JPH0392705A - 燃料棒溶接部用ｘ線透過検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業」二の利川分野コ 本発明は、燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置に関し、さ
らに訂し＜，」うと、原了炉川燃料棒の溶接部のＸ線透
過検査をオンラインで容易に行なうことのてきる燃料棒
溶接部用Ｘ線透過検査装置に関する。

［従来技術および発明か解決しようとする課題コ原子炉
用燃料棒は、たとえば長尺のジルカロイ製燃料被覆管内
に二酸化ウランベレットを多数封入し、この二酸化ウラ
ンベレットの移動を抑えるベレット押さえつるまきばね
を装入し、両端にシルカロイ製の端栓を溶接して密封し
てなり、この端栓の溶接部の検査は燃料棒の健全性を担
保するうえに不可欠てある。

ところて、この端栓の溶接部、すなわち原子炉用燃料棒
溶接部の検査はＸ線透過検査により行なわれている。

そして原子炉用燃料棒溶接部のＸ線透過検査には、原子
炉用燃料棒の溶接部に写真用フィルムを接触させて溶接
部の気泡やクラック等の不良部分を透過するＸ線を検出
する方法が従来より採用されている。

しかしなから、この方法においては、燃料林の溶接部に
ｘｌを照射した後、前記写真用フィルムを現像してフィ
ルム中のＸ線感受部分から前記溶接部の検査を行なうの
で、検査をオンラインで行なうことができないとともに
、操作か複雑であって高度の技術的熟練を必要とすると
いう欠点かある。また、高価な写真用フィルムを使用し
なければならないという欠点もある。

本発明は前記事情に基づいてなされたものてある。

本発明の目的は、原子炉用燃料林溶接部のＸ線透過検査
をオンラインて容易に行なうことかできるとともに、高
価な写真用フィルムを使用しないて原子炉用燃料棒溶接
部のＸ線透過検査を行なうことのてきる燃料棒溶接部用
Ｘ線透過検査装置を提供することにある。

［前記課題を解快するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討を重ね
た結果、特定の発光部材を用いてなる燃刺林溶接部用ｘ
！ａ透過検査装置は、原子炉川燃料棒溶接部のＸ線透過
検査をオンラインで容易に行なうことかできるとともに
、高価な写真用フィルムを使用しないて原子炉用燃料棒
溶接部のＸ線透？検査を行なうことかできる見い出して
本発明（到達した。

本発明の構或ば、被検体にＸ線を照射するＸ線発生装置
と、Ｇｄ２Ｏ■Ｓ　：　Ｔｂ板またはＣＳＩ　：　Ｎａ
板からなり前記Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を可視
光線に変換する発光部材と、前記発光部材においてＸ線
から変換された可視光線に基づいて前記被検体の透過像
を表示する画像処理装置とを包含することを特徴とする
燃料林溶接部用Ｘ線透過検査装置である。

？作用］ 本発明の燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置は、被検体に
Ｘ線を照射するＸ線発生装置と、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ　：　Ｔ
ｂ板またはＣｓＩ　：　Ｎａ板からなり前記Ｘ＆ｌａ発
生装置から照銅されたＸ線を可視光線に変換する発光部
材と、前記発光部材においてＸ線から変換された可視光
線に基づいて前記被検体の透過像を表示する画像処理装
置とを包含する。

前記Ｘ線９５■ｌ置から被検体てある燃料林溶接部にＸ
線が照射されると、このＸ線発ノ１：．装置から照射さ
れたＸ線はＧｄ２Ｏ２Ｓ　：　Ｔｂ板またはＣｓＩ　：
　Ｎａ板からなる前記発光部材において可視光線に変換
される。

前記画像処理装置においては、前述のようにしてＸ線か
ら変換された可視光線に基づいて前記被検体の透過像か
表示される。

したかって，本発明の燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装首
においては、原子炉用燃ｔ｛林溶接部のＸ線透過検売を
オンラインて行なうことができるとともに、高価な写真
用フィルムを使用しないで原子炉用燃料林溶接部のＸ線
透過検査を行なうことがてきる。

［実施例コ 次に本ｙＡ明の実施例を示し、木発ＩＪ１についてさら
に具体的に説明する。

第１図に本発明の燃料林溶接部用Ｘ線透過検芥装置の構
威例を示す。

第ｌＩＡに小ずように本発明の燃料林溶接部用Ｘ線透過
検査装置は、Ｘ線発生装置１と、発光部材２と、画像処
理公置亘とを用いて構成するととかてきる。

Ｘ線発生装置ｌは、たとえばガス入りＸ線管、熱陰極Ｘ
線管、冷陰極Ｘ線管、レーザＸ線管等の線管を好適に用
いて形威ずることかてきる。

Ｘ線発生装置１にこれらのＸ線管を用いる場合，前記Ｘ
Ｍ’！１’は回転ＦｉＡ極星および固定陽極型のいずれ
てあってもよい。また、その最高管電圧は通常３００ｋ
ｖ程度てある。

本発明の燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置においては、
第１図に示すように、Ｘ＆１発生装置ｌから被検体１０
である原子炉用燃料棒溶接部に照射されたＸ線を発光部
材２において可視光線に変換する。

本発明においては、発光部材２かＧｄ２Ｏ２Ｓ　：　Ｔ
ｂ板またはＣｓＩ　：　Ｈａ板を用いてなることが重要
である。

木発明の燃料林溶接部用Ｘ線透過検介装置は、Ｇｄ２Ｏ
２Ｓ　：　Ｔｂ板またはＣｓＩ：Ｎａ板を用いてなる発
光？材２を備えるので、Ｘ線発生装置ｌから被検体＋ｆ
１に照射されたｘＭＡを効率良く可視光線に食換ずるこ
とがてきるとともに、充分な光量を得ることかてきる。

したかって、木発明において画像処理装置３て得られる
被検体ＩＯの透過像は解像力の高いものであり、燃料棒
溶接部のＸ線透過試験を精度良く確実に行なうことがで
きる。

本発明において、発光部材２をＧｄ２Ｏ２Ｓ：　Ｔｂ板
により形成するとき、前記Ｇｄ２Ｏ■Ｓ：Ｔｂ板のＪゾ
みは５０〜２Ｏ０ｐＬｍ、好ましくは１００　〜１５０
　ｐ．ｍである。前記Ｇｄ２Ｏ２Ｓ　：　Ｔｂ板の厚み
か５０ｐＬｍ未満てあると、充分な光量が得られないこ
とがある。一方、２Ｏ０ｇｍを超えると、分解能の低下
を招くことかある。

また、発光部材２をＣｓＩ二Ｎａ板により形成するとき
、前記ＣｓＩ　：　Ｎａ板の厚みは３〜７ｍｍ、好まし
くは４〜５　ｍ　ｍである。前記ＣｓＩ：Ｎａ板の厚み
か３ｍｍ米渦てあると，充分な光星が得られないことか
ある。一・方、７　ｍ　ｍを超えると、分解能の低下を
招くことかある。

発光部材２は、前記Ｇｄｚ０２Ｓ　：　Ｔｂ板またはＣ
ｓＩ：Ｎａ板に代えて、たとえばＣｓＴ入力蛍光体層を
有するｘｉ蛍光増倍管または所謂ＬＧ−ＣｓＩ膜な用い
て形威ずることもてきる。

さらに、木発ＩＩＩにおいては、発光部材２を所謂シン
チレーションファイバーオブティックス材料を用いて形
成するこどもできる。

前記シンチレーションファイバーオブティックス材料と
しては、たとえば内面に酸化テルビウムをドーブしたガ
ラスファイバーを束ねたものなどが挙げられる。

前記発光部材２によってＸ線（第１図中、一い々で示す
。）から変換された可視光線（第１図中、→て示ず。）
は画像処理装置旦において被検体１０の透過像として表
示される。

このような機能乃至作用を有する画像処理装Ｎ３は、た
とえば第１図に示すように、ＴＶカメラ３１，画像処理
部３２およびモニタ一部３３により構成することかでき
る。なお、第１図中、２Ｏは前記発光部材２によってＸ
線から変換された可視光線をＴＶカメラ３１へ導くため
の反射鏡である。また、第１図中、４０は遮蔽体であり
、反射鏡２ＯおよびＴＶカメラ３１は、通常、この遮蔽
体４０内に設置される。

ＴＶカメラ３ｌには、たとえば冷却型ＣＣＤカメラ、映
像増信管（イメーシインデシファイア：ＩＩ）とカルニ
コン撮像管との組み合わせなどを好適に用いることかて
きる。また，これら以外の各種撮像管を適宜に選択して
使用することもできる。

本発明の燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置においては、
ＴＶカメラ３１て撮影し画像処理部３２で処理した画像
を、そのままたとえばブラウン管を用いてなるモニタ一
部３３に表示することもできるが、たとえば第１図に示
すように画像処理部３２に接続したコンピューター４に
おいて、被検体１ｏについてのデータと、この被検体１
０に類似した材料からなるとともに微細な小孔や亀裂の
モデルを有する比較用試料について予め得たデータとを
対比することによって、被検体ＩＯにおける不良箇所の
位置、不良の大きさまたは形状をモニタ一部３３に表示
することもてきる。また、画像処理部３２においては、
たとえば積分処理等を行なうことにより、被検体１０に
おける微細な欠陥をも確実に捕えることが可能である。

以上の構威からなる本発リ１の燃料棒溶接部用Ｘ線透過
検売装置によれば、前記モニタ一部に表示された前記被
検体の透過像の形状．　１１るさおよび位置等により、
前記被検体における欠陥（たとえば亀裂、気泡、空洞等
の不良箇所の有無、不良箇所の位置および大きさなど）
をオンラインで、しかもＫ石価なフィルムを使用しない
で容易に確認することか可能である。

（実験例） 第１図に示す構戒からなる燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査
装置を用いて、燃料棒溶接部のＸ線透過試験を行なった
。

なお、使用に供した燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置に
おいて、Ｘ線発生装置１、発光部材２および画像処理装
置旦の詳細はそれぞれ次の通りてある。

すなわち．Ｘ＆９発生装置１にはＸ線管を使用し、管電
圧２４０ｋｖ　．管電流４ｍＡの条件てＸ線を発生させ
た。

発光部材２は厚み１００ｐＬｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ板
を用いて形威した。

画像処Ｊ！Ｊ！＆ｆ１ｌ３ｅおけるＴＶカメラ３ｌには
玲却）Ｊｊ　Ｃ　Ｃ　Ｄカメラを使用した。また画像処
理３３２においては５４フレーム積分処理を行なった。

また、本実験例においてはシルコニウム製のベネトラメ
ー夕を使用した。ここて、ベネトラメー夕とは微小孔の
識別度判定用試料であり、被検体と頬似の材質からなる
とともに種々の径の微小孔を備えるものである。

以上の条件下で燃料林溶接部試料（直径１１ｍｍ）につ
いてＸ線透過検査を行なったところ、ベネトラメータの
識別度は１．５％てあり、本発明の燃料溶接部用Ｘ線透
過検査装置の識別度か高いことを確認した。また、試料
の溶接部における直径０．２５■恥深さ０．２５１１１
１の欠陥を明瞭に観察するこ１１ とがてきた。

［発明の効果］ 本発明によると、 （１）ｘ線発生装置と発光部材と一像処理装置とを包含
するのて，原子炉用燃料体の溶接部のＸ線透過検売をオ
ンラインで容妨に、しか６高価なフィルムを使用しない
で行なうことかてきるとともに、 （２）　　特定の材質の発光部材を備えるのて、解像力
の高い画像を得ることかできて、原子炉用燃料林の溶接
部のＸ線透過検査を高精度て行なうことかてきる、 という利点を有する工業的に有用な燃料棒溶接部用Ｘ線
透過検査装置を提供することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は木発明の燃料棒溶接部用Ｘ線透過検査装置の構
威の一例を示す説明図である。 ｌ　２ １ Ｘ線発生装置、 ２ ・発光部材、 ３・・・画像処理装置、１０・・・被検体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体にＸ線を照射するＸ線発生装置と、Ｇｄ＿
   ２Ｏ＿２Ｓ：Ｔｂ板またはＣｓＩ：Ｎａ板からなり前記
   Ｘ線発生装置から照射されたＸ線を可視光線に変換する
   発光部材と、前記発光部材においてＸ線から変換された
   可視光線に基づいて前記被検体の透過像を表示する画像
   処理装置とを包含することを特徴とする燃料棒溶接部用
   Ｘ線透過検査装置。