JPH04361151A - 高温、高放射線の水性環境に用いる電極プローブ - Google Patents
高温、高放射線の水性環境に用いる電極プローブInfo
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- JPH04361151A JPH04361151A JP3354291A JP35429191A JPH04361151A JP H04361151 A JPH04361151 A JP H04361151A JP 3354291 A JP3354291 A JP 3354291A JP 35429191 A JP35429191 A JP 35429191A JP H04361151 A JPH04361151 A JP H04361151A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電気化学電位をモニタ
ーするのに用いる電極プローブに関する。
ーするのに用いる電極プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力工業では、長年にわたって、原子
炉に基づく動力システムを構成する材料や部品の耐久性
や信頼性の改良をめざして膨大な研究が行われてきた。 このような研究の一つとして、これまで主として原子力
施設の放射線強度の高い炉心領域の外側の水循環配管系
統に現れた、粒間応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ＝ｉｎｔｅ
ｒｇｒａｎｎｕｌａｒ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｒｒｏ
ｓｉｏｎ ｃｒａｃｋｉｎｇ）に関するものがある。 これらの外部系統の配管構造物はステンレス鋼材料で形
成するのが代表的である。一般に、これらの研究により
、ＩＧＳＣＣ促進状態が生じるには、３つの因子が同時
に起こる必要があることがわかっている。これらの因子
とは、（ａ）たとえば、材料の通常の加工過程での熱処
理によるか、溶接その他の工程による粒界でのクロム欠
乏が原因で、金属（ステンレス鋼）が敏感になること、
（ｂ）材料中に引張応力が存在すること、（ｃ）沸とう
水炉（ＢＷＲ）によく存在する酸素酸化された標準水化
学（ＮＷＣ＝ｎｏｒｍａｌｗａｔｅｒ ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ）環境である。最後の環境は、炉冷却水中の不純
物に基づく種々の酸化種のいずれかにより引き起こされ
る。 これら３つの因子のうちいずれか一つを取り除くことに
より、ＩＧＳＣＣ現象をほぼ未然に防ぐ。このようない
ずれかの因子の排除は、特に、最後の酸素酸化環境因子
に関して、電気化学電位モニター方法を、水性冷却材環
境への水素の添加または注入を制御する、関連する水素
水化学（ＨＷＣ＝ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｗａｔｅｒ
ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）技術と組み合わせて用いることに
より、行われている。
炉に基づく動力システムを構成する材料や部品の耐久性
や信頼性の改良をめざして膨大な研究が行われてきた。 このような研究の一つとして、これまで主として原子力
施設の放射線強度の高い炉心領域の外側の水循環配管系
統に現れた、粒間応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ＝ｉｎｔｅ
ｒｇｒａｎｎｕｌａｒ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｒｒｏ
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成するのが代表的である。一般に、これらの研究により
、ＩＧＳＣＣ促進状態が生じるには、３つの因子が同時
に起こる必要があることがわかっている。これらの因子
とは、（ａ）たとえば、材料の通常の加工過程での熱処
理によるか、溶接その他の工程による粒界でのクロム欠
乏が原因で、金属（ステンレス鋼）が敏感になること、
（ｂ）材料中に引張応力が存在すること、（ｃ）沸とう
水炉（ＢＷＲ）によく存在する酸素酸化された標準水化
学（ＮＷＣ＝ｎｏｒｍａｌｗａｔｅｒ ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ）環境である。最後の環境は、炉冷却水中の不純
物に基づく種々の酸化種のいずれかにより引き起こされ
る。 これら３つの因子のうちいずれか一つを取り除くことに
より、ＩＧＳＣＣ現象をほぼ未然に防ぐ。このようない
ずれかの因子の排除は、特に、最後の酸素酸化環境因子
に関して、電気化学電位モニター方法を、水性冷却材環
境への水素の添加または注入を制御する、関連する水素
水化学（ＨＷＣ＝ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｗａｔｅｒ
ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）技術と組み合わせて用いることに
より、行われている。
【０００３】電気化学電位モニタリングは、対の電気化
学的半セル（単極）プローブまたは電極を、再循環配管
内または再循環配管内の炉水を水源にもつ外部容器に装
着することにより、行う。電極をパッキン型装着具など
を介して外部環境につなげる。この出願のように、対象
としている電極システムが金属腐食電極からの電位を含
む場合、金属塩カップルが化学的に安定であれば、また
適当な熱力学的データが得られるならば、基準電極を金
属不溶性塩電極とするのが好都合である。したがって、
このように装着したプローブの一つ（基準電極として形
成した）は、たとえば、銀／塩化銀半セル反応に基づく
ものとすることができる。ひとたび基準電極半セルを規
定してしまえば、白金またはステンレス鋼などの金属に
基づく感知セル部分でセルを完成する。基準電極および
／または電極対の校正は、熱力学的評価と適当なネルン
スト（Ｎｅｒｎｓｔ）に基づく電気化学的計算を既知の
環境での実験室試験と組み合わせて行う。
学的半セル（単極）プローブまたは電極を、再循環配管
内または再循環配管内の炉水を水源にもつ外部容器に装
着することにより、行う。電極をパッキン型装着具など
を介して外部環境につなげる。この出願のように、対象
としている電極システムが金属腐食電極からの電位を含
む場合、金属塩カップルが化学的に安定であれば、また
適当な熱力学的データが得られるならば、基準電極を金
属不溶性塩電極とするのが好都合である。したがって、
このように装着したプローブの一つ（基準電極として形
成した）は、たとえば、銀／塩化銀半セル反応に基づく
ものとすることができる。ひとたび基準電極半セルを規
定してしまえば、白金またはステンレス鋼などの金属に
基づく感知セル部分でセルを完成する。基準電極および
／または電極対の校正は、熱力学的評価と適当なネルン
スト（Ｎｅｒｎｓｔ）に基づく電気化学的計算を既知の
環境での実験室試験と組み合わせて行う。
【０００４】炉再循環配管に用いるように開発された半
セル電極は、従来、金属ハウジング、高温セラミックお
よびポリテトラフルオロエチレン（商品名テフロン）な
どのポリマーシールで構成されている。これらの構造は
再循環配管の比較的温和な、本質的に放射線のない環境
では、適正に機能している。
セル電極は、従来、金属ハウジング、高温セラミックお
よびポリテトラフルオロエチレン（商品名テフロン）な
どのポリマーシールで構成されている。これらの構造は
再循環配管の比較的温和な、本質的に放射線のない環境
では、適正に機能している。
【０００５】最近、ＩＧＳＣＣだけでなく、照射により
促進される応力腐食割れ（ＩＡＳＳＣ＝ｉｒｒａｄｉａ
ｔｉｏｎ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｔｒｅｓｓ ｃ
ｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｒａｃｋｉｎｇ）を緩和する際
に、水素−水化学調節の効果を調査、すなわち定量する
目的で、電気化学電位（ＥＣＰ＝ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）モニター方法を炉
心自体の近隣の流体の過酷な環境にまで広げることが追
求されている。炉心内に、モニター電極を、たとえば、
単独で、あるいは局部出力領域モニター（ＬＰＲＭ＝ｌ
ｏｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｒａｎｇｅ ｍｏｎｉｔ
ｏｒ）などの移動式計装プローブ（ＴＩＰ＝ｔｒａｖｅ
ｌｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏ
ｂｅ）と縦列に、装着することができる。モニターを過
酷な高温、高放射線（たとえば、１０９ Ｒ（ラド）／
時のガンマ線、１０１３Ｒ／時の中性子）の環境に配置
する。従来の設計のプローブ構造は、この炉心環境には
、材料の観点からも、炉容器の外側の環境への放射性物
質の漏れを防止する必須の要請に関しても、まったく不
適当である。しかし、原子力施設の炉心の過酷な環境に
用いるのに適当な頑丈な構造をもつプローブが、本出願
人に譲渡された米国特許出願第０７／３４５，７４０号
（１９８９年５月１日出願）に開示されている。このよ
うなプローブ設計の重要な特徴は、アルミナ（サファイ
ア）ポストとポストキャップとをるつぼの内部に配置す
ることである。空間上の制約があるので、るつぼの内部
で行われる製造プロセス、たとえば金属化やろう付けは
、製造者が望む通りにうまく制御することができない。 この界面での不適当な金属化やろう付けは、電極が最終
試験中または現場で早期に破損するまで、検出されない
ことが多い。
促進される応力腐食割れ（ＩＡＳＳＣ＝ｉｒｒａｄｉａ
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に、水素−水化学調節の効果を調査、すなわち定量する
目的で、電気化学電位（ＥＣＰ＝ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）モニター方法を炉
心自体の近隣の流体の過酷な環境にまで広げることが追
求されている。炉心内に、モニター電極を、たとえば、
単独で、あるいは局部出力領域モニター（ＬＰＲＭ＝ｌ
ｏｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｒａｎｇｅ ｍｏｎｉｔ
ｏｒ）などの移動式計装プローブ（ＴＩＰ＝ｔｒａｖｅ
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酷な高温、高放射線（たとえば、１０９ Ｒ（ラド）／
時のガンマ線、１０１３Ｒ／時の中性子）の環境に配置
する。従来の設計のプローブ構造は、この炉心環境には
、材料の観点からも、炉容器の外側の環境への放射性物
質の漏れを防止する必須の要請に関しても、まったく不
適当である。しかし、原子力施設の炉心の過酷な環境に
用いるのに適当な頑丈な構造をもつプローブが、本出願
人に譲渡された米国特許出願第０７／３４５，７４０号
（１９８９年５月１日出願）に開示されている。このよ
うなプローブ設計の重要な特徴は、アルミナ（サファイ
ア）ポストとポストキャップとをるつぼの内部に配置す
ることである。空間上の制約があるので、るつぼの内部
で行われる製造プロセス、たとえば金属化やろう付けは
、製造者が望む通りにうまく制御することができない。 この界面での不適当な金属化やろう付けは、電極が最終
試験中または現場で早期に破損するまで、検出されない
ことが多い。
【０００６】電気化学電位を監視し、制御するもっとも
重要な観点の１つは、炉に水素を導入する際にある。し
たがって、極度な放射線および過酷な高温、高圧水性環
境に耐えることができ、水素の導入により直接決められ
る電気化学電位を与えることができる基準電極が開発で
きれば、炉心領域のＩＡＳＣＣを無くすプロセスおよび
運転制御ができ、そして配管に装備した場合には、炉再
循環系統でのＩＧＳＣＣの制御ができる。
重要な観点の１つは、炉に水素を導入する際にある。し
たがって、極度な放射線および過酷な高温、高圧水性環
境に耐えることができ、水素の導入により直接決められ
る電気化学電位を与えることができる基準電極が開発で
きれば、炉心領域のＩＡＳＣＣを無くすプロセスおよび
運転制御ができ、そして配管に装備した場合には、炉再
循環系統でのＩＧＳＣＣの制御ができる。
【０００７】
【発明の目的】この発明は、原子力施設の炉心の過酷な
環境で用いるのに特に適当な頑丈な構造を有する、電気
化学電位を測定する電極を提供することを目的とする。
環境で用いるのに特に適当な頑丈な構造を有する、電気
化学電位を測定する電極を提供することを目的とする。
【０００８】この発明の電極は５つの主要部品、金属キ
ャップ電極、長い環状金属ジャケット、アルミナ（すな
わち絶縁体）リテイナ、環状移行スリーブおよび位置決
め兼信号伝送アセンブリからなる。金属キャップ電極は
、先端とそこから延在し、内面を有する側壁から形成さ
れた環状部とを有する。長い環状金属ジャケットは一端
に環状リテイナ固着マウスを、他端に出口を有する。 アルミナリテイナはキャップ電極の側壁内面の一部に着
座式に固着されるキャップ固着用減径部分と、その反対
側に位置し、環状ジャケットのリテイナ固着マウスの内
部に着座式に固着されるジャケット固着用減径部分とを
有する。リテイナの有する、アクセルチャンネルがその
キャップからジャケット固着部分まで貫通する。キャッ
プ電極と電気接続された第１絶縁電気導体が、リテイナ
のアクセスチャンネル、そして環状金属ジャケットを通
ってジャケット出口まで延在する。位置決め兼信号伝送
アセンブリはジャケットの出口と関連して、ジャケット
を支持するとともに、導体からの電気信号を伝送する。 長い環状金属移行スリーブは、上記ジャケットと上記位
置決め兼信号伝送アセンブリとの間に介在する。
ャップ電極、長い環状金属ジャケット、アルミナ（すな
わち絶縁体）リテイナ、環状移行スリーブおよび位置決
め兼信号伝送アセンブリからなる。金属キャップ電極は
、先端とそこから延在し、内面を有する側壁から形成さ
れた環状部とを有する。長い環状金属ジャケットは一端
に環状リテイナ固着マウスを、他端に出口を有する。 アルミナリテイナはキャップ電極の側壁内面の一部に着
座式に固着されるキャップ固着用減径部分と、その反対
側に位置し、環状ジャケットのリテイナ固着マウスの内
部に着座式に固着されるジャケット固着用減径部分とを
有する。リテイナの有する、アクセルチャンネルがその
キャップからジャケット固着部分まで貫通する。キャッ
プ電極と電気接続された第１絶縁電気導体が、リテイナ
のアクセスチャンネル、そして環状金属ジャケットを通
ってジャケット出口まで延在する。位置決め兼信号伝送
アセンブリはジャケットの出口と関連して、ジャケット
を支持するとともに、導体からの電気信号を伝送する。 長い環状金属移行スリーブは、上記ジャケットと上記位
置決め兼信号伝送アセンブリとの間に介在する。
【０００９】この発明の利点として、プローブ構造は原
子力施設の炉心の過酷な環境で作動するように構成され
ている。別の利点として、電極のセラミック／金属構成
が提供するシール構造は、炉の周囲環境への放射性物質
の漏れを防止する多重シールを有する。これらのそして
他の効果が、以下の説明から当業者に明らかになるであ
ろう。
子力施設の炉心の過酷な環境で作動するように構成され
ている。別の利点として、電極のセラミック／金属構成
が提供するシール構造は、炉の周囲環境への放射性物質
の漏れを防止する多重シールを有する。これらのそして
他の効果が、以下の説明から当業者に明らかになるであ
ろう。
【００１０】以下に、図面を参照しながらこの発明を具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１１】
【具体的な構成】この発明の電極構造は、種々広範な工
業的モニター機能に利用できるが、原子力施設の炉心の
過酷な環境下で用いるのに特に有効である。その構造は
、エラストマーシールやポリマー部品を含まず、高度な
一体性のシール構造を採用している。すなわち、セラミ
ックおよび金属部品のみからなるろう付けおよび溶接ア
センブリで装置の構造を形成している。電極は、作用電
極区域を形成するのに用いる材料に応じて、標準または
基準電極として、あるいは感知電極として使用できる。 これらに関する詳しい説明は、キャステラン著「物理化
学」（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｂｙ
Ｇ．Ｗ．Ｃａｓｔｅｌｌａｎ，Ｃｈａｐｔｅｒ
１７， ”Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ”，ｐｐ３４
４−３８２， Ａｄｄｉｓｉｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ
Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．， Ｒｅａｄｉｎｇ
， Ｍａｓｓ．，ＵＳＡ（１９６４））を参照された
い。
業的モニター機能に利用できるが、原子力施設の炉心の
過酷な環境下で用いるのに特に有効である。その構造は
、エラストマーシールやポリマー部品を含まず、高度な
一体性のシール構造を採用している。すなわち、セラミ
ックおよび金属部品のみからなるろう付けおよび溶接ア
センブリで装置の構造を形成している。電極は、作用電
極区域を形成するのに用いる材料に応じて、標準または
基準電極として、あるいは感知電極として使用できる。 これらに関する詳しい説明は、キャステラン著「物理化
学」（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｂｙ
Ｇ．Ｗ．Ｃａｓｔｅｌｌａｎ，Ｃｈａｐｔｅｒ
１７， ”Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ”，ｐｐ３４
４−３８２， Ａｄｄｉｓｉｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ
Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．， Ｒｅａｄｉｎｇ
， Ｍａｓｓ．，ＵＳＡ（１９６４））を参照された
い。
【００１２】図１はこの発明の電極プローブの縦断面図
である。電極プローブの構造が５つの主要部品、すなわ
ち金属キャップ電極１０、アルミナリテイナ１２、環状
金属ジャケット１４、環状移行スリーブ３６および位置
決め兼信号伝送アセンブリ１６からなることがわかる。 電気信号を、電気導体１８に沿って、金属キャップ電極
１０から位置決め兼信号伝送アセンブリ１６を経て外部
に伝送する。
である。電極プローブの構造が５つの主要部品、すなわ
ち金属キャップ電極１０、アルミナリテイナ１２、環状
金属ジャケット１４、環状移行スリーブ３６および位置
決め兼信号伝送アセンブリ１６からなることがわかる。 電気信号を、電気導体１８に沿って、金属キャップ電極
１０から位置決め兼信号伝送アセンブリ１６を経て外部
に伝送する。
【００１３】種々の構成要素について詳しく説明する。
金属キャップ電極１０は、先端部分２０およびそこから
延在する環状部２２から形成されている。環状部２２は
内面２４を有する空所を画定する。金属キャップ電極１
０を構成する材料により、この発明の電極装置の機能が
決まる。もっともよく出会う沸とう水炉（ＢＷＲ）用途
の場合、金属キャップ電極１０を構成するのにステンレ
ス鋼を用いれば、電極プローブによりあらゆる環境にお
けるステンレス鋼の電気化学電位（ＥＣＰ）を測定する
ことができる。他の材料から構成した金属キャップ電極
を用いて、異なる金属のＥＣＰ測定用の同様の感知電極
を形成することができる。この発明の電極装置について
の第２の実施例では、金属キャップ電極１０を構成する
のに白金を用いる。ＨＷＣ環境におけるこのような電極
装置は、電極装置を基準電極として使用することを可能
にし（水素濃度が既知だとして）、あるいはこの電極装
置を他の基準電極（たとえば、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極
）を校正するのに用いることができる。したがって、こ
の発明の電極プローブの構造は設計に融通性を与え、全
体的な構成上の利点を同じに保ちながら、電極プローブ
を感知電極としても基準電極としても機能するように構
成することができる。
延在する環状部２２から形成されている。環状部２２は
内面２４を有する空所を画定する。金属キャップ電極１
０を構成する材料により、この発明の電極装置の機能が
決まる。もっともよく出会う沸とう水炉（ＢＷＲ）用途
の場合、金属キャップ電極１０を構成するのにステンレ
ス鋼を用いれば、電極プローブによりあらゆる環境にお
けるステンレス鋼の電気化学電位（ＥＣＰ）を測定する
ことができる。他の材料から構成した金属キャップ電極
を用いて、異なる金属のＥＣＰ測定用の同様の感知電極
を形成することができる。この発明の電極装置について
の第２の実施例では、金属キャップ電極１０を構成する
のに白金を用いる。ＨＷＣ環境におけるこのような電極
装置は、電極装置を基準電極として使用することを可能
にし（水素濃度が既知だとして）、あるいはこの電極装
置を他の基準電極（たとえば、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極
）を校正するのに用いることができる。したがって、こ
の発明の電極プローブの構造は設計に融通性を与え、全
体的な構成上の利点を同じに保ちながら、電極プローブ
を感知電極としても基準電極としても機能するように構
成することができる。
【００１４】金属キャップ電極１０を電極プローブを形
成する他の金属構成要素から電気的に絶縁するために、
アルミナリテイナ１２を用いて金属キャップ電極１０を
支持する。アルミナリテイナ１２を、アルミナの単結晶
形態であるサファイアから形成するのが望ましい。サフ
ァイア材料は、必要な電気絶縁を行うだけでなく、単結
晶構造であるので、電極プローブを浸漬する水による攻
撃に十分耐え、そして重要なこととして、粒界を持たな
い。もちろん、当業者には明らかなように、高純度アル
ミナ、ルビーその他の材料も使用できる。アルミナリテ
イナ１２は、ジャケット固着用段（減径）部分２６とそ
の反対側に位置するキャップ固着用段（減径）部分２８
とを有する形状に形成されている。キャップ固着部分２
８は金属キャップ電極１０内に着座式に、かつその空所
内面２４と密封係合関係で配置されている。環状部２２
の内面２４をリテイナのキャップ固着部分２８に、たと
えば、銀ろうを用いて、ろう付けするのが有利である。 なお、この場合、金属化すべきすべてのセラミック表面
を、たとえばタングステンでろう付けし、ニッケルまた
は白金でメッキし、ろう付け溶加材金属または合金で接
合すべき表面の適正な濡れを確保する。実際、金属被覆
の多層を用いることは、特にアルミナリテイナ１２のキ
ャップ固着用減径部分２８の内面２４に金属被覆の多層
を用いることは、必要であるか、望ましいか、好都合で
あれば、通常の方法で実施することができる。金属キャ
ップ電極１０とアルミナリテイナ１２との間のろう付け
シールは、電極プローブ構造の一体性を保証するととも
に、外部環境への放射線の漏れを防止する気密（ハーメ
チック）シールを達成する必要がある。この目的で、リ
テイナ１２の取付け領域を酸化タングステン塗料で被覆
し、焼成し、ついでニッケルまたは白金でメッキするの
が望ましい。
成する他の金属構成要素から電気的に絶縁するために、
アルミナリテイナ１２を用いて金属キャップ電極１０を
支持する。アルミナリテイナ１２を、アルミナの単結晶
形態であるサファイアから形成するのが望ましい。サフ
ァイア材料は、必要な電気絶縁を行うだけでなく、単結
晶構造であるので、電極プローブを浸漬する水による攻
撃に十分耐え、そして重要なこととして、粒界を持たな
い。もちろん、当業者には明らかなように、高純度アル
ミナ、ルビーその他の材料も使用できる。アルミナリテ
イナ１２は、ジャケット固着用段（減径）部分２６とそ
の反対側に位置するキャップ固着用段（減径）部分２８
とを有する形状に形成されている。キャップ固着部分２
８は金属キャップ電極１０内に着座式に、かつその空所
内面２４と密封係合関係で配置されている。環状部２２
の内面２４をリテイナのキャップ固着部分２８に、たと
えば、銀ろうを用いて、ろう付けするのが有利である。 なお、この場合、金属化すべきすべてのセラミック表面
を、たとえばタングステンでろう付けし、ニッケルまた
は白金でメッキし、ろう付け溶加材金属または合金で接
合すべき表面の適正な濡れを確保する。実際、金属被覆
の多層を用いることは、特にアルミナリテイナ１２のキ
ャップ固着用減径部分２８の内面２４に金属被覆の多層
を用いることは、必要であるか、望ましいか、好都合で
あれば、通常の方法で実施することができる。金属キャ
ップ電極１０とアルミナリテイナ１２との間のろう付け
シールは、電極プローブ構造の一体性を保証するととも
に、外部環境への放射線の漏れを防止する気密（ハーメ
チック）シールを達成する必要がある。この目的で、リ
テイナ１２の取付け領域を酸化タングステン塗料で被覆
し、焼成し、ついでニッケルまたは白金でメッキするの
が望ましい。
【００１５】アルミナリテイナ１２のジャケット固着用
減径領域２６は環状金属ジャケット１４内に着座式に配
置される。この場合も、表面金属化および銀ろうなどで
のろう付けを行って、取付け領域２６をジャケット１４
に接合する。リテイナ１２には、キャップ固着部分２８
からジャケット固着部分２６まで貫通するアクセスチャ
ンネル３０も設けられている。この場合も、気密シール
を形成する必要があることが明らかである。ジャケット
固着部分２６を金属化、焼成、メッキするのが好ましい
。
減径領域２６は環状金属ジャケット１４内に着座式に配
置される。この場合も、表面金属化および銀ろうなどで
のろう付けを行って、取付け領域２６をジャケット１４
に接合する。リテイナ１２には、キャップ固着部分２８
からジャケット固着部分２６まで貫通するアクセスチャ
ンネル３０も設けられている。この場合も、気密シール
を形成する必要があることが明らかである。ジャケット
固着部分２６を金属化、焼成、メッキするのが好ましい
。
【００１６】環状金属ジャケット１４はリテイナのジャ
ケット取付け部分２６と接合するためのアルミナリテイ
ナ固着領域３２を有する。図１に示した構造では、リテ
イナ１２にはランド３４が形成され、ここにジャケット
１４が当接する。リテイナ１２にはランド３５も形成さ
れ、ここにはキャップ１０が当接する。接合すべきすべ
ての構成要素の寸法公差を、ぴったりはまる相互係合が
得られるものとすることに注意すべきであり、こうして
この発明の電極装置を形成する種々の構成要素を接合す
るのに使用するろう付け金属で充填する必要のある隙間
を最小にする。
ケット取付け部分２６と接合するためのアルミナリテイ
ナ固着領域３２を有する。図１に示した構造では、リテ
イナ１２にはランド３４が形成され、ここにジャケット
１４が当接する。リテイナ１２にはランド３５も形成さ
れ、ここにはキャップ１０が当接する。接合すべきすべ
ての構成要素の寸法公差を、ぴったりはまる相互係合が
得られるものとすることに注意すべきであり、こうして
この発明の電極装置を形成する種々の構成要素を接合す
るのに使用するろう付け金属で充填する必要のある隙間
を最小にする。
【００１７】ジャケット１４はニッケルまたは類似の金
属で形成することができる。あるいは、リテイナ１２と
ジャケット１４との熱膨張係数がなるべく合致するよう
に、コバール材料または同様の耐食性合金から形成する
こともできる。コバール材料は、リテイナ１２のアルミ
ナ材料の熱膨張に合致する熱膨張特性をもつ１群の合金
である。代表的なコバール材料はＦｅ５３．８％、Ｎｉ
２９％、Ｃｏ１７％およびＮｉ０．２％からなる（Ｈａ
ｃｋｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ
， Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ， ｐａｇｅ
３７４，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ．，
１９６９）。 従来、この１群の合金は、ガラスの結合が必要な真空管
やサーモスタット製作に用いられていた。コバール合金
はかなり以前から知られている。広義には、コバール材
料は１７−１８％のコバルト、２８−２９％のニッケル
を含有し、残部がほとんど鉄である。コバール合金は、
Ｋｏｈｎ， Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｕｂｅｓ，
ｐｐ４４８以降に詳しく説明されているように、延性で
あり、加熱およびアニールを含む通常の使用条件で脆化
しないので、ガラスのシールなどに有用である。コバー
ルと同様な膨張係数をもつが、コバルトが添加されてい
ない他の材料（４２合金）を用いるのも効果的である。
属で形成することができる。あるいは、リテイナ１２と
ジャケット１４との熱膨張係数がなるべく合致するよう
に、コバール材料または同様の耐食性合金から形成する
こともできる。コバール材料は、リテイナ１２のアルミ
ナ材料の熱膨張に合致する熱膨張特性をもつ１群の合金
である。代表的なコバール材料はＦｅ５３．８％、Ｎｉ
２９％、Ｃｏ１７％およびＮｉ０．２％からなる（Ｈａ
ｃｋｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ
， Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ， ｐａｇｅ
３７４，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｉｎｃ．，
１９６９）。 従来、この１群の合金は、ガラスの結合が必要な真空管
やサーモスタット製作に用いられていた。コバール合金
はかなり以前から知られている。広義には、コバール材
料は１７−１８％のコバルト、２８−２９％のニッケル
を含有し、残部がほとんど鉄である。コバール合金は、
Ｋｏｈｎ， Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｕｂｅｓ，
ｐｐ４４８以降に詳しく説明されているように、延性で
あり、加熱およびアニールを含む通常の使用条件で脆化
しないので、ガラスのシールなどに有用である。コバー
ルと同様な膨張係数をもつが、コバルトが添加されてい
ない他の材料（４２合金）を用いるのも効果的である。
【００１８】図１に示す設計では、環状金属ジャケット
１４の下端を、環状移行スリーブ３６に接合３８で、タ
ングステン不活性ガス（ＴＩＧ）溶接技術を用いて、取
り付ける。やはり、ジャケット１４をスリーブ３６に接
合する際にも気密シールができる必要がある。環状移行
スリーブ３６は、出口４０で終端し、ここで同軸ケーブ
ルアセンブリ４２に、ＴＩＧ溶接などにより取り付けら
れている。同軸ケーブルアセンブリ４２の導通ワイヤ４
６はケーブル絶縁体４８を貫通し、溶接ホイル５２を介
して電気導体１８に接続されている。電気導体ワイヤ１
８と導通ワイヤ４６とをつなぐホイル５２は、電気的連
続性の喪失につながる可能性のある、配線の製造時や作
動時の応力を最小にするのに十分なたるみを与える。電
気導体１８はセラミック絶縁体５４Ａで、環状移行スリ
ーブ３６および環状金属ジャケット１４から絶縁されて
いる。
１４の下端を、環状移行スリーブ３６に接合３８で、タ
ングステン不活性ガス（ＴＩＧ）溶接技術を用いて、取
り付ける。やはり、ジャケット１４をスリーブ３６に接
合する際にも気密シールができる必要がある。環状移行
スリーブ３６は、出口４０で終端し、ここで同軸ケーブ
ルアセンブリ４２に、ＴＩＧ溶接などにより取り付けら
れている。同軸ケーブルアセンブリ４２の導通ワイヤ４
６はケーブル絶縁体４８を貫通し、溶接ホイル５２を介
して電気導体１８に接続されている。電気導体ワイヤ１
８と導通ワイヤ４６とをつなぐホイル５２は、電気的連
続性の喪失につながる可能性のある、配線の製造時や作
動時の応力を最小にするのに十分なたるみを与える。電
気導体１８はセラミック絶縁体５４Ａで、環状移行スリ
ーブ３６および環状金属ジャケット１４から絶縁されて
いる。
【００１９】図１に示した設計例と図２に示した設計例
との主な違いは、位置決め兼信号伝送アセンブリ１６の
構成と、ベル形環状金属ジャケット１４の使用である。 図１では、位置決め兼信号伝送アセンブリ１６は、導通
ワイヤ４６、ケーブル絶縁体４８、同軸ケーブルアセン
ブリ４２および出口４０を含む環状移行スリーブ３６の
下方部分からなる。図２の位置決め兼信号伝送アセンブ
リ１６は、図１に示したのと同じ部品のほかに、２つの
追加の部品、シールアセンブリとケーブルアダプタを含
む。シールアセンブリ６８（米国オハイオ州所在のＧＥ
／Ｒｅｕｔｅｒ−Ｓｔｏｋｅｓ社製）は、同軸ケーブル
へのセラミック−金属間シール、セラミック絶縁体、お
よびセラミック絶縁体に封止されたニッケル管からなる
。ケーブルアダプタ４４は、ベル形環状金属ジャケット
１４を大きな外径の環状移行スリーブ３６とともに使用
したときに、同軸ケーブルの有効外径を大きくするのに
必要である。
との主な違いは、位置決め兼信号伝送アセンブリ１６の
構成と、ベル形環状金属ジャケット１４の使用である。 図１では、位置決め兼信号伝送アセンブリ１６は、導通
ワイヤ４６、ケーブル絶縁体４８、同軸ケーブルアセン
ブリ４２および出口４０を含む環状移行スリーブ３６の
下方部分からなる。図２の位置決め兼信号伝送アセンブ
リ１６は、図１に示したのと同じ部品のほかに、２つの
追加の部品、シールアセンブリとケーブルアダプタを含
む。シールアセンブリ６８（米国オハイオ州所在のＧＥ
／Ｒｅｕｔｅｒ−Ｓｔｏｋｅｓ社製）は、同軸ケーブル
へのセラミック−金属間シール、セラミック絶縁体、お
よびセラミック絶縁体に封止されたニッケル管からなる
。ケーブルアダプタ４４は、ベル形環状金属ジャケット
１４を大きな外径の環状移行スリーブ３６とともに使用
したときに、同軸ケーブルの有効外径を大きくするのに
必要である。
【００２０】図２に示す別の設計例では、移行スリーブ
３６の下端が出口４０で終端し、ここでステンレス鋼ケ
ーブルアダプタ４４に、ＴＩＧ溶接などにより取り付け
られている。ケーブルアダプタ４４は出口５０で終端し
、ここで同軸ケーブルアセンブリ４８およびシールアセ
ンブリ６８に取り付けられ、ここでシールアセンブリ６
８のニッケル管の先端の内側に溶接により終端している
。シールアセンブリ６８のニッケル管の外側は、電気導
体ワイヤ１８に溶接ホイル５２を介して取り付けられて
いる。電気導体ワイヤ１８は、Ｔ形セラミック絶縁体５
４Ｂにより環状移行スリーブ３６から絶縁されている。
３６の下端が出口４０で終端し、ここでステンレス鋼ケ
ーブルアダプタ４４に、ＴＩＧ溶接などにより取り付け
られている。ケーブルアダプタ４４は出口５０で終端し
、ここで同軸ケーブルアセンブリ４８およびシールアセ
ンブリ６８に取り付けられ、ここでシールアセンブリ６
８のニッケル管の先端の内側に溶接により終端している
。シールアセンブリ６８のニッケル管の外側は、電気導
体ワイヤ１８に溶接ホイル５２を介して取り付けられて
いる。電気導体ワイヤ１８は、Ｔ形セラミック絶縁体５
４Ｂにより環状移行スリーブ３６から絶縁されている。
【００２１】図１および図２に示した設計例に代わるも
のとして、第３の例が可能である。図２のケーブルアダ
プタ４４を除くが、シールアセンブリ６８を残すことに
より、図１の外径寸法のように外径寸法にとぎれのない
アセンブリ全体を構成することができる。この第３設計
例では、「ベル形」環状金属ジャケット１４を外径の一
定な環状金属ジャケットに代える。導体１８をニッケル
、コバール、白金その他の導電性材料からつくることが
できる。電気導体を直接絶縁することができるが、図１
および図２に示した好適な構造では、環状電気絶縁体５
４を環状ジャケット１４および環状スリーブ３６内に配
置している。電気導体１８の電気絶縁を確実にするため
に、電気絶縁体５４をアルミナなどのセラミック材料か
らつくるのが好ましい。電気導体１８の基端はホイル５
２を介してアセンブリ１６に電気接続され、一方電気導
体１８の先端はジャケット１４およびスリーブ３６に形
成した環状部を貫通し、ついでリテイナ１２に設けたア
クセスチャンネル３０を通ってキャップ電極ホルダ１０
Ａに達する。導体１８はネイルリードとして終端し、キ
ャップ電極１０の先端部分２０の内部側に直接溶接また
はろう付けされる。
のとして、第３の例が可能である。図２のケーブルアダ
プタ４４を除くが、シールアセンブリ６８を残すことに
より、図１の外径寸法のように外径寸法にとぎれのない
アセンブリ全体を構成することができる。この第３設計
例では、「ベル形」環状金属ジャケット１４を外径の一
定な環状金属ジャケットに代える。導体１８をニッケル
、コバール、白金その他の導電性材料からつくることが
できる。電気導体を直接絶縁することができるが、図１
および図２に示した好適な構造では、環状電気絶縁体５
４を環状ジャケット１４および環状スリーブ３６内に配
置している。電気導体１８の電気絶縁を確実にするため
に、電気絶縁体５４をアルミナなどのセラミック材料か
らつくるのが好ましい。電気導体１８の基端はホイル５
２を介してアセンブリ１６に電気接続され、一方電気導
体１８の先端はジャケット１４およびスリーブ３６に形
成した環状部を貫通し、ついでリテイナ１２に設けたア
クセスチャンネル３０を通ってキャップ電極ホルダ１０
Ａに達する。導体１８はネイルリードとして終端し、キ
ャップ電極１０の先端部分２０の内部側に直接溶接また
はろう付けされる。
【００２２】キャップ構成の別の例を図３に示す。キャ
ップ電極１０の先端部分に細長いねじ切り部分５６が設
けられ、ここに電極キャップ５８がねじ係合されている
。電極キャップ５８は、先端部分６０と、空所６４を画
定する環状部６２とを有するものとして形成されている
。環状部６２の内面６６にはねじが切られ、突出部分５
６のねじとはまり合う。導体１８はキャップ電極ホルダ
１０Ａに貫入してそこに電気接続している。電極キャッ
プ５８を白金その他の適当な基準電極金属から形成し、
キャップ電極ホルダ１０Ａを白金メッキしたコバール合
金から形成する。この代替キャップ構造では、コバール
製キャップ電極ホルダ１０Ａに基づく利点が得られる。 すなわち、コバール製キャップ電極ホルダ１０Ａは、直
接白金を用いる場合より、サファイアまたはアルミナ製
リテイナ１２と熱膨張係数がよく一致する。内面６６に
ねじ切りされた白金電極キャップ５８は、白金メッキし
たコバール製キャップ電極ホルダ１０Ａの遊びをなくす
のに十分な表面積を有する。
ップ電極１０の先端部分に細長いねじ切り部分５６が設
けられ、ここに電極キャップ５８がねじ係合されている
。電極キャップ５８は、先端部分６０と、空所６４を画
定する環状部６２とを有するものとして形成されている
。環状部６２の内面６６にはねじが切られ、突出部分５
６のねじとはまり合う。導体１８はキャップ電極ホルダ
１０Ａに貫入してそこに電気接続している。電極キャッ
プ５８を白金その他の適当な基準電極金属から形成し、
キャップ電極ホルダ１０Ａを白金メッキしたコバール合
金から形成する。この代替キャップ構造では、コバール
製キャップ電極ホルダ１０Ａに基づく利点が得られる。 すなわち、コバール製キャップ電極ホルダ１０Ａは、直
接白金を用いる場合より、サファイアまたはアルミナ製
リテイナ１２と熱膨張係数がよく一致する。内面６６に
ねじ切りされた白金電極キャップ５８は、白金メッキし
たコバール製キャップ電極ホルダ１０Ａの遊びをなくす
のに十分な表面積を有する。
【００２３】この発明の電極プローブの性能仕様に関し
ては、プローブは６００°Ｆまでの温度および約２，０
００ｐｓｉまでの圧力で作動するように設計されている
。金属キャップ電極１０を、基準電極装置を作製するた
め、白金製とした場合、この新規な電極装置は、白金基
準電極についての理論値の±０．０２０ボルト以内の電
圧を示す。基準電極白金メッキキャップとして使用する
場合、この発明の電極プローブは、定常水化学において
ＥＣＰを±０．０１０ボルト以内まで測定することがで
きる。コバールから作製し白金をメッキしたキャップ１
０を取り付ける場合、これをＷ／ＮｉまたはＷ／Ｐｔ被
覆した絶縁体固着部分に銀ろうでろう付けする必要があ
る。
ては、プローブは６００°Ｆまでの温度および約２，０
００ｐｓｉまでの圧力で作動するように設計されている
。金属キャップ電極１０を、基準電極装置を作製するた
め、白金製とした場合、この新規な電極装置は、白金基
準電極についての理論値の±０．０２０ボルト以内の電
圧を示す。基準電極白金メッキキャップとして使用する
場合、この発明の電極プローブは、定常水化学において
ＥＣＰを±０．０１０ボルト以内まで測定することがで
きる。コバールから作製し白金をメッキしたキャップ１
０を取り付ける場合、これをＷ／ＮｉまたはＷ／Ｐｔ被
覆した絶縁体固着部分に銀ろうでろう付けする必要があ
る。
【００２４】図４は実験結果を示すグラフである。金属
キャップ電極１０にステンレス鋼を用いて、この発明の
教示にしたがって５つの感知電極プローブを作製し、こ
れらのプローブを、標準的なＣｕ／Ｃｕ２ Ｏ／ＺｒＯ
２ 基準電極を用いて実験室試験に供した。試験用の水
性媒体をオートクレーブ内に設定し、温度および水化学
を制御した。水温２７４°Ｃで、ある種の溶存ガスを導
入する一連の水性条件に従って試験を行った。第１溶存
ガスは水素で、図４に７０で示す経過時間部分に沿って
ＨＷＣと表示され、水素水化学（ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）を表わす。その後、図
４に７２で示す経過時間部分に沿ってＮＷＣと表示した
ように、酸素を水性媒体に注入し、こうしてプローブを
平常沸とう水化学（ｎｏｒｍａｌ ｂｏｉｌｉｎｇ
ｗａｔａｅｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）にさらす。最
後に、７４で示すように、追加の水素を注入する。基準
電極の電位を計算することができるので、種々の水条件
でのその電位を得られた電圧から引くことができ、こう
してステンレス鋼電極プローブのＥＣＰの測定が可能に
なる。５つのプローブの評価結果を図４のグラフに示し
たが、極めて近接した値になることがわかる。ＥＣＰの
シフトは関与する水化学の結果として起こることがわか
る。試験中の水性媒体の水化学を測定するための感知電
極プローブの使用中にモニターされるのは、このシフト
である。ＥＣＰの予想シフトが図４を見ればわかる。
キャップ電極１０にステンレス鋼を用いて、この発明の
教示にしたがって５つの感知電極プローブを作製し、こ
れらのプローブを、標準的なＣｕ／Ｃｕ２ Ｏ／ＺｒＯ
２ 基準電極を用いて実験室試験に供した。試験用の水
性媒体をオートクレーブ内に設定し、温度および水化学
を制御した。水温２７４°Ｃで、ある種の溶存ガスを導
入する一連の水性条件に従って試験を行った。第１溶存
ガスは水素で、図４に７０で示す経過時間部分に沿って
ＨＷＣと表示され、水素水化学（ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）を表わす。その後、図
４に７２で示す経過時間部分に沿ってＮＷＣと表示した
ように、酸素を水性媒体に注入し、こうしてプローブを
平常沸とう水化学（ｎｏｒｍａｌ ｂｏｉｌｉｎｇ
ｗａｔａｅｒ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）にさらす。最
後に、７４で示すように、追加の水素を注入する。基準
電極の電位を計算することができるので、種々の水条件
でのその電位を得られた電圧から引くことができ、こう
してステンレス鋼電極プローブのＥＣＰの測定が可能に
なる。５つのプローブの評価結果を図４のグラフに示し
たが、極めて近接した値になることがわかる。ＥＣＰの
シフトは関与する水化学の結果として起こることがわか
る。試験中の水性媒体の水化学を測定するための感知電
極プローブの使用中にモニターされるのは、このシフト
である。ＥＣＰの予想シフトが図４を見ればわかる。
【００２５】この発明の要旨から逸脱しない範囲内で上
述した装置に種々の変更が可能であるので、上述した説
明および図面はこの発明を具体的に説明する例示にすぎ
ず、この発明を限定するものではない。
述した装置に種々の変更が可能であるので、上述した説
明および図面はこの発明を具体的に説明する例示にすぎ
ず、この発明を限定するものではない。
【図１】この発明の電極プローブの１実施例を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】この発明の電極プローブの他の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】この発明の電極プローブに用いる金属キャップ
電極の別の設計例を示す縦断面図である。
電極の別の設計例を示す縦断面図である。
【図４】この発明の電極プローブを用いて測定した水性
媒体の電気化学電位を経過時間に対してプロットしたグ
ラフである。
媒体の電気化学電位を経過時間に対してプロットしたグ
ラフである。
１０ 金属キャップ電極
１２ アルミナリテイナ
１４ 環状金属ジャケット
１６ 位置決め兼信号伝送アセンブリ１８ 電気導
体 ２６ ジャケット固着用減径部分 ２８ キャップ固着用減径部分 ３０ アクセスチャンネル ３６ 環状移行スリーブ ４４ ケーブルアダプタ ５２ ホイル ５８ 電極キャップ ６８ シールアセンブリ
体 ２６ ジャケット固着用減径部分 ２８ キャップ固着用減径部分 ３０ アクセスチャンネル ３６ 環状移行スリーブ ４４ ケーブルアダプタ ５２ ホイル ５８ 電極キャップ ６８ シールアセンブリ
Claims (18)
- 【請求項１】（ａ）先端および先端から延在し、内面を
有する空所を画定する環状部を有する金属キャップ電極
と、（ｂ）一端に環状リテイナ固着用マウスを、他端に
出口を有する長い環状金属ジャケットと、（ｃ）上記キ
ャップ電極の空所に着座式に配置され、そこに密封関係
で固着されたキャップ固着用減径部分と、その反対側に
位置し、上記環状ジャケットのリテイナ固着用マウスの
内部に着座式に固着されるジャケット固着用減径部分と
、上記キャップからジャケット固着用部分まで貫通する
アクセスチャンネルとを有するアルミナリテイナと、（
ｄ）上記キャップ電極と電気接続され、上記リテイナの
アクセスチャンネルを通り、上記環状金属ジャケットを
通って上記ジャケット出口まで延在する絶縁された第１
電気導体と、（ｅ）上記環状金属ジャケットと位置決め
兼信号伝送アセンブリとの間に介在し、上記第１電気導
体が通過する上記環状金属ジャケットとは異なる材料か
ら形成した環状金属移行スリーブと、（ｆ）上記ジャケ
ット出口と関連し、上記ジャケットの支持をなすととも
に、上記導体から電気信号を伝送する位置決め兼信号伝
送アセンブリとを備える電気化学電位をモニターするの
に用いる電極プローブ。 - 【請求項２】上記第１電気導体が上記金属ジャケット内
に収容された環状電気絶縁体で絶縁された請求項１に記
載の電極プローブ。 - 【請求項３】上記環状電気絶縁体がアルミナ製である請
求項２に記載の電極プローブ。 - 【請求項４】上記位置決め兼信号伝送アセンブリが、上
記環状金属移行スリーブの出口に溶接された環状ステン
レス鋼カラーを含み、このカラーに絶縁された第２電気
導体が貫通し、第２電気導体が第１電気導体に電気接続
された請求項１に記載の電極プローブ。 - 【請求項５】上記第１電気導体が位置決め兼信号伝送ア
センブリに金属ホイルで取り付けられた請求項１に記載
の電極プローブ。 - 【請求項６】上記金属移行スリーブがステンレス鋼製で
ある請求項１に記載の電極プローブ。 - 【請求項７】上記第１電気導体が白金、コバールまたは
ニッケル製のワイヤである請求項１に記載の電極プロー
ブ。 - 【請求項８】上記金属キャップ電極がステンレス鋼また
は白金製である請求項１に記載の電極プローブ。 - 【請求項９】上記アルミナリテイナが単結晶サファイア
製である請求項１に記載の電極プローブ。 - 【請求項１０】上記金属キャップ電極の先端がねじ切り
延長部を有し、ここに先端部分およびそこから延在する
内ねじ環状部を有する金属キャップ電極延長部がねじ係
合された請求項１に記載の電極プローブ。 - 【請求項１１】（ａ）先端および先端から延在し、内面
を有する空所を画定する環状部を有する円筒形金属キャ
ップ電極と、（ｂ）一端に環状リテイナ固着用マウスを
、他端に出口を有する円筒形の長い環状金属ジャケット
と、（ｃ）上記キャップ電極の空所に着座式に配置され
、そこに密封関係で固着されたキャップ固着用部分と、
その反対側に位置し、上記環状ジャケットのリテイナ固
着用マウスの内部に着座式に固着されるジャケット固着
用減径部分と、上記キャップからジャケット固着用部分
まで貫通するアクセスチャンネルとを有する円筒形アル
ミナリテイナと、（ｄ）上記ジャケット内にほぼその全
域にわたって収容された環状セラミック電気絶縁シリン
ダと、（ｅ）上記キャップ電極と電気接続され、上記リ
テイナのアクセスチャンネルを通り、環状金属ジャケッ
トを通って上記ジャケット出口まで延在する第１電気導
体と、（ｆ）上記環状ジャケットの出口に溶接され、出
口を有するステンレス鋼製の環状移行スリーブと、（ｇ
）上記移行スリーブの出口と関連し、上記ジャケットの
支持を行うとともに、上記導体から電気信号を伝送する
位置決め兼信号伝送アセンブリとを備える電気化学電位
をモニターするのに用いる電極プローブ。 - 【請求項１２】上記アルミナリテイナが単結晶サファイ
ア製である請求項１１に記載の電極プローブ。 - 【請求項１３】上記第１電気導体が白金、コバールまた
はニッケル製のワイヤである請求項１２に記載の電極プ
ローブ。 - 【請求項１４】上記金属キャップ電極がステンレス鋼ま
たは白金製である請求項１３に記載の電極プローブ。 - 【請求項１５】アルミナ表面を接合前に金属化する請求
項１３に記載の電極プローブ。 - 【請求項１６】上記第１導体ワイヤが上記環状セラミッ
クシリンダ内の位置にばね部分を形成してある請求項１
１に記載の電極プローブ。 - 【請求項１７】上記金属キャップ電極の先端がねじ切り
延長部を有し、ここに先端部分およびそこから延在する
内ねじ環状部を有する金属キャップ電極延長部がねじ係
合された請求項１１に記載の電極プローブ。 - 【請求項１８】上記アセンブリが上記環状ジャケットの
出口に溶接された金属カラーを含む請求項１４に記載の
電極プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US633,748 | 1990-12-20 | ||
| US07/633,748 US5192414A (en) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | Electrode probe for use in aqueous environments of high temperature and high radiation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361151A true JPH04361151A (ja) | 1992-12-14 |
| JPH07117518B2 JPH07117518B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=24540966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3354291A Expired - Lifetime JPH07117518B2 (ja) | 1990-12-20 | 1991-12-20 | 高温、高放射線の水性環境に用いる電極プローブ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5192414A (ja) |
| EP (1) | EP0492867A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07117518B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116281A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Toshiba Corp | 白金照合電極 |
| JP2004170421A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | General Electric Co <Ge> | ジルカロイ・チップ付きｅｃｐセンサ電極 |
| WO2008114740A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 極低酸素濃度ガス生成装置、処理システム、薄膜堆積方法及び不活性ガス |
| JP2008231466A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 極低酸素濃度ガス生成装置 |
| JP2008272609A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 処理システム及び被処理物体の処理方法 |
| JP2008272608A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 極低水分ガス生成装置、不活性ガス、処理装置、及びガス中の水分量測定方法 |
| JP2010175416A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 腐食電位センサ |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448603A (en) * | 1993-11-01 | 1995-09-05 | Imaging & Sensing Technology Corporation | Pressure-sensitive variable-resistance hygroscopic fluid detector, and method |
| US5425871A (en) * | 1994-06-27 | 1995-06-20 | Electric Power Research Institute | Solid state reference electrode for high temperature electrochemical measurements |
| US5571394A (en) * | 1995-05-08 | 1996-11-05 | General Electric Company | Monolithic sensor switch for detecting presence of stoichiometric H2 /O2 ratio in boiling water reactor circuit |
| US5896432A (en) * | 1997-09-12 | 1999-04-20 | General Electric Company | Brazeless electrochemical corrosion potential sensor |
| US5848113A (en) * | 1997-09-12 | 1998-12-08 | General Electric Company | Coated electrochemical corrosion potential sensor |
| US6370213B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-04-09 | General Electric Company | Banded ECP sensor |
| US6391173B1 (en) * | 1999-10-25 | 2002-05-21 | General Electric Company | Electrochemical corrosion potential sensor |
| KR20030020769A (ko) * | 2001-09-04 | 2003-03-10 | 황일순 | 고온 에너지 설비에서 사용되는 귀금속 도금 전극 및 그제조 방법 |
| US6869511B2 (en) * | 2002-08-15 | 2005-03-22 | General Electric Company | Ceramic electrochemical corrosion potential sensor probe with increased lifetime |
| US6821147B1 (en) * | 2003-08-14 | 2004-11-23 | Intelliserv, Inc. | Internal coaxial cable seal system |
| US20120033779A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Methods of determining in-reactor susceptibility of a zirconium-based alloy to shadow corrosion |
| US9001957B2 (en) * | 2010-12-15 | 2015-04-07 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Chemistry probe assemblies and methods of using the same in nuclear reactors |
| DE102017124938A1 (de) * | 2017-10-25 | 2019-04-25 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensor zur Messung einer Konzentration eines Ions |
Citations (1)
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| JPH0317545A (ja) * | 1989-05-01 | 1991-01-25 | General Electric Co <Ge> | 高温かつ高放射線の水性環境中において使用するための電極プローブ |
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| US3413209A (en) * | 1964-11-02 | 1968-11-26 | Beckman Instruments Inc | Currentimetric sensor |
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| US3772178A (en) * | 1968-10-03 | 1973-11-13 | Petrolite Corp | Electrode for corrosion test |
| US4627905A (en) * | 1984-10-05 | 1986-12-09 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Monitor assembly for monitoring anodic corrosion protection of carbon steel vessels |
| US4882029A (en) * | 1987-02-10 | 1989-11-21 | Pine Instrument Company | Electrode system |
| FR2627586B1 (fr) * | 1988-02-19 | 1990-06-08 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure en continu par electrochimie de la vitesse de corrosion dans un fluide |
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-
1990
- 1990-12-20 US US07/633,748 patent/US5192414A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-12-06 EP EP19910311384 patent/EP0492867A3/en not_active Withdrawn
- 1991-12-20 JP JP3354291A patent/JPH07117518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5192414A (en) | 1993-03-09 |
| EP0492867A2 (en) | 1992-07-01 |
| JPH07117518B2 (ja) | 1995-12-18 |
| EP0492867A3 (en) | 1993-04-14 |
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