JPS58174879A - 中性子検出器 - Google Patents
中性子検出器Info
- Publication number
- JPS58174879A JPS58174879A JP5792382A JP5792382A JPS58174879A JP S58174879 A JPS58174879 A JP S58174879A JP 5792382 A JP5792382 A JP 5792382A JP 5792382 A JP5792382 A JP 5792382A JP S58174879 A JPS58174879 A JP S58174879A
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- JP
- Japan
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- anode
- neutron
- case
- cathode
- neutron detector
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/12—Neutron detector tubes, e.g. BF3 tubes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T3/00—Measuring neutron radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は高度な中性子乗場での使用に適する中性子検出
器に関する。
器に関する。
まず第１図によシ中性子検出器の概略構成を説明する。
円筒状ケース１内には円筒状の陰極２がケース内面に密
接して嵌合され、またこの陰極２に対し直列に円筒状の
絶縁体３が収容されている。
接して嵌合され、またこの陰極２に対し直列に円筒状の
絶縁体３が収容されている。
まえこの陰極２の両端はそれぞれ絶縁板４Ａ。
４Ｂにて閉塞されている。そして上記陰極２の内側には
ステンレス鋼よりなる陽極５が収容され、この陽極５は
両端を前記両絶縁板４Ａ、４Ｂの中心部間に支持されて
いる。また陰極２と両絶縁板４に、４Ｂとで囲まれた空
間内には電離ガスとして不活性ガス６が封入されている
。そしてケース１には絶縁体３が収容されている方の一
端にＭＩケーブル７が接続されている。このＭＩケーブ
ル７は中央導体８を陽極５に接続させ、外側導体９をケ
ース１を介して陰極２に接続させている。なお、ケース
１の一端に設けられた中央導体導入孔はセラミックシー
ル１θにより密閉されている。またケース１の他端はガ
ス導入管封止部１１となっている。また陰極２の内周面
又は陽＆５の外周面の少なくとも一方（例えば陰極２の
内周面）にはウラン、ポロン、プルトニウムのうちの少
なくとも１種を主成分とする中性子変換物質の被覆１２
が施されている。
ステンレス鋼よりなる陽極５が収容され、この陽極５は
両端を前記両絶縁板４Ａ、４Ｂの中心部間に支持されて
いる。また陰極２と両絶縁板４に、４Ｂとで囲まれた空
間内には電離ガスとして不活性ガス６が封入されている
。そしてケース１には絶縁体３が収容されている方の一
端にＭＩケーブル７が接続されている。このＭＩケーブ
ル７は中央導体８を陽極５に接続させ、外側導体９をケ
ース１を介して陰極２に接続させている。なお、ケース
１の一端に設けられた中央導体導入孔はセラミックシー
ル１θにより密閉されている。またケース１の他端はガ
ス導入管封止部１１となっている。また陰極２の内周面
又は陽＆５の外周面の少なくとも一方（例えば陰極２の
内周面）にはウラン、ポロン、プルトニウムのうちの少
なくとも１種を主成分とする中性子変換物質の被覆１２
が施されている。
そこで、この中性子検出器を中性子来場に設置し、ＭＩ
ケーブル７を介して外部電源（図示せず）によ）所要の
電圧を印加すると、ケース１内に入射した中性子は被覆
１２を形成している中性子変換物質と反応して荷電粒子
を生成する。
ケーブル７を介して外部電源（図示せず）によ）所要の
電圧を印加すると、ケース１内に入射した中性子は被覆
１２を形成している中性子変換物質と反応して荷電粒子
を生成する。
そしてその荷電粒子はケース１内に封入されている電離
ガス６を電離し、これによって生じた電子及びイオンは
印加電圧に応じた電界により両極間を走行してそれぞれ
の極に収集されるため、両極間には入射中性子束に比例
した電離電流が流れる。そこでこの電離電流をＭＩケー
ブル７を介して外部で測定することにより、中性子束ｍ
における中性子照射１を検出することができる。
ガス６を電離し、これによって生じた電子及びイオンは
印加電圧に応じた電界により両極間を走行してそれぞれ
の極に収集されるため、両極間には入射中性子束に比例
した電離電流が流れる。そこでこの電離電流をＭＩケー
ブル７を介して外部で測定することにより、中性子束ｍ
における中性子照射１を検出することができる。
ところで、従来のこの極の中性子検出器の陽極２は、一
般にステンレス鋼で形成されている。
般にステンレス鋼で形成されている。
従って、このような中性子検出器をきわめて高度な中性
子来場、例えば原子炉炉心に装荷して使用すると、陽極
２はガンマ線の吸収によって加熱される。−例として、
１１０万誌級の沸騰水型原子炉の炉心に装荷した場合に
は、陽極２はガンマ線の吸収によって陰極３より約１８
０℃も高温になるものとみられる。そこで電離ガスとし
て陰極２と絶縁板４Ａ、４Ｂとで囲まれた空間内に封入
されていた不活性ガス６は膨張して各絶縁板４Ａ、４Ｂ
の外部空間１３１．１３Ｂへ移動する。これによって電
離ガスのガス分子数は次第に減少することになる。従っ
て荷電粒子によって生成されるイオン及び電子が減少し
て中性子束に比例した出力′電流が得られなくなシ中性
子検出精度が低下することになる。
子来場、例えば原子炉炉心に装荷して使用すると、陽極
２はガンマ線の吸収によって加熱される。−例として、
１１０万誌級の沸騰水型原子炉の炉心に装荷した場合に
は、陽極２はガンマ線の吸収によって陰極３より約１８
０℃も高温になるものとみられる。そこで電離ガスとし
て陰極２と絶縁板４Ａ、４Ｂとで囲まれた空間内に封入
されていた不活性ガス６は膨張して各絶縁板４Ａ、４Ｂ
の外部空間１３１．１３Ｂへ移動する。これによって電
離ガスのガス分子数は次第に減少することになる。従っ
て荷電粒子によって生成されるイオン及び電子が減少し
て中性子束に比例した出力′電流が得られなくなシ中性
子検出精度が低下することになる。
本発明の目的は、陽極本体の材料として留置の小さい材
料を使用することによシ高度な中性子来場で使用する場
合でも特性が安定し、高い中性子検出精度が得られる中
性子検出器を提供することにある。
料を使用することによシ高度な中性子来場で使用する場
合でも特性が安定し、高い中性子検出精度が得られる中
性子検出器を提供することにある。
本発明の中性子検出器は、陽極をセラミックよりなる陽
極本体の表面に導電被覆を施して構成されている。
極本体の表面に導電被覆を施して構成されている。
第２図は本発明の一実施例を示すもので、導電性を有す
る円筒状ケース１０１内には円筒状の陰極１０２がケー
ス内面に密接して嵌合され、またこの陰極１０２に対し
直列に円筒状の絶縁体１０３が収容されている。またこ
の陰極１０２の両端はそれぞれアルミナ、マグネシア、
ペリ５− リア、シリカ等の無機性の絶縁板１０４１゜１０４Ｂに
て閉基されている。また、陰極１０２の内面にはウラン
、Ｍ ｌ’ン、プルトニウムのうちの少なくとも１種を
主成分とする中性子変換物質の被覆１０５が施されてい
る。そして上記陰極１０２の内側には陽極１０６が収容
され、この陽極１０６は両端を前記悶絶縁板１０４に＋
１０４Ｂの中心部間に支持されている。なお、上記陽極
１０６はアルミナ、マグネシア、ベリリア、シリカのう
ちの少なくとも１種を主成分とするセラミックよりなる
陽極本体１０７の表面に、チタン、モリブデン−マンガ
ンのうちの１棟よりなる導電被覆１０８を施してなるも
のでおる。なお上記陽極１０６は、陽極本体１０７を、
円柱体１０９の両端に細い支持部１１０１゜７１０Ｂを
突出させた形状とし、その円柱体１０９の外周面から一
端側の支持部１１０Ａの表面にわたって導電被覆１０８
を施しである。
る円筒状ケース１０１内には円筒状の陰極１０２がケー
ス内面に密接して嵌合され、またこの陰極１０２に対し
直列に円筒状の絶縁体１０３が収容されている。またこ
の陰極１０２の両端はそれぞれアルミナ、マグネシア、
ペリ５− リア、シリカ等の無機性の絶縁板１０４１゜１０４Ｂに
て閉基されている。また、陰極１０２の内面にはウラン
、Ｍ ｌ’ン、プルトニウムのうちの少なくとも１種を
主成分とする中性子変換物質の被覆１０５が施されてい
る。そして上記陰極１０２の内側には陽極１０６が収容
され、この陽極１０６は両端を前記悶絶縁板１０４に＋
１０４Ｂの中心部間に支持されている。なお、上記陽極
１０６はアルミナ、マグネシア、ベリリア、シリカのう
ちの少なくとも１種を主成分とするセラミックよりなる
陽極本体１０７の表面に、チタン、モリブデン−マンガ
ンのうちの１棟よりなる導電被覆１０８を施してなるも
のでおる。なお上記陽極１０６は、陽極本体１０７を、
円柱体１０９の両端に細い支持部１１０１゜７１０Ｂを
突出させた形状とし、その円柱体１０９の外周面から一
端側の支持部１１０Ａの表面にわたって導電被覆１０８
を施しである。
そして上記各支持部１１０に、１１０Ｂを絶縁板１０４
Ａ・１０４Ｂの各中央部に設けられた＝６− 孔に挿し込んで、陰極１０２の内側に組込んである。ま
た上記陰極１０２と悶絶縁板１０４ｋ。
Ａ・１０４Ｂの各中央部に設けられた＝６− 孔に挿し込んで、陰極１０２の内側に組込んである。ま
た上記陰極１０２と悶絶縁板１０４ｋ。
１０４Ｂとで囲まれた空間内には高純就のアルゴン、ヘ
リウム等の不活性ガスが電離ガス１１１として封入され
ている。
リウム等の不活性ガスが電離ガス１１１として封入され
ている。
一方、ケース１０１にはｉＩ！３縁体１０３が収容され
ている方の一端にＭＩケーブル１１２が接続されている
。このＭＩケーブル１１２は中央導体１１３と外側導体
１１４との間にアルミナ、マグネシア、シリカ等の無機
絶縁材１１５を充填してなるもので、中央導体１１３の
一端はケース１０１内に導入され、かつ前記絶縁体１０
３の内側位置でリード線１１６を介して陽極１０６の導
電被覆１０８に接続されている。そして上記リード線１
１６とケース１０ノとの間の電界は絶縁体１０３によシ
遮断されるように構成されている。また外側導体１１４
はケース１０１の一端に接続されている。なおケース１
０ノの一端に設けられた中央導体導入孔１１７は、セラ
ミック等の無機性絶縁材１１８を充填して密閉されてい
る。またケー２１０１の他端はガス導入管封止部１１９
となっている。ここは、製造過程において排気・導入管
１２０が接続されていた部分であって、最終工程におい
てこの管を通して真空排気装置によ９脱ガス（１２））
したのち、電離ガス１１１としてアルゴン、ヘリウム等
の不活性ガスを封入（１２２） Ｌ、その後ＴＩＧ溶接
によシ封止切断されるものである。
ている方の一端にＭＩケーブル１１２が接続されている
。このＭＩケーブル１１２は中央導体１１３と外側導体
１１４との間にアルミナ、マグネシア、シリカ等の無機
絶縁材１１５を充填してなるもので、中央導体１１３の
一端はケース１０１内に導入され、かつ前記絶縁体１０
３の内側位置でリード線１１６を介して陽極１０６の導
電被覆１０８に接続されている。そして上記リード線１
１６とケース１０ノとの間の電界は絶縁体１０３によシ
遮断されるように構成されている。また外側導体１１４
はケース１０１の一端に接続されている。なおケース１
０ノの一端に設けられた中央導体導入孔１１７は、セラ
ミック等の無機性絶縁材１１８を充填して密閉されてい
る。またケー２１０１の他端はガス導入管封止部１１９
となっている。ここは、製造過程において排気・導入管
１２０が接続されていた部分であって、最終工程におい
てこの管を通して真空排気装置によ９脱ガス（１２））
したのち、電離ガス１１１としてアルゴン、ヘリウム等
の不活性ガスを封入（１２２） Ｌ、その後ＴＩＧ溶接
によシ封止切断されるものである。
以上のように構成された中性子検出器を、例えば原子炉
炉心に装荷し、ＭＩケー！ル１１２を介して図示しない
外部電源によシ所要の電圧を印加すると、ケース１０１
内に入射した中性子は被覆１０５を形成している中性子
変換物質と反応して荷電粒子を生成する。そしてその荷
電粒子はケース１０１内に封入されている電離ガス１１
１を電離し、これによって生じた電子及びイオンは印加
電圧に応じた電界によシ両極間を走行してそれぞれの極
に収集されるため、両極間には入射中性子束に比例した
電離電流が流れる。この′電離電流はＭＩケーブル１１
２を介して原子炉外部で測定され、その測定結果にもと
づいて中性子乗場における中性子照射量が検出される。
炉心に装荷し、ＭＩケー！ル１１２を介して図示しない
外部電源によシ所要の電圧を印加すると、ケース１０１
内に入射した中性子は被覆１０５を形成している中性子
変換物質と反応して荷電粒子を生成する。そしてその荷
電粒子はケース１０１内に封入されている電離ガス１１
１を電離し、これによって生じた電子及びイオンは印加
電圧に応じた電界によシ両極間を走行してそれぞれの極
に収集されるため、両極間には入射中性子束に比例した
電離電流が流れる。この′電離電流はＭＩケーブル１１
２を介して原子炉外部で測定され、その測定結果にもと
づいて中性子乗場における中性子照射量が検出される。
以上のように高度な中性子乗場で使用した場合、ガンマ
線の照射を受けて発熱する。特に陽極１０６は陰極１０
２から電気的に熱的に絶縁されているだめ発熱量も大き
いが、陽極本体１０７としては、従来より広く使用され
ていたステンレス鋼と比較してきわめて密度の小さいセ
ラミックが使用されているので、ガンマ線の吸収量はス
テンレス鋼の約１／３程度に減少し、これに伴ない発熱
量も減少することに彦る。その結果、陰極１０２と悶絶
縁板Ｚ１７４Ａ、ｌ０４Ｂとで囲まれた空間内の電離が
ス１１１すなわち有効電離ガスの分子数の減少も少なく
なり、高度な中性子来場で使用する場合でも安定した特
性が得られ、高精度な中性子検出精度を得ることができ
る。また、セラミックは硬度や耐熱性も十分であシ、チ
タン、モリプｒンーマンがン等による薄い導電被覆の形
成も、溶射、焼付は等の９一 手段で容易に行なうことができる。
線の照射を受けて発熱する。特に陽極１０６は陰極１０
２から電気的に熱的に絶縁されているだめ発熱量も大き
いが、陽極本体１０７としては、従来より広く使用され
ていたステンレス鋼と比較してきわめて密度の小さいセ
ラミックが使用されているので、ガンマ線の吸収量はス
テンレス鋼の約１／３程度に減少し、これに伴ない発熱
量も減少することに彦る。その結果、陰極１０２と悶絶
縁板Ｚ１７４Ａ、ｌ０４Ｂとで囲まれた空間内の電離が
ス１１１すなわち有効電離ガスの分子数の減少も少なく
なり、高度な中性子来場で使用する場合でも安定した特
性が得られ、高精度な中性子検出精度を得ることができ
る。また、セラミックは硬度や耐熱性も十分であシ、チ
タン、モリプｒンーマンがン等による薄い導電被覆の形
成も、溶射、焼付は等の９一 手段で容易に行なうことができる。
なお、陽極の構造は上記実施例のものに限らず、檀々変
形して実施することが可能である。
形して実施することが可能である。
第３図はその変形例を示すものである。
まず第３図（Ａ）に示す陽極２０ノは、円柱体２０２０
両端に細い支持部２０３に、２０３Ｂを突出させた形状
をなすセラミック製の陽極本体２０４に、その全表面に
わたって導電被覆２０５を施してなるものである。
両端に細い支持部２０３に、２０３Ｂを突出させた形状
をなすセラミック製の陽極本体２０４に、その全表面に
わたって導電被覆２０５を施してなるものである。
次に第３図（Ｂ）に示す陽極３０１は、外観形状は囚の
ものと同様であるが、導電被覆３０２が陽極本体３０３
の円柱体３０４の外周面のみであシ、さらに一端側の支
持部３０５人内部には、その頂端に露出しかつ円柱体３
０４の内部で上記導電被覆３０２に接続された導電部３
０６を挿通させているものである。勿論陽極本体ＳＯＳ
の他端側の支持部３０５Ｂには、このような導電部は不
要である。
ものと同様であるが、導電被覆３０２が陽極本体３０３
の円柱体３０４の外周面のみであシ、さらに一端側の支
持部３０５人内部には、その頂端に露出しかつ円柱体３
０４の内部で上記導電被覆３０２に接続された導電部３
０６を挿通させているものである。勿論陽極本体ＳＯＳ
の他端側の支持部３０５Ｂには、このような導電部は不
要である。
また第３図（Ｃ）に示す陽極４０１は、陽極本体の内部
を空洞４０２とした点のみが（Ｂ）と異なる１０− ものであり、（Ｂ）と同一部分には同一符号を符しであ
る。
を空洞４０２とした点のみが（Ｂ）と異なる１０− ものであり、（Ｂ）と同一部分には同一符号を符しであ
る。
以上のような構造の陽極２０１．３０１ 。
４０１はいずれも第２図の実施例における陽極１０６と
同様に使用されるものであシ、そのように構成されたい
ずれの中性子検出器によっても前記実施例と同様の効果
を得ることができる〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の中性子検出器によれば、
陽極をセラミックよシなる陽極本体の表面に導電被覆を
施した構成とすることによシ、高度な中性子乗場で使用
する場合でも安定した特性が得られ、高い中性子検出精
度を得ることができる。
同様に使用されるものであシ、そのように構成されたい
ずれの中性子検出器によっても前記実施例と同様の効果
を得ることができる〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の中性子検出器によれば、
陽極をセラミックよシなる陽極本体の表面に導電被覆を
施した構成とすることによシ、高度な中性子乗場で使用
する場合でも安定した特性が得られ、高い中性子検出精
度を得ることができる。
第１図は背景技術を示す中性子検出器の縦断面図、第２
図は本発明の一実施例を示す中性子検出器の縦断面図、
第３図（萄〜（Ｃ）は陽極のそれぞれ異なる変形例を示
す縦断面図である。 １０ノ・・・ケース、１０２・・・陰極、１０５・・・
中性子変換物質被覆、１０６，２０１，３０１゜４０１
・・・陽極、１０７・・・陽極本体、１０Ｂ・・・導電
被覆、１１ノ・・・電離ガス、１１２・・・ＭＩケーブ
ル、１１３・・・中央導体、１１４・・・外側導体。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦矛１図 ＋２図 １２２−−４ト〜１２１ １：
図は本発明の一実施例を示す中性子検出器の縦断面図、
第３図（萄〜（Ｃ）は陽極のそれぞれ異なる変形例を示
す縦断面図である。 １０ノ・・・ケース、１０２・・・陰極、１０５・・・
中性子変換物質被覆、１０６，２０１，３０１゜４０１
・・・陽極、１０７・・・陽極本体、１０Ｂ・・・導電
被覆、１１ノ・・・電離ガス、１１２・・・ＭＩケーブ
ル、１１３・・・中央導体、１１４・・・外側導体。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦矛１図 ＋２図 １２２−−４ト〜１２１ １：
Claims (3)
- （１） 電離ガスを封入した導電性ケースと、このケ
ースの内面に密接して設けられた筒状の陰極と、セラミ
ックよシなる陽極本体の表面に導電被覆を施してなシ上
記陰極の内側に配設された陽極と、この陽極の導電被覆
と上記ケースにそれぞれ接続され陽極と陰極との間に外
部電源より電圧を印加するとともに両極間の電気信号を
外部へ取出す導体とを具備したことを特徴とする中性子
検出器。 - （２） 前記陽極を構成するセラミックはアルミナ、
マグネシア、ベリリア、シリカのうちの少なくとも１種
を主成分とするものであることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の中性子検出器。 - （３）前記陽極の導電被覆はチタン、モリブデン−マン
ガンのうちの１種で形成されるものであることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の中性子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5792382A JPS58174879A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 中性子検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5792382A JPS58174879A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 中性子検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174879A true JPS58174879A (ja) | 1983-10-13 |
Family
ID=13069515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5792382A Pending JPS58174879A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 中性子検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174879A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2727526A1 (fr) * | 1994-11-29 | 1996-05-31 | Commissariat Energie Atomique | Chambre a fission subminiature avec passage etanche |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5792382A patent/JPS58174879A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2727526A1 (fr) * | 1994-11-29 | 1996-05-31 | Commissariat Energie Atomique | Chambre a fission subminiature avec passage etanche |
| EP0715186A1 (fr) * | 1994-11-29 | 1996-06-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Chambre à fission subminiature avec passage étanche |
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