KR100876669B1 - 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐 - Google Patents

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KR100876669B1 KR1020060138168A KR20060138168A KR100876669B1 KR 100876669 B1 KR100876669 B1 KR 100876669B1 KR 1020060138168 A KR1020060138168 A KR 1020060138168A KR 20060138168 A KR20060138168 A KR 20060138168A KR 100876669 B1 KR100876669 B1 KR 100876669B1
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최명환
강영환
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한국원자력연구원
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Abstract

본 발명은 연구용 원자로 내에서 재료의 조사시험을 위한 캡슐에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외통의 내부 중앙에 조사피로시험을 위해 구비되는 시험편의 양단에 형성된 나사산과 나사결합되는 시험편 홀더, 상기 시험편 홀더와 상기 시험편의 피로를 측정하는 시험편 게이지부 사이의 공간을 채워 열전달이 용이하도록 구비되는 스페이서로 구성되는 시험편 어셈블리와, 상기 시험편 외부에 구비되어 상기 시험편을 원하는 온도로 가열시키는 원통형상의 주 히터(main heater) 및 상기 주 히터 외주에 구비되는 보조 히터로 구성되는 히터 어셈블리와, 상기 주 히터 외부로 노출되는 상기 시험편 홀더에 연결되며, 연결봉(check rod)을 외부에 포함하는 커넥터와, 상기 시험편의 인장된 부분을 상기 연결봉(check rod)에 의해 전달받는 선형변위차동변압기(LVDT)와, 상기 외통의 내부 하측에 구비되는 요크, 상기 요크로부터 헬륨 가스 주입관을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 압력이 가해져 수축되는 벨로우즈부, 상기 벨로우즈부 내측 중앙으로부터 상기 요크와 연결된 벨로우즈 중심봉을 포함하여 이루어지는 하중부과 어셈블리와, 그리고 하부 가이드 및 하부가이드 스프링에 의해 상·하이동이 가능하고 이동범위를 한정하는 스프링 걸림턱을 구비하는 로드팁, 상기 로드팁에 끼워져 캡슐의 하중을 지탱하는 하부 가이드 스프링, 상기 로드팁 및 하부 가이드 스프링을 내측에 포함시켜 보호하는 하부 가이드 캡, 및 상기 하부 가이드 캡을 상기 외통 하단 외측면에 고정시키는 하부 핀을 포함하는 로드팁 어셈블리;를 포함하여 이루어져 원자로 노심에 장착하여 조사 중 발생되는 시험편의 피로현상을 실시간으로 측정할 수 있으며, 하중부과 어셈블리의 헬륨 가스의 주입에 의해 벨로우즈부가 수축 및/또는 팽창되어 상·하 이동하는 벨로우즈 중심봉과 요크에 의해 시험편에 하중을 반복하여 부과시킬 수 있는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐에 관한 것이다.
연구용 원자로, 노심, 조사피로캡슐, 하중부과 어셈블리, 벨로우즈

Description

연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐{The Irradiation-fatigue capsule for a fatigue test of material at the research reactor HANARO}
도 1은 본 발명에 따른 조사피로캡슐을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 시험편 어셈블리를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3a는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 주 히터를 개략적으로 나타내는 평면도, 측면도,
도 3b는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 보조 히터를 개략적으로 나타내는 평면도, 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 하중부과 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도 및 요부 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 요크를 개략적으로 나타내는 측면도, 평면도 및 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 하부의 로드팁 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 보호관을 개략적으로 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
7: 외통 13: 하중부과 어셈블리
13a: 벨로우즈 부 13b: 벨로우즈 중심봉
16: 요크 16a: 헬륨 가스 주입관
19: 커넥터 20: 시험편 어셈블리
23: 시험편 홀더 25: 스페이서
26: 시험편 27: 히터 어셈블리
30: 로드팁 어셈블리 31: 로드팁
32: 하부 가이드 33: 하부 가이드 스프링
34: 하부 가이드캡 35: 하부 핀
40: 보호관 50: 안내관
100: 조사피로캡슐
본 발명은 연구용 원자로 내에서 재료의 조사시험을 위한 캡슐에 관한 것으로서, 연구용 원자로 내에서 조사 중 시험편의 피로 특성을 실시간으로 측정할 수 있으며, 하중부과부 어셈블리에 의해 시험편에 반복하중을 부과하여 시험편의 변위량을 측정함으로써 원자로에 사용되는 재료에 대한 조사시험 자료를 확보할 수 있 는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐에 관한 것이다.
일반적으로, 연구용 원자로에서 사용되는 재료는 방사선 환경에서 유체의 흐름이나 진동과 같은 반복하중에 의한 응력을 받는 경우가 많이 있다.
반복하중을 받는 재료에 대한 특성 변화의 연구는 노외에서는 피로시험을 통해 이루어지지만 원자로의 노심에서는 재료가 방사선 환경에 놓여 있기 때문에 반복하중에 의한 피로 특성을 파악하기 위한 피로시험을 수행하기가 매우 어렵다.
방사선 조사를 받는 재료에 대한 피로시험은 캡슐에 재료를 넣고 원자로에서 조사시킨 후 조사된 캡슐을 분해 및 처리할 수 있는 핫셀(hotcell)시설로 옮겨 캡슐 속에 들어 있는 재료 시편을 꺼내어 핫셀 속에서 피로시험을 하는 방법이 있다.
이러한 시험을 조사후 피로시험이라고 한다.
조사후 피로시험을 하기 위해서는 핫셀 시설 내에 조사 시험편을 다루는 피로시험 장치가 설치되어 있어야 한다.
그러나, 우리나라에는 핫셀이 설치되어 있는 원자력 연구소의 IMEF 시설에 조사후 피로시험을 할 수 있는 피로시험장치가 설치되어 있지 않다.
또한, 조사후피로시험장치가 설치되어 있다고 하더라도 조사후피로시험과 조사되는 도중에 재료의 피로 특성을 측정하는 결과는 크게 다르다.
일반적으로 재료는 조사 중에 받는 재료의 물성 변화의 특성은 조사 후에 소멸되는 경우가 있으며, 조사 결함의 특성과 수 밀도(number density)가 조사량 및 조사 온도와 깊은 관계가 있으므로 조사 중과 조사 후의 피로 특성은 현저하게 다 르다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 연구용 원자로 내에서 조사 중 시험편의 피로 특성을 실시간으로 측정할 수 있으며, 하중부과부 어셈블리에 의해 시험편에 반복하중을 부과하여 시험편의 변위량을 측정함으로써 재료의 방사선 환경에서의 피로특성을 연구하기 위해서 방사선 환경에서 재료에 따른 시험편의 조사 중 피로시험을 하여 원자로에 사용되는 재료에 대한 조사시험 자료를 확보할 수 있는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐은,
내부에 열매체, 시험편 어셈블리, 하중부과 어셈블리가 장입되는 외통;
상기 외통의 내부 중앙에 조사피로시험을 위해 구비되는 시험편의 양단에 형성된 나사산과 나사결합되는 시험편 홀더, 상기 시험편 홀더와 상기 시험편의 피로를 측정하는 시험편 게이지부 사이의 공간을 채워 열전달이 용이하도록 구비되는 스페이서로 구성되는 시험편 어셈블리;
상기 시험편 외부에 구비되어 상기 시험편을 원하는 온도로 가열시키는 원통 형상의 주 히터(main heater) 및 상기 주 히터 외주에 구비되는 보조 히터로 구성되는 히터 어셈블리;
상기 주 히터 외부로 노출되는 상기 시험편 홀더에 연결되며, 연결봉(check rod)을 외부에 포함하는 커넥터;
상기 시험편의 인장된 부분을 상기 연결봉(check rod)에 의해 전달받는 선형변위차동변압기(LVDT);
상기 외통의 내부 하측에 구비되는 요크, 상기 요크로부터 헬륨 가스 주입관을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 압력이 가해져 수축되는 벨로우즈부, 상기 벨로우즈부 내측 중앙으로부터 상기 요크와 연결된 벨로우즈 중심봉을 포함하여 이루어지는 하중부과 어셈블리; 및
하부 가이드 및 하부가이드 스프링에 의해 상·하이동이 가능하고 이동범위를 한정하는 스프링 걸림턱을 구비하는 로드팁, 상기 로드팁에 끼워져 캡슐의 하중을 지탱하는 하부 가이드 스프링, 상기 로드팁 및 하부 가이드 스프링을 내측에 포함시켜 보호하는 하부 가이드 캡, 및 상기 하부 가이드 캡을 상기 외통 하단 외측면에 고정시키는 하부 핀을 포함하는 로드팁 어셈블리;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 선형변위차동변압기(LVDT)로부터 상기 시험편의 변위량을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 측정 가능한 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 조사피로캡슐 내 상기 시험편의 피로특성을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 조사 중 실시간으로 측정 가능한 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 하중부과 어셈블리의 상기 헬륨 가스 주입관을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 상기 벨로우즈부가 수축 및/또는 팽창함에 따라 상기 벨로우즈 중심봉이 상·하 이동하여 상기 요크를 통해 상기 시험편에 하중을 부과하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 벨로우즈 중심봉 및 상기 요크에 의해 고온환경(1000℃ 이하)에서 상기 시험편에 하중을 가해주는 것을 특징으로 한다.
상기 외통은 스테인리스강으로 형성되며 직경이 6cm인 것을 특징으로 한다.
상기 주 히터는 상기 시험편 외주에 권선되어 구비되며, 상기 보조 히터는 상기 열매체 외주에 권선되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조 히터는 상기 주 히터 고장시 대체적인 상기 시험편에 대한 가열 수단인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 조사피로캡슐을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 시험편 어셈블리를 개략적으로 나타내는 도면, 도 3a는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 주 히터를 개략적으로 나타내는 평면도, 측면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 보조 히터를 개 략적으로 나타내는 평면도, 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 하중부과 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도 및 요부 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 요크를 개략적으로 나타내는 측면도, 평면도 및 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 하부의 로드팁 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 조사피로캡슐의 보호관을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조사피로캡슐(100)은 내부에 열매체(27c), 시험편(20), 하중부과부 어셈블리(13)가 장입되는 외통(7);
상기 외통(7)의 내부 중앙에 원자로 내에서 조사 중 피로시험을 위해 구비되는 시험편(26)의 양단에 형성된 나사산과 나사결합되는 시험편 홀더(23), 상기 시험편 홀더(23)와 상기 시험편(26)의 피로(fatigue)를 측정하는 시험편 게이지부 사이의 공간을 채워 열전달이 용이하도록 구비되는 스페이서(25)로 구성되는 시험편 어셈블리(20);
상기 시험편(26) 외부에 구비되어 상기 시험편(26)을 원하는 온도로 가열시키는 원통 형상의 주 히터(main heater,27a) 및 상기 주 히터(27) 외주에 구비되는 보조 히터(27b)로 구성되는 히터 어셈블리(27);
상기 주 히터(27) 외부로 노출되는 상기 시험편 홀더(23)에 연결되며, 연결봉(check rod)을 외부에 포함하는 커넥터(19);
상기 시험편(26)의 인장된 부분을 상기 연결봉(check rod)에 의해 전달받는 선형변위차동변압기(LVDT);
상기 외통(7)의 내부 하측에 구비되는 요크(16), 상기 요크(16)로부터 헬륨 가스 주입관(16a)을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 압력이 가해져 수축되는 벨로우즈부(13a), 상기 벨로우즈부(13a) 내측 중앙으로부터 상기 요크(16)와 연결된 벨로우즈 중심봉(13b)을 포함하여 이루어지는 하중부과 어셈블리(13); 및
하부 가이드(32) 및 하부가이드 스프링(33)에 의해 상·하이동이 가능하고 이동범위를 한정하는 스프링 걸림턱(31a)을 구비하는 로드팁(31), 상기 로드팁(31)에 끼워져 상기 조사피로캡슐(100)의 하중을 지탱하는 하부 가이드 스프링(33), 상기 로드팁(31) 및 하부 가이드 스프링(33)을 내측에 포함시켜 보호하는 하부 가이드 캡(34), 및 상기 하부 가이드 캡(34)을 상기 외통(37) 하단 외측면에 고정시키는 하부 핀을 포함하는 로드팁 어셈블리(30);
를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 조사피로캡슐(100)의 경우 조사 중 피로시험을 하기 위해 내측에 상기 시험편(26) 1개를 장착가능하도록 이루어진다.
상기와 같이 구성된 상기 조사피로캡슐(100)을 원자로인 하나로의 노심에 상기 로드팁 어셈블리(30)를 장전하여 조사 중 발생되는 상기 시험편(26)의 피로현상을 실시간으로 측정할 수 있다.
이는 상기 조사피로캡슐(100)은 크게는 상기 시험편 어셈블리(20), 하중부과 어셈블리(13), 상기 시험편(26)의 변형을 측정하는 선형변위차동변압기(LVDT)의 세부분으로 구분된다.
상기 외통(7)의 경우, STS 튜브로 이루어지며, 열매체(27c)는 상기 외통(7)과 인접되도록 구비되며, 상기 열매체(27c)는 감마열에 의해 발생되는 열을 외부로 제거하기 용이하도록 알루미늄 재질로 형성된다.
그리고, 상기 시험편(26)에 하중을 전달하는 상기 커넥터(19)는 쉽게 변형되지 않는 재질로 형성된다.
또한, 상기 조사피로캡슐(100) 내부에 각 중요 부품들의 온도 측정을 위한 열전대 및 중성자량 측정을 위한 FM(fluence monitor)가 장착된다.
그리고, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 시험편 어셈블리(20)는 시험편(26) 및 스페이서(25)로 구성되어 있으며, 그 외에 히터 어셈블리(27)의 주 히터(27a) 및 커넥터(19)가 상기 시험편 어셈블리(20)와 유기적으로 연결되어 이루어진다.
상기 시험편 홀더(23)는 그 내주면에 나사산이 형성되어 상기 시험편(26)의 양단에 형성된 나사산과 나사결합되어 구비된다.
상기 스페이서(25)는 열전달을 용이하게 하도록 시험편 게이지부와 상기 시험편 홀더(23)의 외경 사이의 공간을 바람직하게 채워주도록 반달 형상으로 형성되어 구비된다.
상기 시험편(26), 시험편 홀더(23) 및 스페이서(25)는 상기 주 히터(27a)의 내측에 삽입된다.
이때, 상기 주 히터(27a) 외측으로 노출되는 상기 시험편 홀더(23)의 일측에는 상기 커넥터(19)가 연결되며, 상기 시험편(26)의 변형된 부분을 상기 선형변위 차동변압기(LVDT)에 효과적으로 전달할 수 있도록 상기 커넥터(19) 외부에 연결봉(check rod)이 구비된다.
그리고, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 히터 어셈블리(27)는 주히터(27a)와 보조 히터(27b)로 구성된다.
상기 주히터(27a)는 상기 시험편(26)의 외주를 권선되어 감싸도록 구비되어 상기 시험편(26)에 열을 가하여 상기 시험편(26)의 온도를 원하는 온도로 상승시키는 역할을 한다.
상기 보조히터(27b)는 상기 주히터(27a) 고장시, 대체적으로 사용되는 것으로, 상기 커넥터(19) 외부의 열매체(27c) 외곽에 권선되어 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하중 부과 어셈블리(13)는 상기 벨로우즈부(13a)에 상기 헬륨 가스 주입관으로부터 헬륨 가스가 주입됨에 따라 상기 벨로우즈부(13a)가 수축 및/또는 팽창되어 상기 벨로우즈 중심봉(13b)을 상·하 이동시킨다.
상기 벨로우즈 중심봉(13b)이 상·하 이동됨에 따라 상기 벨로우즈 중심봉(13b)과 연결된 요크(16)(도 5 참조)를 통해 상기 시험편(26)에 하중을 반복적으로 부과할 수 있다.
또한, 상기 벨로우즈 중심봉(13b) 및 상기 요크(16)에 의해 고온환경(1000℃ 이하)에서 상기 시험편(26)에 하중을 부과하는 것이 가능하다.
이때, 상기 벨로우즈 중심봉(13b)의 최대 이동거리는 상기 시험편(26)의 파단이 상기 시편 게이지부 길이의 40% 이내의 거리에서 발생된다고 가정하여 상기 벨로우즈 중심봉(13b)이 상기 거리를 초과하여 이동할 경우 상기 요크(16)의 상단이 상기 외통(7)의 하측에 있는 하단 고정부에 걸려 정지되는데 이는 상기 시험편(26)이 파단된 것으로 간주한다.
그리고, 상기 시험편(26)의 변위량을 측정하는 것은 종래 기술에 주지된 선형변위차동변압기(LVDT)를 사용하며, 상기 선형변위차동변압기(LVDT)로부터 상기 시험편(26)의 변위량을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 측정이 가능하다.
따라서, 상기 조사피로캡슐 내 상기 시험편의 피로특성을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 조사 중 실시간으로 측정할 수 있다.
이는 방사선 환경에 놓인 상기 시험편(26)이 상기 하중부과 어셈블리(13)로부터 전달된 하중 응력을 받아 인장됨에 따라 그 만큼의 변위량이 상기 연결봉(check rod)에 전달되면 상기 선형변위차동변압기(LVDT)의 아마튜어에 전달되어 상기 아마튜어의 움직이게 되는데, 이러한 아마튜어의 움직임이 상기 선형변위차동변압기(LVDT)에 포착됨으로써 상기 시험편(26)의 변위량이 측정된다.
상기 외통(7)은 외부에 흐르는 유체로부터 내부에 포함되는 주요 부품들을 보호하는 역할을 해야 하므로 충분한 두께의 스테인리스강으로 형성되며, 원자로 노심의 유동 조건에 양립되도록 그 직경은 6cm로 형성된다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 로드팁 어셈블리(30)는 원추 형상의 하부 가이드 캡(34)이 상기 외통(7)의 하단 외주면에 하부핀(35)에 의해 고정되며, 상기 하부 가이드 캡(34)의 내측에 형성된 소정 길이의 홈에 하부 가이드(32) 및 하부가이드 스프링(33)에 의해 상·하이동이 가능하고 이동범위를 한정하는 스프링 걸림턱(31a)을 구비하는 로드팁(rod tip,31)이 구비되어 이루어진다.
이때, 상기 로드팁(31)의 상측에 구비되어 상기 조사피로캡슐(100)의 하중을 지탱하는 역할을 상기 하부 가이드 스프링(33)이 한다.
그리고, 상기 로드팁(31)은 스테인리스강으로 형성하여 용접이 용이하게 하였으며, 상기 하부 가이드 스프링(33)은 인코넬 재료로 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 보호관(40)은 상기 시험편(26)에 조사 중 그 피로특성을 측정하기 위한 계장선과 히터선 및 헬륨 가스 주입관을 인출하기 위한 것으로서, 원자로 수조에 내재된 물과의 접촉으로부터 보호하는 역할을 한다.
그리고, 계장선과 가스관들은 상기 조사피로캡슐(100) 본체로부터 연장되어 상기 보호관(40)을 지나 상기 안내관(50)을 통과한 후 수조 상부에 있는 계측 장치에 연결된다.
이때, 상기 보호관(40)은 스테인리스강으로 이루어지며, 상기 안내관(50)은 폴리에틸렌으로 형성된다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 조사피로캡슐(100)은 연구용 원자로 내에서 재료의 피로시험을 위한 캡슐로서, 연구용 원자로 내에서 조사 중 시험편의 피로 특성을 실시간으로 측정할 수 있으며, 하중부과부 어셈블리에 의해 시험편에 반복하중을 부과하여 시험편의 변위량을 측정함으로써 원자로에 사용되는 재료에 대한 피로시험 자료를 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐은 연구용 원자로 내에서 조사 중 시험편의 피로 특성을 실시간으로 측정할 수 있으며, 하중부과부 어셈블리에 의해 시험편에 반복하중을 부과하여 시험편의 변위량을 측정함으로써 원자로에 사용되는 재료에 대한 조사시험 자료를 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 연구용 원자로 내에서 재료의 조사시험을 위한 캡슐에 관한 것으로서,
    내부에 열매체, 시험편 어셈블리, 하중부과 어셈블리가 장입되는 외통;
    상기 외통의 내부 중앙에 조사피로시험을 위해 구비되는 시험편의 양단에 형성된 나사산과 나사결합되는 시험편 홀더, 상기 시험편 홀더와 상기 시험편의 피로를 측정하는 시험편 게이지부 사이의 공간을 채워 열전달이 용이하도록 구비되는 스페이서로 구성되는 시험편 어셈블리;
    상기 시험편 외부에 구비되어 상기 시험편을 원하는 온도로 가열시키는 원통형상의 주 히터(main heater) 및 상기 주 히터 외주에 구비되는 보조 히터로 구성되는 히터 어셈블리;
    상기 주 히터 외부로 노출되는 상기 시험편 홀더에 연결되며, 연결봉(check rod)을 외부에 포함하는 커넥터;
    상기 시험편의 인장된 부분을 상기 연결봉(check rod)에 의해 전달받는 선형변위차동변압기(LVDT);
    상기 외통의 내부 하측에 구비되는 요크, 상기 요크로부터 헬륨 가스 주입관을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 압력이 가해져 수축되는 벨로우즈부, 상기 벨로우즈부 내측 중앙으로부터 상기 요크와 연결된 벨로우즈 중심봉을 포함하여 이루어지는 하중부과 어셈블리; 및
    하부 가이드 및 하부가이드 스프링에 의해 상·하이동이 가능하고 이동범위 를 한정하는 스프링 걸림턱을 구비하는 로드팁, 상기 로드팁에 끼워져 캡슐의 하중을 지탱하는 하부 가이드 스프링, 상기 로드팁 및 하부 가이드 스프링을 내측에 포함시켜 보호하는 하부 가이드 캡, 및 상기 하부 가이드 캡을 상기 외통 하단 외측면에 고정시키는 하부 핀을 포함하는 로드팁 어셈블리;
    를 포함하여 이루어지는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선형변위차동변압기(LVDT)로부터 상기 시험편의 변위량을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 측정 가능한 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조사피로캡슐 내 상기 시험편의 피로특성을 고중성자 환경(2 x 1014 n/cm2·s)에서 조사 중 실시간으로 측정 가능한 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하중부과 어셈블리의 상기 헬륨 가스 주입관을 통해 주입되는 헬륨 가스에 의해 상기 벨로우즈부가 수축 또는 팽창함에 따라 상기 벨로우즈 중심봉이 상측 또는 하측으로 이동하여 상기 요크를 통해 상기 시험편에 하중을 부과하는 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 벨로우즈 중심봉 및 상기 요크에 의해 고온환경(1000℃ 이하)에서 상기 시험편에 하중을 가해주는 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외통은 스테인리스강으로 형성되며 직경이 6cm인 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주 히터는 상기 시험편 외주에 권선되어 구비되는 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 보조 히터는 상기 열매체 외주에 권선되어 구비되는 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보조 히터는 상기 주 히터 고장시 대체적인 상기 시험편에 대한 가열 수단인 것을 특징으로 하는 연구용 원자로의 재료 피로시험용 조사피로캡슐.
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