い捕獲横断面を有する材料を含み、 ｅ）貫通部（１８、１９）を直接区画する側面反射体（
１０）（側面ブロック）の黒鉛ブロック（２０、２１）
が同様に熱中性子のための高い捕獲横断面を有する材料
を含むことを特徴とする装置。 - （２）蒸気発生器（１４）に導かれる熱ガス通路（１５
）のための貫通部（１８）はそれぞれ、支柱ホール（５
）に配置されている細長い黒鉛体（２２）によりその横
断面が完全におおわれ、かつこれらの貫通部（１８）の
各々の内方に別の細長い、しかし半径方向に延びる黒鉛
体（２３）が設けられていることを特徴とする、請求項
１に記載の装置。 - （３）後熱交換器に導かれる熱ガス通路（１５）のため
の貫通部（１９）はそれぞれ、支柱ホール（５）に配置
された二つの円形横断面の黒鉛体（２４）と、これらの
間の間隙に存在している卵形横断面の第三の黒鉛体（２
５）との組み合わせによりその横断面が完全におおわれ
、その際第三の黒鉛体（２５）が一部はそれぞれの貫通
部（１９）に存在することを特徴とする、請求項１に記
載の装置。 - （４）貫通部（１８）を区画する側面ブロック（２０）
が流れに好都合に形成されることを特徴とする、請求項
２に記載の装置。 - （５）熱中性子のための高い捕獲横断面を有する材料が
、黒鉛に埋設された被覆された粒子の形態で存在するこ
とを特徴とする、請求項１から４までのうちのいずれか
一つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3921670.5 | 1989-07-01 | ||
| DE3921670A DE3921670A1 (de) | 1989-07-01 | 1989-07-01 | Einrichtung zum abschirmen thermischer neutronen bei einem gasgekuehlten hochtemperaturreaktor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344596A true JPH0344596A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=6384095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2168598A Pending JPH0344596A (ja) | 1989-07-01 | 1990-06-28 | ガス冷却される高温原子炉における熱中性子を遮蔽するための装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344596A (ja) |
| DE (1) | DE3921670A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202004009673U1 (de) * | 2004-05-05 | 2005-09-15 | Hengst Gmbh & Co Kg | Ventilanordnung in einer Kurbelgehäuseentlüftung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1464705A1 (de) * | 1963-09-06 | 1969-05-22 | Interatom | Gegen Strahlung abgeschirmte Rohrleitungen |
| DE2506293C2 (de) * | 1975-02-14 | 1983-01-27 | Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln | Hochtemperaturreaktor mit geschlossenem Gaskühlkreislauf |
| DE2933899A1 (de) * | 1979-08-22 | 1981-03-12 | Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln | In einem reaktordruckbehaelter installierter gaskanalzur kuehlgasfuehrung. |
-
1989
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-
1990
- 1990-06-28 JP JP2168598A patent/JPH0344596A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3921670A1 (de) | 1991-01-10 |
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