KR100729035B1 - Remote controllable neutron coincidence counter for non destructive accounting for nuclear material - Google Patents
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Abstract
본 발명의 중성자 측정 장치는, 외장 케이스, 외장 케이스 내에서 감속재로 둘러싸인 상태로 설치되는 중성자 검출기, 외장 케이스 내에서 이동을 통해 외장 케이스 밖으로 노출될 수 있고, 시료 용기를 수용할 수 있는 캐비티가 설치되는 바스켓, 상기 검출기와 도전 경로를 통해 연결되는 외부 신호 분석기를 구비하여 이루어지며, 상기 검출기와 상기 외부 신호 분석기를 연결하는 상기 도전 경로에는 원터치 연결 방식의 간편 커넥터가 설치되어 커넥터와 연결되는 도선의 제거 교환이 자유롭게 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다. The neutron measuring apparatus of the present invention, an outer case, a neutron detector installed in a state surrounded by a moderator in the outer case, can be exposed outside the outer case through the movement in the outer case, the cavity is installed to accommodate the sample container It is made of a basket, and an external signal analyzer connected through the detector and the conductive path, the conductive path connecting the detector and the external signal analyzer is provided with a simple connector of the one-touch connection method of the wire connected to the connector The removal exchange can be made freely.
본 발명에서 외장 케이스 내에는 통상, 방사선 차폐를 위한 납판과 같은 차폐체가 설치되며, 검출기 자체나 검출기 인근에는 감지된 중성자 신호를 데이타 처리 장치로 송신할 수 있도록 증폭기가 구비될 수 있다. 바스켓이 출입하는 쪽으로는 유지 보수시의 내부 조작을 편리하도록 하기 위해 외장의 일부를 열어 내부 일부를 개방시키는 해치가 설치될 수 있다. In the present invention, a shielding body such as a lead plate for radiation shielding is usually installed in the outer case, and an amplifier may be provided in the detector itself or in the vicinity of the detector to transmit the sensed neutron signal to the data processing device. To access the basket, hatches may be installed to open a portion of the exterior to open the interior portion to facilitate internal operation during maintenance.
Description
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적 부분 단면 사시도이며, 1 is a schematic partial cross-sectional perspective view according to an embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적 측단면도, 2 is a schematic side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention;
도3 및 도4는 본 발명의 다른 실시예에서 해치를 개방한 정면도 및 평단면도,3 and 4 are front and plan cross-sectional views of the hatch open in another embodiment of the present invention;
도5 및 도6은 본 발명의 또 다른 실시예에서 바스켓이 중성자 측정 장치 외장 케이스 내측에 내장된 상태 및 밖으로 인출된 상태에서의 측단면도, 5 and 6 are side cross-sectional views in a basket embedded in and out of the neutron measuring device outer case in another embodiment of the present invention;
도7은 본 발명의 하나의 실시예에서 전치 증폭기, 신호선과 전원선의 결선을 위주로 도시한 개략적 결선도,7 is a schematic connection diagram mainly showing the connection of a preamplifier, a signal line and a power line in one embodiment of the present invention;
도8 및 도9는 본 발명의 실시예에서 연결 박스와 전치 증폭기가 연결되는 형태를 나타내는 사시도 및 발췌도이다. 8 and 9 are a perspective view and an extract showing a form in which the connection box and the preamplifier are connected in the embodiment of the present invention.
본 발명은 중성자 측정 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 고준위 방사선 환경에서 핵물질의 비파괴적 측정, 검사를 위해 적합한 실시간 중성자 측정 장치 및 그 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a neutron measuring apparatus and a method of operating the same, and more particularly to a real-time neutron measuring apparatus suitable for non-destructive measurement, inspection of nuclear material in a high-level radiation environment and its operating method.
경수로에서 사용된 핵연료 등의 재처리 작업과 같이 고준위 방사성 물질, 핵물질을 다루는 작업은 핵물질에서 나오는 고준위의 감마선 등 방사선이 많은 환경을 이루게 된다. 그러나, 경수로 핵연료 재처리 등 실용적인 목적으로 이런 환경에서도 작업이 이루어질 수 있으며, 이들 작업을 수행하기 위해, 가령 고준위 방사능 물질 취급 시설인 핫셀(hot cell) 내에서의 작업을 위해 원격 조정이 가능한 작업 장치 및 측정, 검사 장치가 필요하게 된다. Working with high-level radioactive materials and nuclear materials, such as reprocessing nuclear fuel used in light water reactors, creates a high radiation environment, such as high-level gamma rays from nuclear materials. However, work can also be undertaken in such environments for practical purposes, such as light reactor fuel reprocessing, and remotely controllable work devices to perform these operations, for example in hot cells, which are facilities for handling high-level radioactive materials. And measurement and inspection devices.
이러한 측정을 위한 장치로 한국원자력연구소 및 한국전력이 출원한 대한민국 특허출원번호 10-1998-0009907에는 고방사능물질측정용우물형중성자측정 장치가 공개되어 있다. A well-type neutron measuring device for measuring high radioactive materials is disclosed in Korea Patent Application No. 10-1998-0009907 filed by the Korea Atomic Energy Research Institute and Korea Electric Power Corporation.
이 장치에서는 시료가 놓이는 방사선원 위치에 고준위 방사성 물질시료가 들어있는 시료운반 용기가 내부제염용기에 삽입된 상태로 놓이고, 시료의 상하에는 중성자 반사체가 위치하게 된다. 제염용기 외부에는 차폐체 보호판, 감마선 차폐체가 설치되고, 차폐체 외측으로 일부에 카드뮴판이 부착된 검출튜브가 설치된다. 복수의 검출튜브들은 상단의 전치증폭기와 연결된 상태로 중성자 감속체로 둘러싸여 있다. 이들 모두는 본체 케이스로 둘러싸여 본체 지지대로 지지된다. 본체 케이스 외부에는 각종 커넥터와 상태 확인용 램프가 설치되어 있다.In this device, a sample transport container containing a high-level radioactive material sample is placed in an internal decontamination vessel at a location where a sample is placed, and a neutron reflector is positioned above and below the sample. Outside the decontamination vessel, a shield protection plate and a gamma ray shield are installed, and a detection tube having a cadmium plate attached to a part of the shield outside. The plurality of detection tubes are surrounded by neutron decelerators in connection with the preamplifier at the top. All of them are surrounded by a main body case and supported by a main body support. Outside the main body case, various connectors and status check lamps are installed.
또한, 검출 튜브에는 내부 기체 혼합물이 감마선 신호와 함께 투입되는 중성 자 신호를 쉽게 분리할 수 물질로 이루어지며, 검출 튜브가 연결되는 전치 증폭기는 내방사선 재질의 전자부품으로 이루어진다. In addition, the detection tube is made of a material capable of easily separating the neutron signal into which the internal gas mixture is added together with the gamma ray signal, and the preamplifier to which the detection tube is connected is made of electronic components made of radiation resistant material.
그런데, 이런 종래의 장치는 우물형이라는 명칭표현과 같이 시료 설치 부분이 수직 방향으로 시료 탈착이 되도록 설치되어 있다. 이러한 형태에서는 시료가 탈착되는 입구 부분만 외부에서 볼 수 있게 되므로 작업자가 작업 상황을 정확히 눈으로 확인하기 어려운 점이 있다. 따라서, 원격조정기를 통해 시료를 탈착하는 작업이 전체적으로 어렵게 되고, 오조작이나 상황 판단을 정확히 하지 못함에 의해 시료 탈락 등의 작업 위험성도 높아지는 문제가 있었다. By the way, such a conventional apparatus is provided so that a sample installation part may detach | desorb a sample in a vertical direction like the name expression of well type. In this form, only the inlet portion from which the sample is detached can be seen from the outside, which makes it difficult for the operator to visually check the working situation. Therefore, the task of detaching the sample through the remote controller as a whole becomes difficult, and there is a problem that the risk of operation such as sample dropout also increases due to incorrect operation or inaccurate judgment.
또한, 이러한 중성자 측정 장치는 고준위 방사성 물질을 다루는 공간에 이들 물질과 함께 있기 때문에, 이들 장치를 이 공간으로부터 인출하거나 새로 투입하는 작업은 매우 어렵고 번거로운 작업이 된다. 따라서 이들 장치는 매우 높은 신뢰성과 내구성을 필요로 한다. 그러나, 이들 장비에도 여러 가지 문제점이 생길 수 있고, 이런 경우에 문제 해결을 위해 장비를 동일 공간 내에서 조작하는 작업이 필요하게 된다. 원격조정기를 통해 이루어지는 이런 작업을 쉽게 하기 위해서는 보다 작업이 안정적으로 행해질 수 있어야 한다. In addition, since these neutron measuring devices are present with these materials in a space that handles high-level radioactive materials, drawing out or reloading these devices from this space is very difficult and cumbersome. Therefore, these devices require very high reliability and durability. However, these equipments may have various problems, in which case, it is necessary to operate the equipment in the same space to solve the problems. In order to make this work easier through the remote controller, the work must be more stable.
그러나, 종래의 중성자 측정장치는 문제점이 생길 소지가 있는 부분인 검출 튜브, 검출 튜브와 연결되는 전치 증폭기, 신호선이나 전원선, 이들의 커넥션 단자 상황을 잘 볼 수가 없어 이들에 대한 유지 관리 조작이 이루어지기 어려웠다. However, the conventional neutron measuring apparatus cannot see the detection tube, the preamplifier connected to the detection tube, the signal line or the power line, and the connection terminal state thereof, which may cause problems, and thus maintenance operation is performed on them. It was hard to lose.
이런 관점에서 종래의 수직 구조의 중성자 측정 장치는 시야 확보, 조작 안전성 등의 측면에서 장비 유지관리에 불편하다는 문제가 있었다. In this respect, the conventional vertical neutron measuring device has a problem in that it is inconvenient to maintain the equipment in terms of securing the field of view, operating safety.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비파괴적 핵물질 측정 장치 가운데 중성자 측정 장치를 위한 보수유지 관리 작업, 조작을 편리하고 안정적으로 할 수 있는 구성을 가진 중성자 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, the object of the non-destructive nuclear material measuring device for maintenance and maintenance work for the neutron measuring device, a neutron measuring device having a configuration that can be convenient and stable operation It is done.
본 발명은 또한, 육안을 통해서도 작업자가 중성자 측정 장치의 검출기 부분과 외부 신호 분석기를 연결하는 신호선, 기타 전원선 등 도선과 이들의 커넥션 단자 상태를 확인하기 쉽고 필요한 경우, 이들이나 이들과 연관된 부분을 교체하기 쉬운 구성을 가진 중성자 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. According to the present invention, it is also easy for the operator to check the state of the conductors and their connection terminals, such as signal lines connecting the detector portion of the neutron measuring device and the external signal analyzer, and other power lines, if necessary, It is an object of the present invention to provide a neutron measuring device having a configuration that is easy to replace.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중성자 측정 장치는, The neutron measuring apparatus of the present invention for achieving the above object,
외장 케이스, 외장 케이스 내에서 감속재로 둘러싸인 상태로 설치되는 중성자 검출기, 외장 케이스 내에서 이동을 통해 외장 케이스 밖으로 노출될 수 있고, 시료 용기를 수용할 수 있는 캐비티가 설치되는 바스켓, 상기 검출기와 도전 경로를 통해 연결되는 외부 신호 분석기를 구비하여 이루어지며, 상기 검출기와 상기 외부 신호 분석기를 연결하는 상기 도전 경로에는 원터치 연결 방식의 간편 커넥터가 설치되어 커넥터와 연결되는 도선의 제거 교환이 자유롭게 이루어질 수 있는 것을 특징으로 한다. An outer case, a neutron detector installed in a state surrounded by a moderator in the outer case, a basket that is exposed to the outside of the outer case through movement in the outer case, the cavity is installed to accommodate the sample container, the detector and the conductive path It is provided with an external signal analyzer connected through, the conductive path connecting the detector and the external signal analyzer is installed in the simple connector of the one-touch connection method that can be freely removed and exchanged of the wire connected to the connector It features.
본 발명에서 외장 케이스 내에는 통상, 방사선 차폐를 위한 납판과 같은 차 폐체가 설치되며, 검출기 자체나 검출기 인근에는 감지된 중성자 신호를 데이타 처리 장치로 송신할 수 있도록 증폭기가 구비될 수 있다. 바스켓이 출입하는 쪽으로는 유지 보수시의 내부 조작을 편리하도록 하기 위해 외장의 일부를 열어 내부 일부를 개방시키는 해치가 설치될 수 있다. 한편 차폐체가 그대로 외부로 드러나는 부분에서는 차폐체 자체가 그 부분이 외장 케이스로 생각될 수 있다.In the present invention, a shielding body such as a lead plate for radiation shielding is usually installed in the outer case, and an amplifier may be provided in the detector itself or in the vicinity of the detector to transmit the sensed neutron signal to the data processing device. To access the basket, hatches may be installed to open a portion of the exterior to open the interior portion to facilitate internal operation during maintenance. On the other hand, in the part where the shield is exposed to the outside as it is, the shield itself may be considered as an exterior case.
본 발명에서 바스켓은 수평 이동을 통해 본 발명 중성자 측정 장치의 외장 케이스 밖으로 노출되도록 이루어질 수 있다. 이때, 바스켓의 수평 이동을 쉽게 하기 위해 바스켓의 일부에는 바스켓이 외장 케이스로부터 인출되는 방향으로 구를 수 있는 롤러가 설치될 수 있다. 그리고, 수평 이동하는 바스켓에서 시료 혹은 시료 용기가 놓이는 캐비티 위쪽으로는 시료 등의 착탈을 편리하게 하도록 바스켓의 상부 벽체 혹은 커버가 없는 상태로 바스켓이 형성될 수 있다. In the present invention, the basket may be made to be exposed out of the outer case of the neutron measuring apparatus of the present invention through the horizontal movement. At this time, in order to facilitate the horizontal movement of the basket, a part of the basket may be provided with a roller that can be rolled in the direction in which the basket is drawn out from the outer case. In addition, the basket may be formed without the upper wall or the cover of the basket so as to facilitate the detachment of the sample or the like above the cavity in which the sample or the sample container is placed in the horizontally moving basket.
본 발명에서 감속재 및 차폐체는 수평 (길이) 방향으로 분리된 복수개의 부분으로 이루어져 장치에서 분리, 장착이 쉽게 이루어질 수 있다. 이런 경우, 이들 감속재 및 차폐체에 대한 전반적 혹은 부분적 교체가 쉽게 이루어질 수 있다.In the present invention, the moderator and the shield body may be made of a plurality of parts separated in a horizontal (length) direction, and may be easily separated and mounted in the apparatus. In this case, a total or partial replacement of these moderators and shields can easily be made.
이하 도면을 참조하면서 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적 부분 단면 사시도이며, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적 측단면도이다. 1 is a schematic partial cross-sectional perspective view according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention.
도3 및 도4는 본 발명의 다른 실시예에서 해치를 개방한 정면도 및 평단면도 이다.3 and 4 are a front view and a cross-sectional view of the hatch open in another embodiment of the present invention.
도5 및 도6은 본 발명의 또 다른 실시예에서 바스켓이 중성자 측정 장치 외장 케이스 내측에 내장된 상태 및 밖으로 인출된 상태에서의 측단면도를 나타낸다. 5 and 6 show side cross-sectional views in a basket embedded in and out of the neutron measuring device outer case in another embodiment of the present invention.
도7은 본 발명의 하나의 실시예에서 전치 증폭기, 신호선과 전원선의 결선을 위주로 도시한 개략적 결선도이다. FIG. 7 is a schematic connection diagram mainly showing the connection of the preamplifier, the signal line and the power line in one embodiment of the present invention.
도8 및 도9는 본 발명의 실시예에서 연결 박스와 전치 증폭기가 연결되는 형태를 나타내는 사시도 및 발췌도이다. 8 and 9 are a perspective view and an extract showing a form in which the connection box and the preamplifier are connected in the embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일단이 폐쇄된 원통형 스테인레스 스틸 재질의 외장 케이스(130)가 개방된 부분이 수평을 향하도록 한 채로 설치된다. 즉, 외장 케이스(130)는 원통 용기형으로 원통 중심축이 수평면에 위치하도록 설치된다. 외장 케이스 하부에는 장치를 안정적으로 설치할 수 있도록 받침대(미도시)가 설치될 수 있다. According to one embodiment of the invention, one end of the closed cylindrical case made of stainless steel
외장 케이스 내측에는 차단체(30)가 설치된다. 경우에 따라서는 최외곽의 차단체가 외장 케이스가 될 수도 있다. 차단체(30)는 외장 케이스(130)에 인접하여 원통형으로 설치되는 제1 실드부, 제1 실드부와 일정 거리 이격되어 보다 중심 측에 원통형으로 설치되는 제2 실드부, 제1 실드부와 제2 실드부의 일측, 즉, 외장 케이스의 개방부 측 단부에서 이들 실드부와 연속되면서 외장 케이스 개방부의 중심축에서 외측 상당 부분을 덮는 제3 실드부로 이루어진다. 차단체는 통상 감마선을 차폐할 수 있는 납판으로 형성되나, 경우에 따라 보다 경량의 다른 차폐성 금 속, 합금이 사용될 수 있다. 제2 실드부는 검출기로 진입하는 감마선을 차단하여 검출 튜브가 중성자를 정확히 검출할 수 있도록 작용한다. 외측의 제1 실드부와 제3 실드부는 주로 외부의 핵물질에 의한 감마선 진입에 의해 검출 튜브(10)가 영향을 받는 것을 방지하고, 검출 튜브(10)의 한 끝단에 있는 전치 증폭기(40)나, 전자전기 부품이 방사선의 영향을 받는 것을 완화시키는 역할을 한다. The blocking
제2 실드부가 형성하는 원통 내측에 바스켓(90)이 설치된다. 바스켓(90)도 스테인레스 등으로 구획을 한 일종의 실린더 형태로 형성되며, 중간에는 시료가 적재되는 캐비티(50)가 위치하고, 길이 방향으로 캐비티의 전후에는 중성자 반사체가 설치될 수 있다. 반사체로는 외장 케이스 개구부 측의 니켈과 외장 케이스 폐쇄 단부 측의 흑연이 사용될 수 있다. 캐비티(50)에는 시료 잉곳이나 시료를 담은 용기가 상방으로 편리하게 적재되고, 인출될 수 있도록 상부 실린더 벽체 혹은 커버가 형성되지 않은 채로, 즉, 개방된 상태로 형성된다. 본 실시예에서는 바스켓(90)이 니켈 반사체(70)가 설치된 공간과 캐비티(50) 공간을 가지지도록 구성되며, 흑연 반사체(60)는 외장 케이스(130)의 폐쇄면에 캐비티(50) 공간과 연속되도록 설치되어 있다. 바스켓(90)에는 외장 케이스 개구부 측으로 손잡이(91)나 돌기, 고리가 형성되어 원격 조종되는 로봇 아암이 파지하기 쉽게 이루어질 수 있다.The
반사체는 시료(200)에서 방출된 중성자 가운데 검출기를 향하지 않는 중성자들이 반사를 통해 보다 많이 검출기 쪽으로 접근하여 검출될 수 있도록 중성자 감속 및 반사 효율이 좋은 흑연과 니켈 재질을 사용할 수 있다. 반사체는 바스켓(90)에 설치되거나 외장 케이스(130) 폐쇄면에 설치될 때 스테인레스 케이싱을 이용하 여 설치될 수 있다. The reflector may use graphite and nickel materials having good neutron deceleration and reflection efficiency so that neutrons emitted from the
제1 실드와 제2 실드 사이의 공간에는 외장 케이스(130) 중심축에 위치하는 바스켓(90) 및 제2 실드를 환형으로 둘러가면서 복수의 검출기가 설치된다. 제1 실드와 제2 실드 사이의 잔여 공간은 외장 케이스 개구부 측 일부 구간을 제외하고 중성자 감속재(20)로 채워진다. 따라서, 검출기는 감속재(20)로 둘러싸인 형태가 된다. 이때 감속재는 핵물질 시료에서 방출된 고속의 중성자를 감속시켜 저속의 열중성자로 바꾸고 검출기 내의 검출 물질과 높은 확률로 반응이 이루어질 수 있도록 한다. 감속재(20)로는 단위 부피단 수소 밀도가 높은 물질로 이루어진 고밀도 폴리에틸렌 등의 물질을 사용할 수 있다. 감속재(20)는 니켈 반사체나 흑연 반사체의 시료 대향면에도 설치될 수 있다.A plurality of detectors are installed in the space between the first shield and the second shield while annularly surrounding the
검출기의 중성자 검출용 내부 매체는 감마선 신호와 함께 투입되는 중성자 신호를 감마선 신호와 차별하여 쉽게 분리할 수 있는 물질로 이루어진다. 검출기에 연결되는 전치 증폭기(40)는 내방사선 재질의 전자부품으로 이루어진다. 검출기는 대개 질량수 3인 헬륨이 수 기압 정도로 내장된 검출 튜브(10)로 이루어지며, 검출 튜브(10)는 양측이 밀봉된 얇은 알미늄 관으로 이루어질 수 있다. 헬륨 등 검출 매체는 중성자의 작용으로 하전 입자를 형성하며, 이 하전 입자가 검출기에서 포획되어 전류 신호를 발생시키고, 전류 신호는 전압 신호 등으로 바뀌어 외부 신호 분석기에 보내진다. 여기서는 외장 케이스 개구부 측으로 검출 튜브(10)에 전치 증폭기(40)가 설치된다. 전치 증폭기(40)을 구성하는 부품은 대개 내방사성 부품이 된다. 전치 증폭기(40)는 검출 튜브(10)로부터 얻은 전류 신호의 신호 변환 및 신 호 증폭 등의 작용을 할 수 있으며 통상 외부 전원 및 복수개의 신호선과 연결된다. The neutron detection internal medium of the detector is made of a material that can be easily separated from the neutron signal, which is input together with the gamma ray signal, from the gamma ray signal. The
전치 증폭기는 통상 내방사성 부품으로 이루어지나 이들 부품도 고준위 방사성 환경에서 오래 견디기 어려운 것들이 많아 교체가 필요할 수 있다. 또한, 검출 튜브(10)도 기밀이 유지되지 않는 등의 이유로 교체가 필요할 수 있다. 본 실시에에서는 이때, 검출 튜브(10) 일 단부와 이에 연결되는 전치 증폭기(40) 부분을 플러그와 홀더 형태로 하고, 홀더 내측에는 적절한 위치에 적당한 크기로 일정 갯수의 전기 접속 단자를 형성한다. 이런 홀더 형태를 간편 커넥터와 혼용하기로 한다. 플러그와 홀더 접촉면에 나사산이 없는 이런 단순 삽입 구조로 형성될 경우, 큰 힘을 들이지 않고도 검출 튜브와 전치 증폭기 사이의 착탈이 가능하게 된다. 따라서, 이런 구조에서는 원격 조종기의 로봇 아암을 이용하여 검출 튜브와 전치 증폭기 사이의 전기적 접속과 물리적 착탈이 쉽게 이루어질 수 있다. Preamplifiers are usually made of radiation-resistant components, but these components are often difficult to withstand in high-level radioactive environments and may need replacement. In addition, the
검출 튜브(10)의 길이 방향(외장 케이스 중심축 방향) 중앙부 일부 및 외측 차폐체의 중앙부 일부에 카드뮴 감속재(80)가 부착되어 길이 방향으로 중성자 검출의 균일성을 향상시킬 수 있다.A
제1 실드 및 상기 제2 실드 사이 공간 가운데 외장 케이스 개구부 측 빈 공간에는 알미늄 연결 박스(100)가 설치된다. 연결 박스(100)는 감속제(20)와 함께 검출 튜브(10) 및 전치 증폭기(40)의 위치를 지정하는 역할을 할 수 있다. 전치 증폭기에서 인출되는 도선들로 이루어지는 케이블은 다른 단부가 다단 전극을 가진 제1형 플러그 형태로 이루어진다. 연결 박스(100) 일측에는 제1형 간편 커넥터가 검출 튜브의 갯수에 대응하여 형성된다. 제1형 간편 커넥터에 각 신호선(도선)에 해당하는 접속 단자가 내부에 제1형 플러그 형태에 맞도록 단차지게 형성된다. 접속 단자들 사이에는 혼선을 방지하기 위해 절연이 이루어진다. 제1형 간편 커넥터에서는 또한 신호선이나 전원선 갯수에 대응하는 다수의 도선으로 이루어지는 케이블이 인출되어 중성자 측정 장치의 외장 케이스를 통과하여 그 외측에 설치되는 LED(Light Emitting Diode) 박스(120)로 연결되고, LED 박스에도 제2형 간편 커넥터가 형성되어 여기에 접속되는 제2형 플러그 및 케이블에 의해 외부의 전원이나 외부 신호 분석기 단자와 연결된다. An
결국 몇 부분의 단순 삽입 방식 간편 커넥터 및 여기에 접속되는 플러그와 케이블을 통하여 전치 증폭기의 신호 단자와 전원 단자는 중성자 측정 장치 외의 전원 및 신호 분석기로 연결될 수 있다. LED 박스에는 검출 튜브(10)와 신호선 등을 통해 연결되도록 복수의 LED 소자(115)가 설치된다. 따라서, 검출기의 중성자 감지를 외부에서 인식할 수 있도록 LED 소자(115) 발광이 이루어지게 된다. LED 박스(120)나 연결 박스(100)의 간편 커넥터(110)는 외부 전원 및 신호선의 중간 연결 지점이 되어 필요에 따라 원격 조종기를 통해 플러그와 끊어지거나 접속된다. Eventually, the signal and power terminals of the preamplifier can be connected to power and signal analyzers other than the neutron measuring device through a few simple plug-in simple connectors and plugs and cables connected thereto. The LED box is provided with a plurality of
도3 및 도4의 다른 실시예에서는 도1 및 도2의 실시예에의 제3 실드부(31)가 개폐될 수 있는 해치형으로 이루어진다. 따라서, 본 실시예에서 제3 실드부(31)는 제1 및 제2 실드부(33,35)와 접하지만 연속적으로 일체형으로 이루어지지는 않는다. 이런 해치형 설계는 핫셀 내에서의 중성자 측정 장치를 유지 보수하는 데 종래에 비해 월등한 편의성을 제공한다. 즉, 중성자 측정 장치를 이용하거나, 유지 보 수하는 작업자가 해치형 제3 실드부(31)를 개방하면 그 내측의 연결 박스(100)와 연결 박스에 설치된 제1형 간편 커넥터(110), 제1형 간편 커넥터에 도선 케이블(미도시)로 연결되며 연결 박스 정해진 위치에 설치된 전치 증폭기(40), 전치 증폭기에 연결되는 검출 튜브 상단(미도시)을 직접 보면서 확인할 수 있고, 작업할 수 있다.In another embodiment of Figs. 3 and 4, the
즉, 특정 위치의 검출 튜브가 교체를 필요로 할 경우, 먼저, 해치형 제3 실드부(31)를 개방한다. 그리고, 해치형 제3 실드부(31)를 열면서 외측에서 보이는 해당 검출 튜브와 연결된 전지 증폭기(40)를 원격 조종기(미도시)를 이용하여 해당 검출 튜브에서 당겨서 분리시킨다. 그리고, 노출된 검출 튜브의 끝단을 다시 원격 조종기로 당겨 연결 박스(100) 및 감속재(21) 사이에서 빼낸다. 교체되는 새로운 검출 튜브는 검출 튜브의 인출 작업과 역순의 작업을 거쳐 연결 박스(100) 및 감속재(21) 사이에 설치된다. 새로 설치된 검출 튜브의 드러난 일단에는 전치 증폭기(40)가 역시 원격 조종기 작업을 통해 접속된다. 작업이 완료되면 해치형 제3 실드부(31)를 닫는다. That is, when the detection tube of a specific position requires replacement, first, the hatch-type
해치는 본 실시예에서 중앙으로부터 양측으로 두 부분으로 나뉘어져 양측으로 열도록 이루어지나, 하나의 부분으로 한쪽으로 개방되는 것일 수 있다. In the present embodiment, the hatch may be divided into two parts from the center to both sides and open to both sides, but may be opened to one side to one part.
도5 및 도6을 참조하면, 바스켓(90)의 외장 케이스 개구부 측 단부에는 롤러(92)가 설치되어 있다. 롤러는 바스켓을 둘러싸는 차단체의 내면과 닿는 바스켓 바닥면 일부에도 설치될 수 있다. 따라서, 바스켓을 인출하기 위해 원격 조종기 로봇 아암을 작동시킬 때 큰 힘을 들이지 않고도 쉽게 바스켓(90)이 인출될 수 있다. 한 편, 이 실시예에서는 감속재(21)와 차폐체 가운데 제1 실드부(35)와 제2 실드부(33)가 여러 개의 조각으로 분리되어 모듈화되어 있다. 차폐체로 많이 사용되는 납 등 금속은 자체 무게가 본 발명의 차폐체를 하나의 부품으로 할 경우, 중량이 무거워 작업이 어려워질 수 있다. 따라서, 이런 본 발명 실시예의 모듈화된 구조는 측정 장치를 핫셀 내에 설치하거나 분리할 때 작업을 용이하게 할 수 있도록 한다. 5 and 6, a
본 실시예에서 차폐체(33,35)나 감속재(21)는 축방향으로 여러 개의 서로 맞는 형상의 조각으로 이루어져 있으나, 다른 형태로 분리되는 여러 개의 조각으로 이루어질 수도 있다.In the present embodiment, the
이런 구성의 실시예를 이용하여 바스켓 내에 시료를 장착하거나 인출하는 방법을 살펴보면, 롤러(92)는 단순한 슬라이딩에 의해 바스켓(90)이 이동되는 경우에 비해 바스켓(90)의 수평 이동을 원활하고 손쉽게 한다. 따라서, 비교적 출력이 약한 핫셀 내의 원결 조종기 로봇 아암에 의한 바스켓(90) 수평 이동 조작을 도울 수 있다. 도시되지 않지만 바스켓(90)의 캐비티(50) 쪽 끝단과 바스켓이 닿는 차단체의 케이스 개구부측 끝단에는 서로 걸리도록 턱이 형성될 수 있다. 따라서, 바스켓(90)을 외장 케이스(130)에서 최대한 외측으로 인출하는 경우에도 바스켓이 외장 케이스를, 보다 정확하게는 제2 실드부(33)의 원통면을, 완전히 벗어나 탈락되는 것을 방지할 수 있다. Looking at the method of mounting or withdrawing the sample in the basket using an embodiment of this configuration, the
바스켓은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있으며, 니켈 반사체(70)가 설치된 공간도 스테인레스 스틸로 일체로 형성하며, 흑연 반사체(60)가 설치되는 공간도 외장 케이스에서 스테인레스 외장 케이스와 같은 재질로 형성할 수 있다. The basket may be formed of stainless steel, and the space in which the
캐비티(50) 공간의 상부에서는 바스켓(90)을 이루는 실린더 벽체가 제거되어 바스켓을 중성자 측정 장치 외장 케이스(130)에서 인출하면 핫셀 내의 크레인 훅에 매달린 시료 용기가 바로 투입될 수 있도록 이루어진다. 고준위 방사능을 가진 핵물질 시료는 용기에 넣어진 상태로 투입되거나, 잉곳 형태로 직접 캐비티(50)에 장착될 수 있다.In the upper portion of the
따라서, 본 발명 방법에서는 원격조종기를 이용하여 로봇 아암으로 외장 케이스 개구부 측에서 바스켓의 손잡이(91)나 고리를 잡아 수평으로 당기면 바스켓이 중성자 측정 장치 내에 설치된 상태에서 외장 케이스 외측으로 나와 캐비티 부분을 노출하게 된다. 캐비티에는 미리 준비된 시료가 들어 있는 용기를 원격 조종되는 크레인의 훅을 통해 투입한다. 그리고, 로봇 아암을 통해 바스켓(90)을 역방향으로 수평으로 이동시켜 중성자 측정 장치의 외장 케이스 내로 들려보낸다. 물론, 측정이 끝난 시료를 측정 장치 밖으로 인출할 때에는 위 과정을 역으로 실시하면 된다. Accordingly, in the method of the present invention, when the
도7은 도4의 정면도와 유사하지만 결선을 위주로 본 발명의 하나의 실시예를 나타내고 있다. 도7을 참조하면, 검출 튜브에서의 반응 중성자 하나당 하나의 TTL 펄스 형태의 출력이 발생하도록 할 수 있다. 출력 발생과 동시에 외부 LED 박스(120)의 LED가 반짝이게 하면 각 검출 튜브에서의 중성자 감지, 반응 상황을 파악할 수 있다.FIG. 7 is a view similar to the front view of FIG. 4 but showing one embodiment of the present invention mainly with a connection. Referring to Figure 7, it is possible to generate an output in the form of one TTL pulse per reaction neutron in the detection tube. When the LED of the
전치 증폭기(40)는 몇 개의 그룹으로 나뉘어져 전치 증폭기(40)의 이상 유무 및 외부로의 연결을 위한 연결선의 이상 유무를 진단하도록 형성될 수 있다. 가령, 다수의 전치 증폭기를 5 혹은 6개씩 묶어 그룹으로 나누고 서로 분리된 신호선의 출력신호 값을 서로 비교하여 신호선의 이상 유무가 파악될 수 있다. 그리고, 전치 증폭기에 이상이 발생할 경우, 외부 LED 박스(120)에서 해당 전치 증폭기(40)에 연결되는 LDE가 소등되거나 약하게 빛을 발하게 하고, 그룹 내의 다수의 전치 증폭기를 연결하는 선이나 간편 커넥터(110) 또는 간편 커넥션 단자에 이상이 발생하면 정상적인 값과 다른 출력신호값, 검출세기를 나타내도록 할 수 있다.The
도8 및 도9에는 본 발명의 실시예에서 연결 박스와 전치 증폭기가 연결되는 형태를 나타나 있다. 8 and 9 illustrate a form in which a connection box and a preamplifier are connected in an embodiment of the present invention.
전치 증폭기(40)에는 검출 튜브(10)와 연결된 타측으로 여러 개의 도선이 연결되어 있다. 각 도선은 서로 다른 신호선, 가령, TTL OUT, TTL IN, LED, 5볼트선 등의 신호선들로 이루어진 케이블 및 고전압선의 2 가지로 나뉘어 형성될 수 있고, 이들 2 가지는 각각 연결 박스(100)의 간편 커넥터(110)에 연결된다. 간편 커넥터들은 다시 외장 케이스(미도시) 외측의 LED 박스의 대응되는 간편 커넥터(110)와 연결되고, LED 박스의 간편 커넥터는 외부 전원이나 외부 기기의 단자들과 연결된다. The
다수의 도선으로 이루어진 가지는 도선 다발이 일종의 케이블로 형성되어 그 끝단이 복수 단자 다단형 플러그로 형성될 수 있고, 이 플러그는 상보적인 형태의 복수 접속단자를 가지는 간편 커넥터에 연결될 수 있다.Branches consisting of a plurality of conductive wires may be formed of a kind of cable, the end of which may be formed of a multi-terminal multi-stage plug, and the plug may be connected to a simple connector having a plurality of complementary connecting terminals.
이상의 실시예들은 본 발명의 기본적이거나 부가적인 특징을 설명하기 위해 제시된 것이며 물론 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이들 특징의 다양한 조합을 통해 본 발명을 구현하는 것이 가능하다. The above embodiments are presented to explain the basic or additional features of the present invention and, of course, the present invention is not limited to these embodiments, and it is possible to implement the present invention through various combinations of these features.
본 발명에 따르면 종래의 장치에 비해 간편한 도선 연결 구조를 가진다. 따라서 원격 조종기를 이용한 조작만으로도 충분히 다수의 검출기와 외부 신호 분석기 사이의 도전 계통의 연결을 유지 보수의 필요에 따라 일부만 분리시키거나 다시 연결 시킬 수 있으므로 중성자 측정 장치의 유지 보수 관리가 용이하게 된다.According to the present invention has a simple conductor connection structure compared to the conventional device. Therefore, it is easy to maintain and manage the neutron measuring device because only a part of the remote controller can disconnect or reconnect the conductive system connection between the plurality of detectors and the external signal analyzer according to the maintenance needs.
또한, 장치의 수평형 설치와 해치의 설치 구조가 결합될 경우, 해치를 이용하여 보수나 관리에 가장 중심이 되는 전자 박스, 전치 분석기, 검출 튜브 등을 보면서 검사 장치의 보수 유지 작업을 할 수 있으므로 보수, 원격 보수 유지 작업이 일단 가능해지고, 편리하고 안정적으로 이루어질 수 있다. In addition, when the horizontal installation of the device and the installation structure of the hatch are combined, the maintenance of the inspection device can be performed by using the hatch while watching the electronic box, the pre-analyzer, the detection tube, etc. which are the most important for maintenance or management. Maintenance, remote maintenance maintenance work is possible once, can be done conveniently and reliably.
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