JPS6235072B2 - - Google Patents
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- JPS6235072B2 JPS6235072B2 JP57129810A JP12981082A JPS6235072B2 JP S6235072 B2 JPS6235072 B2 JP S6235072B2 JP 57129810 A JP57129810 A JP 57129810A JP 12981082 A JP12981082 A JP 12981082A JP S6235072 B2 JPS6235072 B2 JP S6235072B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/108—Measuring reactor flux
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は原子炉圧力容器内からの広域の中性子
束検出信号を測定するワイドレンジモニタ装置に
関する。
束検出信号を測定するワイドレンジモニタ装置に
関する。
一般に原子炉圧力容器内の中性子束レベルは広
い測定レンジを持つている。たとえば、沸騰水形
原子炉（以下、BWRと指称する）の場合、11桁
の測定レンジを持つており、このため１つの測定
手段で測定することは技術的に困難である。そこ
で、一般に３つの測定手段を組合せて使用してい
る。その１つは低中性子束レンジ（起動系領
域）による測定手段である。この場合は炉出力が
計数率に比例するので、低レンジ６桁を用いてパ
ルス計数よる計数率を求めて中性子束レベルを測
定している。次に、中間中性子束レンジ（中間
系領域）による測定手段である。この場合は炉出
力が自乗平均値に比例することに着目し、キヤン
ベル法を用いて測定する。つまり、検出器出力信
号の交流成分の実効値又は自乗平均値を用いてキ
ヤンベルの理論によつて測定するものである。
高中性子束レンジ（出力系領域）による測定手段
である。この場合は炉出力が直流に比例すること
に着目し、検出器からの直流電流を測定するもの
である。
い測定レンジを持つている。たとえば、沸騰水形
原子炉（以下、BWRと指称する）の場合、11桁
の測定レンジを持つており、このため１つの測定
手段で測定することは技術的に困難である。そこ
で、一般に３つの測定手段を組合せて使用してい
る。その１つは低中性子束レンジ（起動系領
域）による測定手段である。この場合は炉出力が
計数率に比例するので、低レンジ６桁を用いてパ
ルス計数よる計数率を求めて中性子束レベルを測
定している。次に、中間中性子束レンジ（中間
系領域）による測定手段である。この場合は炉出
力が自乗平均値に比例することに着目し、キヤン
ベル法を用いて測定する。つまり、検出器出力信
号の交流成分の実効値又は自乗平均値を用いてキ
ヤンベルの理論によつて測定するものである。
高中性子束レンジ（出力系領域）による測定手段
である。この場合は炉出力が直流に比例すること
に着目し、検出器からの直流電流を測定するもの
である。
次に、検出器について述べる。従来のBWRで
は、起動系検出器４個、中間系検出器８個、出力
系検出器100〜200個をそれぞれ炉心内に設置し、
かつこれらの系ごと別種の検出器をそれぞれ炉心
内の別位置に設けて中性子束レベルを測定してい
る。
は、起動系検出器４個、中間系検出器８個、出力
系検出器100〜200個をそれぞれ炉心内に設置し、
かつこれらの系ごと別種の検出器をそれぞれ炉心
内の別位置に設けて中性子束レベルを測定してい
る。
このように従来のBWRは系ごとそれぞれ異な
る検出器を用いて中性子束を測定するものであ
る。以下、図面を参照しながら説明する。先ず、
パルス測定系はパルスを計数するものであるが、
第１図に示すようにパルス測定系検出器１とパル
ス用プリアンプ２との間の同軸ケーブル３を接続
しているが、このケーブル３を短かくできないた
めケーブル容量は2000〜5000PFと非常に大き
い。このため高計数率の測定を行なう場合、パル
ス用プリアンプ２を入力抵抗Ｒ１にて低入力イン
ピーダンスとして受けている。また、同軸ケーブ
ル３が長いと、信号反射が生ずるので同軸ケーブ
ル３とプリアンプ２とを整合する必要がある。
る検出器を用いて中性子束を測定するものであ
る。以下、図面を参照しながら説明する。先ず、
パルス測定系はパルスを計数するものであるが、
第１図に示すようにパルス測定系検出器１とパル
ス用プリアンプ２との間の同軸ケーブル３を接続
しているが、このケーブル３を短かくできないた
めケーブル容量は2000〜5000PFと非常に大き
い。このため高計数率の測定を行なう場合、パル
ス用プリアンプ２を入力抵抗Ｒ１にて低入力イン
ピーダンスとして受けている。また、同軸ケーブ
ル３が長いと、信号反射が生ずるので同軸ケーブ
ル３とプリアンプ２とを整合する必要がある。
一方、中間測定系の場合は、パルスの計数では
なく入力電流の交流成分の実効値を２乗したもの
を測定するものであり、信号レベルが非常に小さ
いため低ノイズ測定とする必要がある。第２図は
その構成を示し、中間測定系検出器５の出力側に
同軸ケーブル３を接続し、ケーブル３他端に入力
回路６を介して高入力インピーダンス型低ノイズ
のキヤンベル用プリアンプ（電圧アンプ）７を接
続してなる構成である。このアンプ７は例えば５
〜10kΩ程度の入力インピーダンスを持つ低ノイ
ズ電圧型のアンプである。
なく入力電流の交流成分の実効値を２乗したもの
を測定するものであり、信号レベルが非常に小さ
いため低ノイズ測定とする必要がある。第２図は
その構成を示し、中間測定系検出器５の出力側に
同軸ケーブル３を接続し、ケーブル３他端に入力
回路６を介して高入力インピーダンス型低ノイズ
のキヤンベル用プリアンプ（電圧アンプ）７を接
続してなる構成である。このアンプ７は例えば５
〜10kΩ程度の入力インピーダンスを持つ低ノイ
ズ電圧型のアンプである。
従つて、以上のような特性上の差異から明らか
なようにパルス信号とキヤンベル信号とを同一の
測定装置を用いて測定することは非常に困難であ
る。つまり、両測定検出器に同一のものを使用し
かつ各々の系の測定に対する要求を満足させなが
らパルス用信号とキヤンベル用信号とを分離させ
ることは技術的に非常に難しく、さらに両領域の
オーバラツプを十分とることも困難であり、レン
ジ切換えも難かしい。
なようにパルス信号とキヤンベル信号とを同一の
測定装置を用いて測定することは非常に困難であ
る。つまり、両測定検出器に同一のものを使用し
かつ各々の系の測定に対する要求を満足させなが
らパルス用信号とキヤンベル用信号とを分離させ
ることは技術的に非常に難しく、さらに両領域の
オーバラツプを十分とることも困難であり、レン
ジ切換えも難かしい。
また、従来のワイドレンジモニタ装置は、第３
図に示すようにワイドレンジモニタ用検出器８に
同軸ケーブル３および抵抗RH、コンデンサC3よ
りなる入力回路９を介して１個のワイドレンジプ
リアンプ１０を接続したものがある。このプリア
ンプ１０は低入力インピーダンスの低ノイズ型の
ものである。
図に示すようにワイドレンジモニタ用検出器８に
同軸ケーブル３および抵抗RH、コンデンサC3よ
りなる入力回路９を介して１個のワイドレンジプ
リアンプ１０を接続したものがある。このプリア
ンプ１０は低入力インピーダンスの低ノイズ型の
ものである。
ところで、この構成のものは、プリアンプ１０
の入力抵抗をRinとすると、この入力抵抗Rinの
熱雑音によりアンプ入力換算ノイズを小さくする
ことができない。今、入力換算ノイズをｅo
（rms）とすると、 ｅo（rms）＝√ ……(1) で表わされる。ｋはボルツマン常数であつて
1.3804×10-23Joul／〓、Ｔは抵抗の絶対温度
（〓）、Ｂはアンプ帯域幅（Hz）、Rinは入力（信
号源）抵抗（Ω）である。
の入力抵抗をRinとすると、この入力抵抗Rinの
熱雑音によりアンプ入力換算ノイズを小さくする
ことができない。今、入力換算ノイズをｅo
（rms）とすると、 ｅo（rms）＝√ ……(1) で表わされる。ｋはボルツマン常数であつて
1.3804×10-23Joul／〓、Ｔは抵抗の絶対温度
（〓）、Ｂはアンプ帯域幅（Hz）、Rinは入力（信
号源）抵抗（Ω）である。
この時の入力換算ノイズ電流ｉo（rms）は、
となる。従つて、Rinが定まれば、検出器８から
の信号電流は(2)式以下の時にＳ／Ｎ分離できなく
なつて測定不能となる。この現象を実例を上げて
説明すると次のようになる。すなわち、前記プリ
アンプ１０では低入力抵抗（抵抗値50Ω）である
ため入力換算ノイズ電流ｉo（rms）が大きくな
る。したがつて、従来の中間測定系（入力抵抗値
10kΩ）に比べて実効値のＳ／Ｎ（RMS）特性が
14倍程度悪化する。このためキヤンベル測定では
実効値の２乗に炉出力が比例するため、キヤンベ
ル系Ｓ／Ｎ特性は200倍に増大する。
の信号電流は(2)式以下の時にＳ／Ｎ分離できなく
なつて測定不能となる。この現象を実例を上げて
説明すると次のようになる。すなわち、前記プリ
アンプ１０では低入力抵抗（抵抗値50Ω）である
ため入力換算ノイズ電流ｉo（rms）が大きくな
る。したがつて、従来の中間測定系（入力抵抗値
10kΩ）に比べて実効値のＳ／Ｎ（RMS）特性が
14倍程度悪化する。このためキヤンベル測定では
実効値の２乗に炉出力が比例するため、キヤンベ
ル系Ｓ／Ｎ特性は200倍に増大する。
従つて、１つの低入力インピーダンスのプリア
ンプ１０で両レンジをカバーしかつ信号分離可能
な状態で出力することは非常に難しく、例えばパ
ルス測定系を106CPS以上計数可能にするか、検
出器８からの信号を大きくするか、あるいは測定
系全体のノイズを大幅に減らす必要があるが、こ
れらは何れも困難である。特に、第３図は初段の
広帯域プリアンプがパルス信号およびキヤンベル
信号の両方を同時に増幅するものであるが、前述
したようにパルス計数に対する配慮よりプリアン
プ１０を低入力インピーダンスとする必要がある
が、これが結果としてキヤンベル測定系において
Ｓ／Ｎ比を悪化する原因となる。
ンプ１０で両レンジをカバーしかつ信号分離可能
な状態で出力することは非常に難しく、例えばパ
ルス測定系を106CPS以上計数可能にするか、検
出器８からの信号を大きくするか、あるいは測定
系全体のノイズを大幅に減らす必要があるが、こ
れらは何れも困難である。特に、第３図は初段の
広帯域プリアンプがパルス信号およびキヤンベル
信号の両方を同時に増幅するものであるが、前述
したようにパルス計数に対する配慮よりプリアン
プ１０を低入力インピーダンスとする必要がある
が、これが結果としてキヤンベル測定系において
Ｓ／Ｎ比を悪化する原因となる。
このような不具合を解決するために次のような
ワイドレンジモニタ装置が開発されている。
ワイドレンジモニタ装置が開発されている。
第４図において２０はワイドレンジモニタ用検
出器であつて例えば核分裂計数管を用いる。この
検出器２０の出力側には同軸ケーブル２１を介し
て低入力インピーダンス形高周波数帯域増幅可能
なパルスアンプ２３と高入力インピーダンス形低
ノイズ中間周波数帯域増幅可能なキヤンベルアン
プ２４とが接続されている。そして、パルスアン
プ２３の入力端子には結合コンデンサC4、入力
抵抗RHが接続されており、低入力インピーダン
スで検出信号を受けるように構成されている。ま
た、キヤンベルアンプ２４の入力端子には結合コ
ンデンサC5、入力抵抗RHが接続されており、高
入力インピーダンスで検出信号を受けるように構
成されている。
出器であつて例えば核分裂計数管を用いる。この
検出器２０の出力側には同軸ケーブル２１を介し
て低入力インピーダンス形高周波数帯域増幅可能
なパルスアンプ２３と高入力インピーダンス形低
ノイズ中間周波数帯域増幅可能なキヤンベルアン
プ２４とが接続されている。そして、パルスアン
プ２３の入力端子には結合コンデンサC4、入力
抵抗RHが接続されており、低入力インピーダン
スで検出信号を受けるように構成されている。ま
た、キヤンベルアンプ２４の入力端子には結合コ
ンデンサC5、入力抵抗RHが接続されており、高
入力インピーダンスで検出信号を受けるように構
成されている。
而して、以上のような装置によれば、ワイドレ
ンジモニタ用検出器２０から出力せられた中性子
束信号は同軸ケーブル２１を介して所定場所に伝
送された後、同軸ケーブル２１端部に接続される
入力回路２２によつて周波数帯域を分ける。そし
て、パルス測定系では、高周波信号成分のみパル
スアンプ２３により低インピーダンスで受けて増
幅し、キヤンベル測定系では、中間周波数帯成分
のみキヤンベルアンプ２４により高入力インピー
ダンスで受けて増幅すると、Ｓ／Ｎ比を上げて中
性子束を測定できる。
ンジモニタ用検出器２０から出力せられた中性子
束信号は同軸ケーブル２１を介して所定場所に伝
送された後、同軸ケーブル２１端部に接続される
入力回路２２によつて周波数帯域を分ける。そし
て、パルス測定系では、高周波信号成分のみパル
スアンプ２３により低インピーダンスで受けて増
幅し、キヤンベル測定系では、中間周波数帯成分
のみキヤンベルアンプ２４により高入力インピー
ダンスで受けて増幅すると、Ｓ／Ｎ比を上げて中
性子束を測定できる。
なお、アンプ２３，２４は具体的には第５図の
ような特性を有するものとする。同図において
COはキヤンベル信号中心周波数、CLおよびCH
はキヤンベル信号の下限および上限周波数、PO
はパルス信号中心周波数、POおよびPHはパル
ス信号の下限および上限周波数である。従つて、
例えば入力回路２２の結合コンデンサC4は、パ
ルス信号の帯域に合せて第５図から１／２πＰＬ・Ｃ
４ ＝R4に決めれば、パルス信号を十分通過させう
る。R4はパルスアンプ２３の入力抵抗である。
ような特性を有するものとする。同図において
COはキヤンベル信号中心周波数、CLおよびCH
はキヤンベル信号の下限および上限周波数、PO
はパルス信号中心周波数、POおよびPHはパル
ス信号の下限および上限周波数である。従つて、
例えば入力回路２２の結合コンデンサC4は、パ
ルス信号の帯域に合せて第５図から１／２πＰＬ・Ｃ
４ ＝R4に決めれば、パルス信号を十分通過させう
る。R4はパルスアンプ２３の入力抵抗である。
また、キヤンベルアンプ２４は、キヤンベル計
測に適した高入力インピーダンス型中間周波数帯
アンプであり、その入力抵抗R5は、 R5＝１／２πＣＯＣ４ により決めれば、キヤンベル信号は高インピータ
ンス入力でＳ／Ｎ比よくキヤンベル信号成分を分
離してよく検出できる。パルスアンプ側からのノ
イズの影響は、結合コンデンサC4、キヤンベル
アンプ２４の周波数特性により十分除去できる。
測に適した高入力インピーダンス型中間周波数帯
アンプであり、その入力抵抗R5は、 R5＝１／２πＣＯＣ４ により決めれば、キヤンベル信号は高インピータ
ンス入力でＳ／Ｎ比よくキヤンベル信号成分を分
離してよく検出できる。パルスアンプ側からのノ
イズの影響は、結合コンデンサC4、キヤンベル
アンプ２４の周波数特性により十分除去できる。
このとき、キヤンベル系出力信号の大きさＳに
対する出力のゆらぎ量σSの割合すなわちゆらぎ
率I′を求めると I′＝σＳ／Ｓ＝｛１／２πτ（ＣＬ＋ＣＨ） ＋１／２Ｎｏτ｝1/2 ……(3) となる。(3)式においてτは後段に接続される回路
の一次遅れ定数であり、Ｎoは中性子によるパル
スレート（CPS）である。そして、(3)式において
CL＝1kHz、CH＝10kHzとして一次遅れ時定
τを１ｍsec、10ｍsec、0.1sec、1secとした場合
のパルスレートＮo（CPS）に対するゆらぎ率
I′の特性を第６図に示す。この第６図からゆらぎ
率I′を２％程度以下に維持するためには前記τを
0.1sec以上にして応答時間を長くした測定を行な
う必要ががあることが解る。
対する出力のゆらぎ量σSの割合すなわちゆらぎ
率I′を求めると I′＝σＳ／Ｓ＝｛１／２πτ（ＣＬ＋ＣＨ） ＋１／２Ｎｏτ｝1/2 ……(3) となる。(3)式においてτは後段に接続される回路
の一次遅れ定数であり、Ｎoは中性子によるパル
スレート（CPS）である。そして、(3)式において
CL＝1kHz、CH＝10kHzとして一次遅れ時定
τを１ｍsec、10ｍsec、0.1sec、1secとした場合
のパルスレートＮo（CPS）に対するゆらぎ率
I′の特性を第６図に示す。この第６図からゆらぎ
率I′を２％程度以下に維持するためには前記τを
0.1sec以上にして応答時間を長くした測定を行な
う必要ががあることが解る。
ところが前記τを0.1sec以上に設定すると炉出
力が急上昇する場合に要求される短かい応答時間
での測定を行なうことができなかつた。
力が急上昇する場合に要求される短かい応答時間
での測定を行なうことができなかつた。
以上述べたように、第１の装置すなわち初段に
広帯域増幅器を用いた装置ではキヤンベル系の測
定範囲でのＳ／Ｎ特性が悪化し、パルス系とキヤ
ンベル系との測定範囲の重複領域が狭くなり信頼
性に欠ける欠点があつた。また、第２の装置すな
わち初段に帯域フイルタを用いてパル系とキヤン
ベル系との周波数帯域を分離したものでは、キヤ
ンベル領域においての応答時間が長くなり、高い
パルスレート発生時に要求される短かい応答時間
での測定ができなかつた。
広帯域増幅器を用いた装置ではキヤンベル系の測
定範囲でのＳ／Ｎ特性が悪化し、パルス系とキヤ
ンベル系との測定範囲の重複領域が狭くなり信頼
性に欠ける欠点があつた。また、第２の装置すな
わち初段に帯域フイルタを用いてパル系とキヤン
ベル系との周波数帯域を分離したものでは、キヤ
ンベル領域においての応答時間が長くなり、高い
パルスレート発生時に要求される短かい応答時間
での測定ができなかつた。
本発明の目的は、原子炉圧力容器内から検出し
た広域の中性子束検出信号を周波数分離しそれぞ
れの帯域内で要求される条件を満たした増幅を行
なうことができる広域用前置増幅器を備えたワイ
ドレンジモニタ装置を提供することにある。
た広域の中性子束検出信号を周波数分離しそれぞ
れの帯域内で要求される条件を満たした増幅を行
なうことができる広域用前置増幅器を備えたワイ
ドレンジモニタ装置を提供することにある。
すなわち本発明によるワイドレンジモニタ装置
は、原子炉圧力容器内に設置された広域用中性子
束検出器と、この中性子束検出器に同軸ケーブル
を介して接続された低入力インピーダンス形の高
周波用増幅器と、上記同軸ケーブルを介して上記
高周波用増幅器に並列に接続された高入力インピ
ーダンス形の低周波用増幅器と、上記高周波用増
幅器の出力側に接続されたパルス増幅器と、上記
高周波用増幅器の出力側に上記パルス増幅器と並
列に接続された高帯域用キヤンベル増幅器と、上
記低周波用増幅器の出力側に接続された低帯域用
キヤンベル増幅器と、上記高帯域用キヤンベル増
幅器及び上記低帯域用キヤンベル増幅器の出力側
に配置され上記高帯域用キヤンベル増幅器及び低
帯域用キヤンベル増幅器の切換えを為す切換スイ
ツチと、上記パルス増幅器の出力側に接続された
パルス測定系と、上記切換スイツチの出力側に接
続されたキヤンベル測定系とを具備したことを特
徴とするものである。
は、原子炉圧力容器内に設置された広域用中性子
束検出器と、この中性子束検出器に同軸ケーブル
を介して接続された低入力インピーダンス形の高
周波用増幅器と、上記同軸ケーブルを介して上記
高周波用増幅器に並列に接続された高入力インピ
ーダンス形の低周波用増幅器と、上記高周波用増
幅器の出力側に接続されたパルス増幅器と、上記
高周波用増幅器の出力側に上記パルス増幅器と並
列に接続された高帯域用キヤンベル増幅器と、上
記低周波用増幅器の出力側に接続された低帯域用
キヤンベル増幅器と、上記高帯域用キヤンベル増
幅器及び上記低帯域用キヤンベル増幅器の出力側
に配置され上記高帯域用キヤンベル増幅器及び低
帯域用キヤンベル増幅器の切換えを為す切換スイ
ツチと、上記パルス増幅器の出力側に接続された
パルス測定系と、上記切換スイツチの出力側に接
続されたキヤンベル測定系とを具備したことを特
徴とするものである。
第７図ないし第８図を参照して本発明の一実施
例を説明する。第７図中３０は原子炉圧力容器内
に設置された広域用の中性子束検出器であつて、
この検出器３０はたとえば核分裂計数管を使用す
る。検出器３０の出力側には同軸ケーブル３２を
介して広域用前置増幅器３４が接続されている。
例を説明する。第７図中３０は原子炉圧力容器内
に設置された広域用の中性子束検出器であつて、
この検出器３０はたとえば核分裂計数管を使用す
る。検出器３０の出力側には同軸ケーブル３２を
介して広域用前置増幅器３４が接続されている。
この広域用前置増幅器３４には低入力インピー
ダンス形の高周波用増幅器３６と、高入力インピ
ーダンス形の低周波用増幅器３８とが互いに並列
に接続されている。そして、これら両増幅器３
６，３８に前記検出器３０からの検出信号が入力
されるように構成されている。
ダンス形の高周波用増幅器３６と、高入力インピ
ーダンス形の低周波用増幅器３８とが互いに並列
に接続されている。そして、これら両増幅器３
６，３８に前記検出器３０からの検出信号が入力
されるように構成されている。
前記高周波用増幅器３６の入力端子には結合コ
ンデンサC6と入力抵抗R6とが直列に接続されて
いる。これら結合コンデンサC6の容量をc6、入力
抵抗R6の抵抗値をr6とすると入力インピーダンス
値Z6は Z6＝r6＋１／ｊωｃ６ ……(4) （j2＝−１、ω＝２π、：周波数） となる。そして、前記容量c6、抵抗値r6は1MHz
以上の高周波数帯域でZ6が最小すなわちZ6≒r6に
なるように設定されている。また、入力インピー
ダンス値Z6は同軸ケーブル３２とインピーダンス
整合するように設定されている。
ンデンサC6と入力抵抗R6とが直列に接続されて
いる。これら結合コンデンサC6の容量をc6、入力
抵抗R6の抵抗値をr6とすると入力インピーダンス
値Z6は Z6＝r6＋１／ｊωｃ６ ……(4) （j2＝−１、ω＝２π、：周波数） となる。そして、前記容量c6、抵抗値r6は1MHz
以上の高周波数帯域でZ6が最小すなわちZ6≒r6に
なるように設定されている。また、入力インピー
ダンス値Z6は同軸ケーブル３２とインピーダンス
整合するように設定されている。
前記低周波用増幅器３８の入力端子には結合コ
ンデンサC7（容量：c7）と入力抵抗R7（抵抗値：
r7）とが直列に接続されている。これら結合コン
デンサC7と入力抵抗R7による入力インピーダン
ス値をZ7とすると、入力信号が1kHz以上の周波
数帯域でZ7が最小すなわちZ7≒r7となる様に設定
されている。また、抵抗値r7はr7≫r6となるよう
に設定されている。さらに、約1MHz以上の周波
数帯域ではZ6≪Z7であり、かつ約1kHz〜10kHz
の周波数帯域ではZ6＞Z7となるように設定されて
いる。
ンデンサC7（容量：c7）と入力抵抗R7（抵抗値：
r7）とが直列に接続されている。これら結合コン
デンサC7と入力抵抗R7による入力インピーダン
ス値をZ7とすると、入力信号が1kHz以上の周波
数帯域でZ7が最小すなわちZ7≒r7となる様に設定
されている。また、抵抗値r7はr7≫r6となるよう
に設定されている。さらに、約1MHz以上の周波
数帯域ではZ6≪Z7であり、かつ約1kHz〜10kHz
の周波数帯域ではZ6＞Z7となるように設定されて
いる。
そして、前記高周波用増幅器３６の後段にはパ
ルス増幅器４０と高周波数帯域用増幅器としての
高帯域用キヤンベル増幅器４２とが並列に接続さ
れている。
ルス増幅器４０と高周波数帯域用増幅器としての
高帯域用キヤンベル増幅器４２とが並列に接続さ
れている。
また、前記低周波用増幅器３８の後段には低周
波帯域用増幅器としての低帯域用キヤンベル増幅
器４４が接続されている。
波帯域用増幅器としての低帯域用キヤンベル増幅
器４４が接続されている。
前記パルス増幅器４０の出力側にはパルス測定
系４６が接続されている。
系４６が接続されている。
前記両キヤンベル増幅器４２，４４の出力側に
は切換スイツチ４８を介してキヤンベル測定系５
０が接続されており、入力信号に応じて両キヤン
ベル増幅器４２，４４を選択して使用できるよう
に構成されている。
は切換スイツチ４８を介してキヤンベル測定系５
０が接続されており、入力信号に応じて両キヤン
ベル増幅器４２，４４を選択して使用できるよう
に構成されている。
以上のように構成された一実施例の作用効果を
説明する。
説明する。
まず、検出器３０からの検出信号の周波数が
1MHz以上の場合、このような高周波数帯域で入
力インピーダンスが最小の高周波用増幅器３６に
検出信号の大部分が入力される。このとき、同軸
ケーブル３２と増幅器３６とは1MHz以上の周波
数帯域でインピーダンス整合されている。したが
つて、反射波の発生が防止され歪のない出力波形
を得ることができる。
1MHz以上の場合、このような高周波数帯域で入
力インピーダンスが最小の高周波用増幅器３６に
検出信号の大部分が入力される。このとき、同軸
ケーブル３２と増幅器３６とは1MHz以上の周波
数帯域でインピーダンス整合されている。したが
つて、反射波の発生が防止され歪のない出力波形
を得ることができる。
次に、検出信号が約1kHz〜10kHzの場合には
このような低周波数帯域で入力インピーダンスが
最小の低周波用増幅器３８へ検出信号の大部分が
入力される。このとき、低周波用増幅器３８は検
出信号を高い入力抵抗値r7で入力させるのでＳ／
Ｎ特性を向上させてキヤンベル測定を行なうこと
ができる。したがつて、検出器３０の出力信号の
大きさが小さい場合でも十分精度よく増幅するこ
とができる。よつて、前記パルス測定系４６の測
定範囲とキヤンベル測定系５０との測定範囲とを
十分オーバラツプさせて測定の信頼性を向上させ
ることができる。
このような低周波数帯域で入力インピーダンスが
最小の低周波用増幅器３８へ検出信号の大部分が
入力される。このとき、低周波用増幅器３８は検
出信号を高い入力抵抗値r7で入力させるのでＳ／
Ｎ特性を向上させてキヤンベル測定を行なうこと
ができる。したがつて、検出器３０の出力信号の
大きさが小さい場合でも十分精度よく増幅するこ
とができる。よつて、前記パルス測定系４６の測
定範囲とキヤンベル測定系５０との測定範囲とを
十分オーバラツプさせて測定の信頼性を向上させ
ることができる。
そして、次第に検出信号のパルスレートが増加
して検出信号の大きさが低入力インピーダンスで
のキヤンベル測定が可能となつた場合には切換ス
イツチ４８により高帯域用キヤンベル増幅器４２
を選択する。このような場合、増幅器３６は検出
信号を低い入力抵抗値r6で入力させるのでＳ／Ｎ
特性は悪化するが検出信号のパルスレートが十分
増加しているので計測が可能となり、かつ高い周
波数帯域の信号成分を使使用しているため、速い
応答時間でかつゆらぎ率の小さな出力信号を得る
ことができる。
して検出信号の大きさが低入力インピーダンスで
のキヤンベル測定が可能となつた場合には切換ス
イツチ４８により高帯域用キヤンベル増幅器４２
を選択する。このような場合、増幅器３６は検出
信号を低い入力抵抗値r6で入力させるのでＳ／Ｎ
特性は悪化するが検出信号のパルスレートが十分
増加しているので計測が可能となり、かつ高い周
波数帯域の信号成分を使使用しているため、速い
応答時間でかつゆらぎ率の小さな出力信号を得る
ことができる。
第８図に以上の広域用前置増幅器３４を用いた
場合のキヤンベル測定系５０の出力信号のゆらぎ
率I′の入力パルスレートＮ（CPS）に対する特性
を示す。入力パルスレートＮが103CPSから
107CPSまでのときは低帯域用キヤンベル増幅器
４４で増幅し、107CPS以上のときには高帯域用
キヤンベル増幅器４２で増幅していることが解
る。
場合のキヤンベル測定系５０の出力信号のゆらぎ
率I′の入力パルスレートＮ（CPS）に対する特性
を示す。入力パルスレートＮが103CPSから
107CPSまでのときは低帯域用キヤンベル増幅器
４４で増幅し、107CPS以上のときには高帯域用
キヤンベル増幅器４２で増幅していることが解
る。
したがつて、低入力パルスレートでも十分良好
なＳ／Ｎ特性にて測定でき、しかも高入力パルス
レートでは短かい応答時間でゆらぎ率I′の小さな
キヤンベル測定が可能となる。
なＳ／Ｎ特性にて測定でき、しかも高入力パルス
レートでは短かい応答時間でゆらぎ率I′の小さな
キヤンベル測定が可能となる。
本発明によれば、原子炉圧力容器内からの広域
の中性子束検出信号を周波数帯域で分離しそれぞ
れの帯域内で要求される条件を満たした増幅を行
なうことがができる等その効果は大である。
の中性子束検出信号を周波数帯域で分離しそれぞ
れの帯域内で要求される条件を満たした増幅を行
なうことがができる等その効果は大である。
第１図は従来のパルス測定系装置の構成図、第
２図は従来のキヤンベル測定系装置の構成図、第
３図は従来のワイドレンジモニタ装置の構成図、
第４図は従来のワイドレンジモニタ装置の別の一
例を示す構成図、第５図は第４図のアンプ特性を
示す図、第６図は第４図に示す装置の入力パルス
レートＮに対する出力信号のゆらぎ率を示す特性
図、第７図は本発明の一実施例を示す構成図、第
８図は第７図に示す装置の入力パルスレートＮに
対する出力信号のゆらぎ率I′を示す特性図であ
る。 ３０……広域用中性子検出器、３２……同軸ケ
ーブル、３４……広域用前置増幅器、３６……高
周波用増幅器、３８……低周波用増幅器、４０…
…パルス増幅器、４２……高帯域キヤンベル増幅
器、４４……低帯域キヤンベル増幅器、C6，C7
……結合コンデンサ、R6，R7……入力抵抗。
２図は従来のキヤンベル測定系装置の構成図、第
３図は従来のワイドレンジモニタ装置の構成図、
第４図は従来のワイドレンジモニタ装置の別の一
例を示す構成図、第５図は第４図のアンプ特性を
示す図、第６図は第４図に示す装置の入力パルス
レートＮに対する出力信号のゆらぎ率を示す特性
図、第７図は本発明の一実施例を示す構成図、第
８図は第７図に示す装置の入力パルスレートＮに
対する出力信号のゆらぎ率I′を示す特性図であ
る。 ３０……広域用中性子検出器、３２……同軸ケ
ーブル、３４……広域用前置増幅器、３６……高
周波用増幅器、３８……低周波用増幅器、４０…
…パルス増幅器、４２……高帯域キヤンベル増幅
器、４４……低帯域キヤンベル増幅器、C6，C7
……結合コンデンサ、R6，R7……入力抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉圧力容器内に設置された広域用中性子
束検出器と、この中性子束検出器に同軸ケーブル
を介して接続された低入力インピーダンス形の高
周波用増幅器と、上記同軸ケーブルを介して上記
高周波用増幅器に並列に接続された高入力インピ
ーダンス形の低周波用増幅器と、上記高周波用増
幅器の出力側に接続されたパルス増幅器と、上記
高周波用増幅器の出力側に上記パルス増幅器と並
列に接続された高帯域用キヤンベル増幅器と、上
記低周波用増幅器の出力側に接続された低帯域用
キヤンベル増幅器と、上記高帯域用キヤンベル増
幅器及び上記低帯域用キヤンベル増幅器の出力側
に配置され上記高帯域用キヤンベル増幅器及び低
帯域用キヤンベル増幅器の切換えを為す切換スイ
ツチと、上記パルス増幅器の出力側に接続された
パルス測定系と、上記切換スイツチの出力側に接
続されたキヤンベル測定系とを具備したことを特
徴とするワイドレンジモニタ装置。 ２ 前記高周波用増幅器及び低周波増幅器は入力
端に直列に接続された結合コンデンサと入力抵抗
とを有し、これら結合コンデンサの容量と入力抵
抗の抵抗値とを選択することによつて入力信号を
周波数分離するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のワイドレンジモニタ装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129810A JPS5921111A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | ワイドレンジモニタ装置 |
| DE8383304219T DE3366769D1 (en) | 1982-07-26 | 1983-07-20 | Preamplifier for a wide range neutron flux monitoring system |
| US06/515,588 US4493811A (en) | 1982-07-26 | 1983-07-20 | Preamplifier for a wide range neutron flux monitoring system |
| EP83304219A EP0102177B1 (en) | 1982-07-26 | 1983-07-20 | Preamplifier for a wide range neutron flux monitoring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129810A JPS5921111A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | ワイドレンジモニタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5921111A JPS5921111A (ja) | 1984-02-03 |
| JPS6235072B2 true JPS6235072B2 (ja) | 1987-07-30 |
Family
ID=15018777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129810A Granted JPS5921111A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | ワイドレンジモニタ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4493811A (ja) |
| EP (1) | EP0102177B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5921111A (ja) |
| DE (1) | DE3366769D1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4582673A (en) * | 1983-09-12 | 1986-04-15 | General Electric Company | Fission-chamber-compensated self-powered detector for in-core flux measurement and reactor control |
| US4652419A (en) * | 1983-09-30 | 1987-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wide range monitor apparatus for output from nuclear reactor |
| US4655994A (en) * | 1983-12-30 | 1987-04-07 | Westinghouse Electric Corp. | Method for determining the operability of a source range detector |
| US4623508A (en) * | 1984-02-15 | 1986-11-18 | Reuter-Stokes, Inc. | Wide range flux monitor assembly |
| US4678622A (en) * | 1985-08-20 | 1987-07-07 | General Electric Company | Transient monitor for nuclear reactor |
| US4963315A (en) * | 1986-06-19 | 1990-10-16 | Westinghouse Electric Corp. | Low level detector monitor |
| EP0250222B1 (en) * | 1986-06-19 | 1990-10-31 | Westinghouse Electric Corporation | Low level detector monitor |
| DE4140112A1 (de) * | 1991-12-05 | 1993-06-09 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De | Verfahren und schaltung zur messung von teilchenstroemen |
| JP4299927B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2009-07-22 | 株式会社東芝 | 中性子束計測装置 |
| JP3936107B2 (ja) * | 1998-09-21 | 2007-06-27 | 株式会社東芝 | 原子炉起動監視装置および炉内出力監視方法 |
| JP3958069B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2007-08-15 | 株式会社東芝 | 放射線測定装置 |
| US7847260B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-12-07 | Dan Inbar | Nuclear threat detection |
| US7820977B2 (en) * | 2005-02-04 | 2010-10-26 | Steve Beer | Methods and apparatus for improved gamma spectra generation |
| US8173970B2 (en) * | 2005-02-04 | 2012-05-08 | Dan Inbar | Detection of nuclear materials |
| US9691506B2 (en) * | 2008-09-16 | 2017-06-27 | General Electric Company | High dielectric insulated coax cable for sensitive impedance monitoring |
| RU2515338C2 (ru) * | 2008-11-25 | 2014-05-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Формирование спектральных изображений |
| JP5665783B2 (ja) | 2012-02-29 | 2015-02-04 | 株式会社東芝 | 中性子測定装置およびその測定方法 |
| JP6522926B2 (ja) | 2014-11-11 | 2019-05-29 | 株式会社東芝 | 中性子測定装置および中性子測定方法 |
| US10024987B2 (en) * | 2015-01-20 | 2018-07-17 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Neutron detector |
| CN108198639B (zh) * | 2017-12-13 | 2024-10-01 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种船用小堆堆外复用探测器、核测量系统和控制系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2982473A (en) * | 1956-04-10 | 1961-05-02 | Nuclear Dev Corp Of America | Reactor reactivity meter |
| GB953383A (en) * | 1961-01-17 | 1964-03-25 | Atomic Energy Authority Uk | Improvements in or relating to control systems for nuclear reactors |
| US3330954A (en) * | 1963-08-15 | 1967-07-11 | Atomic Energy Authority Uk | Neutron flux monitor having means to compare a d. c. signal with an a. c. signal and amplify the difference |
| US3296440A (en) * | 1964-06-24 | 1967-01-03 | Mortimer A Schultz | Shutdown reactivity meter for measuring the subcritical reactivity in a nuclear reactor |
| PL83603B1 (ja) * | 1972-10-11 | 1975-12-31 | ||
| US3931522A (en) * | 1974-09-27 | 1976-01-06 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Period meter for reactors |
| FR2303355A1 (fr) * | 1975-03-04 | 1976-10-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de controle thermique du coeur d'un reacteur nucleaire |
| DE2634590A1 (de) * | 1976-07-31 | 1978-02-02 | Hartmann & Braun Ag | Verfahren zur kontinuierlichen funktionsueberwachung von kernstrahlungsmesskanaelen |
| US4186048A (en) * | 1976-09-07 | 1980-01-29 | General Atomic Company | Neutron flux monitoring system |
| JPS5520083A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-13 | Fujitsu Ltd | Voltage control oscillator |
| JPS56117193A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Wide range monitor |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP57129810A patent/JPS5921111A/ja active Granted
-
1983
- 1983-07-20 EP EP83304219A patent/EP0102177B1/en not_active Expired
- 1983-07-20 US US06/515,588 patent/US4493811A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-07-20 DE DE8383304219T patent/DE3366769D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0102177A1 (en) | 1984-03-07 |
| DE3366769D1 (en) | 1986-11-13 |
| JPS5921111A (ja) | 1984-02-03 |
| US4493811A (en) | 1985-01-15 |
| EP0102177B1 (en) | 1986-10-08 |
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