KR20130143269A - 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐에 관한 것으로서, 연구로에서 조사 시험 수행시 조사 시험용 캡슐 내부에 고체 열매체와 함께 열전도성이 높은 액상의 열매체를 병행 사용함으로써, 단순 구조를 가지는 시편은 고체 열매체를 이용하고 복잡한 구조를 가지는 시편은 접촉 열전달이 용이한 액체 열매체를 이용하여 캡슐 본체부 내부에 장입되는 복잡한 구조를 갖는 시편이 좀더 균일한 온도 분포를 갖도록 제어 가능함과 아울러 이를 통한 고온 조사 시험이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

Description

액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐{IRRADIATION CAPSULE FOR AN IMPROVED TEMPERATURE CONTROL BY USING A LIQUID AND SOLID THERMAL MEDIA}

본 발명은 조사 시험용 캡슐에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 고체 열매체와 함께 열전도성이 높은 액체 열매체를 병행 사용해 캡슐 본체부 내부에 장입되는 시편의 온도 분포가 좀더 균일하게 제어될 수 있도록 함과 아울러 이를 통한 고온 조사 시험이 가능하도록 하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 차세대 원자로를 비롯한 각종 원자로의 개발은 핵연료를 포함한 재료의 다양한 문제를 내포하고 있는데, 당면한 가장 큰 문제는 방사선 조사와 관련한 제반 현상의 규명과 조사로 인한 노화(aging)에 견딜 수 있는 첨단 재료를 만들어 내는 일이다.

최근에는 원자력 신소재, 차세대 경수로, 신형 경수로, 액체 금속로 및 핵연료에 대한 다양한 연구 개발이 진행되고 있는 가운데, 이들 과제에서 달성하고자 하는 목표 중 하나가 기존에 사용하고 있는 재료 혹은 새로운 개량 재료에 대한 중성자 저항성을 평가하는 것이다.

원자로 내에서 원자력 핵심 부품재를 사용중, 고속 중성자 조사에 의해 발생되는 여러 기계적 물성의 저하로 인한 재질 열화는 원자력 발전소의 건전성 확보 및 수명을 단축하는 주요 요인 중의 하나이다.

따라서, 새로운 원자력 재료 개발이나 주요 구성품의 설계 변경 시에도 중성자 저항성과 관련한 연구로에서의 조사 시험은 반드시 거쳐야 할 필수적인 단계로 정착되고 있다.

상기와 같은 연구로 내 조사 시험을 위하여 이용되는 시설 중에 시험 대상이 되는 다양한 재료의 시편을 내장한 상태로 연구로 내의 조사공에 장착되는 조사 시험용 캡슐은 가장 핵심적인 장비이다.

상기 조사 시험용 캡슐은 조사 기간 중에 캡슐 내부의 온도나 분위기를 조정할 수 있도록 외부와의 연결 채널을 구비하는 계장형 조사 시험용 캡슐과, 연결 채널이 없어 내부 조건을 조정할 수 없는 무계장형 조사 시험용 캡슐로 구분된다.

상기 계장형 조사 시험용 캡슐은 캡슐 본체 내부의 온도나 분위기를 조절하는 장치가 구비되어 목표로 하는 시편의 조사 온도를 조절할 수 있도록 함으로써 실제 가동 중인 원자로의 온도 조건과 동일한 시험이 가능하도록 하며, 조사 목적에 따라 열전대, 히터, 압력센서, 스트레인 게이지, 중성자 측정 선량 감시자 등과 같은 다양한 형태의 계장품이 캡슐 내에 장입되어 조사 시험에 이용된다.

종래 조사 시험용 캡슐 내에 장입되어 시편 홀더 역할을 하는 열매체는 고체상의 알루미늄과 같은 고체 열매체 만을 주로 이용하기 때문에 사용 온도가 상용 원자로의 가동 온도인 비교적 낮은 온도조건(300℃ 정도)에서 사용되었다.

최근 미래원자력 시스템으로 개발 중인 제4세대 소듐냉각고속로(SFR)와 초고온가스로(VHTR)는 원자로의 운전 온도는 현재의 상용 원자로인 경수로 보다 월등히 높은 실정이다.

제4세대 소듐냉각고속로(SFR)는 노심 출구온도가 545℃이고 온도 제한치는 650℃로 예상되며, 초고온가스로(VHTR)는 원자로 출구 온도가 초기 개념에 따르면 950℃까지 올라갈 것으로 예상되나 이후 개념이 변경되더라도 750~850℃의 초고온에서 운전될 것으로 예상된다.

이처럼, 원자로가 고온에서 운전됨에 따라 사용되는 재료도 고온에서의 조사 시험이 필연적이므로, 현재까지 중저온에서의 조사 시험에 활용된 고체 열매체를 사용한 종래 조사 시험용 캡슐로는 고온 조사 시험에 제한성을 가지게 된다.

또한, 종래 조사 시험용 캡슐에 사용되는 조사 시편의 구조가 비교적 단순한 경우 시편 주위에 스페이서를 설치하여 대칭성을 이용하거나 혹은 구조를 더욱 단순화시켜 조사 시험을 수행하였다.

따라서, 복잡한 구조를 갖는 시편에 대해서는 스페이서의 제작이 어려우며 시편과의 틈새(Gap) 크기가 다양해져 상당한 조사 온도 구배를 발생시켜 정확한 조사 거동 자료를 확보하기 어렵게 되고, 특히 상기 고온 조사 시험중에는 시편의 온도 구배가 더욱 커져 균일한 온도 분포를 얻기가 매우 어렵게 된다.

그러므로, 제4세대 원자로시스템 개발에 사용될 재료의 조사 시험을 위해서는 시편이 균일한 온도 분포를 갖도록 하여 온도 정밀 제어가 가능하고 이를 통한 고온 조사 시험의 제한성을 극복할 수 있도록 하는 조사 시험용 캡슐의 개발이 필요하게 된다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 연구로에서 원자력 재료의 조사 시험 수행시 조사 시험용 캡슐 본체부에 고체 열매체와 함께 열전도성이 높은 액상의 열매체를 병행 사용하여 단순 구조를 가지는 시편은 상기 고체 열매체를 이용하고 좀더 복잡한 구조를 가지는 시편은 상기 액체 열매체를 이용하여 시편들이 균일한 온도 분포를 갖도록 온도 정밀 제어가 가능하도록 함과 아울러 이를 통한 고온 조사 시험이 가능하도록 하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐은, 시편 수용 홀더 역할을 하는 복수의 열매체가 중공형의 하우징 내부에 장입되어 밀폐 수납되는 캡슐 본체부를 포함하는 조사 시험용 캡슐에 있어서, 열매체는 통형상으로 이루어지며 중심부에 시편을 수납하기 위한 복수의 시편 수납홈이 형성되는 고체 열매체; 및 통형상의 밀폐된 액체 열매체 수용 용기 내에 수납된 시편 주위로 채워지며 상온에서 고체 상태이나 조사 중에는 용해되어 액체 상태를 유지하는 액체 열매체;를 병행하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 조사 시험용 캡슐은 캡슐 본체부 하단을 밀폐시키며 연장 결합되어 연구로의 조사공에 형성된 고정홈에 끼워져 캡슐 본체부를 고정하는 고정부; 캡슐 본체부의 상단을 밀폐시키며 연장 결합되어 캡슐 본체부 내의 열매체들에 각각 설치되는 복수의 열전대들 및 히터들을 캡슐 제어부에 연결하는 배선들의 경로를 제공하는 보호관부; 및 보호관부 상단에 연장 결합되어 내부 공간을 통해 배선들의 경로를 캡슐 제어부쪽으로 연장 제공하는 안내관부;를 더 포함하는 계장형 조사 시험용 캡슐인 것을 포함할 수 있다.

또한, 고체 열매체는 외주면 상에서 히터를 이루는 전열선이 나선 형태로 감기며 적어도 일부가 수납 설치되게 형성되는 히터 나선홈; 시편에 인접하게 열전대가 삽입 설치되도록 형성되는 복수의 열전대 가설홈; 및 시편에 인접하게 중성자 측정 선량 감시자가 삽입 설치되도록 형성되는 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈;이 형성될 수 있다.

또한, 고체 열매체는 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 및 철(Fe) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 액체 열매체 수용 용기는 외주면 상에서 길이 방향을 따라 히터를 이루는 전열선이 감기며 적어도 일부가 수납 설치되는 히터 나선홈;이 형성될 수 있다.

또한, 액체 열매체 수용 용기는 열전대가 각각 삽입 설치되도록 외주면 일측에 형성되는 복수의 열전대 가설홈; 및 중성자 측정 선량 감시자가 삽입 설치되도록 외측면 일측에 형성되는 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈;이 형성될 수 있다.

또한, 액체 열매체 수용 용기는 열전대가 각각 내부 수납된 시료에 인접하게 설치되도록 측벽면 일측을 관통하며 형성되는 복수의 열전대 가설공; 및 중성자 측정 선량 감시자가 각각 내부 수납된 시료에 인접하게 설치되도록 측벽면 일측을 관통하여 형성되는 중성자 측정 선량 감시자 가설공;이 형성될 수 있다.

또한, 액체 열매체는 납-비스무스 공융 합금(LBE; Lead-Bismuth Eutectic alloy)인 것을 포함할 수 있다.

또한, 액체 열매체 수용 용기는 내식성이 큰 크롬을 함유하는 합금강 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 액체 열매체 수용 용기 내에서 상기 액체 열매체는 헬륨 가스가 충전되는 여유 공간을 두고 채워지며, 상기 액체 열매체 수용 용기 내부에 상기 액체 열매체가 채워지는 열매체 충전 공간과 상기 헬륨가스가 충전되는 상기 여유 공간의 체적비는 80~90:20~10 범위 이내의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 액체 열매체 수용 용기 내부에는 액체 열매체 내에서 시편의 고정 위치를 잡아주기 위한 시편 고정 부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 시편 고정 부재는 내식성이 큰 크롬을 함유하는 합금강 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 액체 열매체 내에 수납되는 시편은 고체 열매체 내에 수납된 시편보다 더 복잡한 구조를 가지고 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐에 따르면, 연구로에서 조사 시험 수행시 캡슐 본체부 내부에 고체 열매체와 함께 열전도성이 높은 액상의 열매체를 병행 사용하고, 단순 구조를 가지는 시편은 고체 열매체를 이용하고 복잡한 구조를 가지는 시편은 접촉 열전달이 용이한 액체 열매체를 이용하여 시편이 좀더 균일한 온도 분포를 갖도록 하여 온도 정밀 제어가 가능하도록 하고 아울러 이를 통한 고온 조사 시험의 제한성을 극복할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐이 연구로 내에 설치된 상태를 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐을 도시한 측단면도이다.
도 3은 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 캡슐 본체부를 확대 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 원자로 조사공 하단부에 끼어져 고정되는 고정부를 확대 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 보호관부 및 안내관부를 확대 도시한 측단면도이다.
도 6은 도 2의 캡슐 본체부에 장입되는 고체 열매체를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 잘라서 본 고체 열매체에 대한 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 잘라서 본 고체 열매체에 대한 측단면도이다.
도 9는 도 2의 캡슐 본체부에 장입되는 액체 열매체를 도시한 측면도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 잘라서 본 액체 열매체에 대한 평면도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 잘라서 본 액체 열매체에 대한 측단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐이 연구로 내에 설치된 상태를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐을 도시한 측단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐(1; 이하, "조사 시험용 캡슐"이라 칭함)은 캡슐 본체부(10), 고정부(20), 보호관부(30) 및 안내관부(40)를 포함하도록 구성되는 계장형 조사 시험용 캡슐인 것을 예시한다.

상기 계장형 조사 시험용 캡슐(1)은 연구로(100)의 노심에 위치하는 조사공(101)에 장착되어 상기 캡슐 본체부(10) 내에 장입된 열매체(12)들을 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)로 병행 사용하여 각각에 수납된 시편(50)들에 대해 중성자 조사 시험을 수행하는 과정에서 계장품들을 통해 중성자 조사 기간 중에 캡슐 본체부(10)의 온도나 분위기를 조절함과 아울러 시편(50)들의 온도 및 중성자 조사 정보를 획득할 수 있도록 한다.

본 실시예의 조사 시험용 캡슐(1)이 계장형 조사 시험용 캡슐로 이루어지는 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 상기 열매체(12)들을 각각 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)로 병행 사용하여 이들 내부에 수납 고정된 시편(50)들이 좀더 균일한 온도 분포를 갖도록 함으로써 고온 조건에서의 중성자 조사 시험을 수행할 수 있는 한 무계장형 조사 시험용 캡슐에서도 적용될 수 있음은 당연하다.

도 3은 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 캡슐 본체부를 확대 도시한 측단면도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 캡슐 본체부(10)는 하우징(housing;11), 열매체(12)들, 하부 엔드 플러그(lower end plug;15), 상부 엔드 플러그(upper end plug;16), 반사판(17), 스페이서(spacer;18), 상부 스프링(upper spring;19) 및 가이드 스프링(guide spring; 39)을 포함하여 구성된다.

하우징(11)은 상기 캡슐 본체부(10)의 외통을 형성하는 것으로, 본 실시예에서 내부에 상기 원통형의 열매체(12)들을 장입하기 위한 내부 공간부가 형성되도록 중공 원통 형상으로 이루어지는 것을 예시한다.

상기 하우징(11)의 내부 공간부에는 시편(50)들이 수납된 열매체(12)들 즉, 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)가 길이 방향을 따라 다단으로 적층되어 장입되도록 한다.

본 실시예에서는 상기 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)가 하우징(11)의 내부 공간부에 서로 교번하며 다단으로 적층되어 장입되는 것을 예시하고 있으나, 조사 시험의 목적 및 조건에 따라 고체 열매체(13)들과 액체 열매체(14)들이 적층되는 순서를 다양하게 변형하여 장입할 수 있음은 당연하다.

상기 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)는 연구로(100)의 조사공(101) 내에서 중성자가 조사될 시편(50)들을 상기 캡슐 본체부(10)의 하우징(11) 내부에 수납 및 고정하기 위한 시편 홀더(holder)로서의 역할을 한다.

이처럼, 본 실시예에서는 캡슐 본체부(10)의 하우징(11) 내부에 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)를 병행하여 사용함으로써, 상기 열매체(12)들을 이용해 조사 시험시 시편(50; 51, 52)들이 좀더 균일한 온도 분포를 갖도록 온도 정밀 제어가 가능하고 이를 통해 고온 조사 시험이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 고체 열매체(13)는 시편(50)들 중에서 원통바 또는 사각바과 같은 단순 구조의 시편(51)들을 수납 고정하는데 사용되고, 액체 열매체(14)는 상대적으로 복잡한 구조를 가지는 시편(52)들을 수납 고정하는데 사용된다.

특히, 액체 열매체(14)는 상온에서는 고체 상태이나 조사 시험중에 용해되어 액체 상태를 유지하는 것으로, 제작의 편리성 및 캡슐 본체부(10) 내에서 고체 열매체(13)와의 병행 사용을 위해 액체 열매체 수용 용기(60) 내에 담겨진 상태로 사용된다.

상기 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)에 대해서는 이하 도 6 내지 도 11를 참조하여 좀더 상세하게 다시 설명하기로 한다.

한편, 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)를 수용하기 위한 액체 열매체 수용 용기(60)의 외주면에는 이들 내부에 각각 수납 고정된 시편(50; 51, 52)들의 온도를 조절하기 위한 히터(heater; 71, 도 6 및 도 9 참조)가 설치될 수 있다. 일례로, 히터(71)는 마이크로 히터로 이루어질 수 있다.

또한, 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)가 수용되는 액체 열매체 수용 용기(60)에는 복수의 열전대(72; 도 6 내지 도 11 참조)들 및 중성자 측정 선량 감시자(73; 도 6, 도 7, 도 9 내지 도 11 참조)들이 설치될 수 있다.

열전대(72)는 조사중 시편(50)들의 온도 변화를 측정하고, 상기 중성자 측정 선량 감시자(73)는 시편(50)들에 조사되는 중성자량을 측정하기 위한 것이다.

한편, 본 실시예에서는 각각의 상기 고체 열매체(13)와 상기 액체 열매체(14)를 담고 있는 액체 열매체 수용 용기(60)의 표면에 대략 5개 내지 6개의 히터(71), 3개 내지 5개의 중성자 측정 선량 감시자(73) 및 6개 내지 14개의 열전대(72)가 설치되어 사용되는 것을 예시한다.

캡슐 본체부(10)의 하우징(11) 내부 공간부에 다단으로 적층되어 장입되는 상기 열매체(12)들은 각각 단열재(11a)에 의해 복수 영역을 구획되며 수납된다. 단열재(11a)는 하우징(11)의 길이 방향을 따라 서로 인접하게 장입되는 열매체(12) 들 사이로 열이 전달되는 것을 최소화하도록 한다.

하부 엔드 플러그(15)는 하우징(11) 하단부에 밀폐 결합되어 하우징(11) 내부를 외부와 차단하도록 하고, 상부 엔드 플러그(16)는 상기 하우징(11) 상단부에 결합되어 상기 하우징(11) 내부를 외부와 밀폐하도록 한다.

한편, 상부 엔드 플러그(16)의 평단면상 중심부에는 진공 제어 파이프(33)가 관통 형성되고, 그 주위로 다수의 배선 파이프(32)들이 관통 형성된다.

여기서, 진공 제어 파이프(33)는 이를 통해 헬륨 가스를 공급하여 열매체(12)들이 장입되는 캡슐 본체부(10)의 상기 하우징(11) 내부의 진공 상태를 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고, 배선 파이프(32)들은 이를 통해 열매체(12)들에 설치된 상기 열전대(72)들 및 상기 히터(71)들로부터 인출되는 다수의 열전대 신호선(34) 다발과 히터 전원선(35) 다발이 각각 보호관(31) 내부로 인출되어 캡슐 제어부(120)를 향해 연장 설치될 수 있도록 하기 위한 것이다(도 5 참조).

반사판(17)은 하우징(11) 내부에 적층 장입되는 열매체(12)들의 최상단 및 최하단에 각각 결합되어 열이 상기 하우징(11)의 길이 방향으로 방출되는 것을 방지하도록 한다.

그리고, 스페이서(18)는 장입된 열매체(12)들의 최상단에 결합된 반사판(17)의 상부에 마련되어, 상기 스페이서(18)와 상부 엔드 플러그(16) 사이에 개재되는 상부 스프링(19)에 의해 상기 열매체(12)들을 하부로 가압하여 조사 시험중 시편(50)들의 이동을 막도록 한다.

가이드 스프링(39)은 상기 하우징(11)의 상단부 외주면에 끼워져 고정되어 있으며, 연구로(100)의 조사공(101) 내주면과 탄력적으로 접촉하여 캡슐 본체부(10)가 조사공(101)의 수직 중심에 위치하도록 한다(도 1 참조).

도 4는 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 연구로 조사공 하단부에 끼워져 고정되는 고정부를 확대 도시한 측단면도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 상기 고정부(20)는 상기 캡슐 본체부(10)의 하단에 연장 결합되어, 연구로의 조사공(101)에 형성된 고정홈(102)에 끼워져 상기 캡슐 본체부(10)를 고정하도록 한다. 본 실시예에서 고정부(20)는 하부 가이드 플레이트(21), 로드 팁(23) 및 하부 스프링(24)을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

상기 하부 가이드 플레이트(21)는 상측이 상기 캡슐 본체부(10)의 하부 엔드 플러그(15)에 결합되고, 하측에 상기 로드 팁(23) 및 하부 스프링(24)이 끼워져 결합되는 수납홈(22)이 형성된다.

그리고, 상기 로드 팁(23)은 상측이 상기 하부 가이드 플레이트(21)의 수납홈(22) 내부에서 하부 스프링(24)에 의해 탄성 지지된 상태로 끼워져 고정되고, 하측이 연구로의 조사공(101) 내에 형성되는 고정홈(102) 내에 끼워져 체결 고정되게 형성된다.

따라서, 상기 고정홈(102)에 끼워진 로드 팁(23)에 의해 조사 시험중 본 실시예의 조사 시험용 캡슐(1)에 가해지는 수평진동에 의한 수평변위를 억제할 수 있도록 한다.

도 5는 도 2의 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐의 보호관부 및 안내관부를 확대 도시한 측단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 보호관부(30)는 캡슐 본체부(10)의 상단을 밀폐시키며 연장 결합되며, 내부 공간이 구비된 중공형 파이프 형태의 보호관(31)을 포함하여 구성된다.

보호관(31)은 내부 공간을 통해 상기 열전대 신호선(34) 다발 및 히터 전원선(35) 다발의 연결 경로를 제공함과 아울러 상기 캡슐 본체부(10) 내부의 진공 제어를 위한 진공 제어 파이프(33)가 연장 가설되도록 하여, 이를 통해 연구로(100)를 수용하는 수조(110; 도 1 참조)의 물로부터 열전대 신호선(34), 히터 전원선(35) 및 진공 제어 파이프(33)를 보호하도록 한다.

그리고, 상기 안내관부(40)는 상기 보호관(31) 상단에 연장 결합되어 내부 공간을 통해 상기 캡슐 제어부(120)쪽으로 열전대 신호선(34) 다발, 히터 전원선(35) 다발 및 진공 제어 파이프(33)의 연결 경로를 연장 제공하도록 하는 플렉서블 파이프(flexible pipe) 형태의 안내관(41)을 포함하여 구성된다.

한편, 안내관(41)을 통해 인출된 열전대 신호선(34) 다발, 히터 전원선(35) 다발, 및 진공 제어 파이프(33)는 전술한 바와 같이 접속상자(130; 도 1 참조)의 안내관 연결부를 통해 상기 캡슐 제어부(120; 도 1참조)와 각각 연결된다.

상기 계장형 조사 시험용 캡슐(1)은 본 발명의 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)를 적용한 계장형 조사 시험용 캡슐의 일례를 나타내는 것 일뿐 본 발명이 이에 반드시 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 고체 열매체(13)와 액체 열매체(14)를 병행 사용하여 시편(50; 51, 52)들에 대한 균일한 온도 분포를 갖도록 제어함과 아울러 이를 통해 고온 조사 시험을 수행할 수 있는 한 상기 계장형 조사 시험용 캡슐(1)을 이루는 캡슐 본체부(10), 고정부(20), 보호관부(30) 및 안내관부(40)에 대한 세부 구성들을 다양한 형태로 변형하여 적용할 수 있음은 당연하다.

이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여 상기 고체 열매체와 액체 열매체에 대해 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6은 도 2의 캡슐 본체부에 장입되는 고체 열매체를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 잘라서 본 고체 열매체에 대한 평면도이며, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 잘라서 본 고체 열매체에 대한 측단면도이다.

도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 고체 열매체(13)는 장입되는 캡슐 본체부(10)의 하우징(11)의 단면 형상에 대응되는 원통 형상으로 이루어지며, 그 중심 혹은 그 외곽부에 시편(51)을 수납하기 위한 복수의 시편 수납홈(13a)들이 형성된다.

전술한 바와 같이 시편 수납홈(13a)들에 각각 수납되는 시편(50)들은 원통바 또는 사각바와 같은 단순 구조의 시편(51)을 수납하도록 수직 방향으로 관통 형성된다.

그리고, 고체 열매체(13)의 외주면에는 정밀한 온도 제어를 위해 상기 히터(71)를 수납 설치하기 위한 히터 나선홈(13b)이 형성된다. 이때, 상기 히터(71)는 금속으로 피복된 히터(sheath-heater)로써 열을 발생시키는 발열부 만이 고체 열매체(13) 외주면의 히터 나선홈(13b)에 감겨지게 수납 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 고체 열매체(13)에는 시편(51)들의 각 지점들에 대한 온도 측정을 위해 상기 열전대(72)들을 설치하기 위한 복수의 열전대 가설홈(13c)들이 형성되고, 상기 시편(51)들의 중성자 조사 정보를 획득하도록 상기 중성자 측정 선량 감시자(73)들을 각각 설치하기 위한 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈(13d)들이 형성된다.

여기서, 열전대 가설홈(13c)들 및 중성자 측정 선량 감시자 가설홈(13d)들은 수납된 시편(51)들의 각 지점들에 대한 온도 및 중성자 조사량에 좀더 정밀하게 측정할 수 있도록 고체 열매체(13)의 상면, 외주면 및 하면에 고르게 분포되며 형성되는 것이 바람직하며, 시편 수납홈(13a)에 수납된 시편(51)들에 인접하게 열전대(72) 및 중성자 측정 선량 감시자(73)가 설치될 수 있는 깊이를 가지고 형성되는 것이 보다 바람직하다.

한편, 히터(71)와 열전대(72)들을 상기 캡슐 제어부(120)로 연결하는 열전대 신호선(34)과 히터 전원선(35)과 같은 각각의 배선들은 고체 열매체(13)의 외주면 상에서 높이 방향을 따라 형성되는 배선 인출홈(13e)들을 통해 인출된다.

또한, 캡슐 본체부(10) 내에서 하측에 장입되는 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)를 담는 액체 열매체 수용 용기(60)로부터 인출되는 열전대 신호선(34)과 히터 전원선(35)과 같은 배선들은 각각 그 상측에 장입되는 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)를 담는 액체 열매체 수용 용기(60)에 형성되는 배선 인출홈(13e, 60e(도 9 내지 도 11 참조))들을 통해 연속적으로 인출된다.

한편, 상기 고체 열매체(13)는 수납된 시편(51)들이 조사 시험 과정에서 균일한 온도 분포를 갖도록 열전달율이 높은 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 및 철(Fe)에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 고체 열매체(13)는 고온 조사 시험이 가능하고 열전달율이 높은 철(Fe) 재질로 이루어지는 것을 예시한다.

이처럼, 상기 고체 열매체(13)는 캡슐 본체부(10) 내에 원통바 또는 사각바과 같은 상대적으로 단순한 구조를 가지는 시편(51)들을 수납 고정하도록 하여, 조사 시험시 이를 통해 단순한 구조를 가지는 상기 시편(51)들의 온도가 좀더 균일한 분포를 가질 수 있도록 한다.

도 9는 도 2의 캡슐 본체부에 장입되는 액체 열매체를 도시한 측면도이고, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 잘라서 본 액체 열매체에 대한 평면도이며, 도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선을 따라 잘라서 본 액체 열매체에 대한 측단면도이다.

도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 액체 열매체(14)는 상온에서 고체 상태이나 조사 중에는 용해되어 액체 상태로 상변화를 보이는 금속 재질로 이루어지며, 본 실시예에서는 캡슐 본체부(10) 내에서 상기 고체 열매체(13)와 함께 장입되어 병행 사용될 수 있게 밀폐된 액체 열매체 수용 용기(60) 내에서 수납된 시편(52)의 주위로 채워져 사용된다.

본 실시예에서 상기 액체 열매체(14)는 납-비스무스 혼합물(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)인 것을 예시한다.

상기 납-비스무스 혼합물(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)이 사용되는 이유는 1) 높은 끓는점(1725℃)과 높은 증발열을 갖는 재료이며, 2)공기 및 물과의 반응성이 없어 설비의 안정성을 높일 수 있으며, 3)응고시 체적 변화가 적은 장점을 가지기 때문이다.

본 실시예에서, 상기 액체 열매체 수용 용기(60)는 상기 고체 열매체(13)와 병행 사용을 위해 상기 고체 열매체(13)와 동일한 통형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 액체 열매체 수용 용기(60) 외주면에는 정밀한 온도 제어를 위해 상기 히터(71)를 수납 설치하기 위한 히터 나선홈(60b)이 형성된다. 그리고, 액체 열매체 수용 용기(60)의 각 지점들에서 내부 액체 열매체(14) 내에 수납되는 시편(52)의 온도를 추정할 수 있도록 상기 열전대(72)들을 설치하기 위한 복수의 열전대 가설홈(60c)들이 형성되며, 상기 시편(52)들의 중성자 조사 정보를 획득하도록 상기 중성자 측정 선량 감시자(73)들을 각각 설치하기 위한 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈(60d)들이 형성된다.

여기서, 상기 열전대(72)가 삽입 설치되도록 외측면 일측에 형성되는 열전대 가설홈(60c)과, 상기 중성자 측정 선량 감시자(73)가 삽입 설치되도록 하기 위한 중성자 측정 선량 감시자 가설홈(60d)은 액체 열매체 수용 용기(60)의 외측면 일측에서 기설정된 깊이를 가지고 형성될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서 열전대(72)들 및 중성자 측정 선량 감시자(73)들은 액체 열매체(14)를 수용하는 액체 열매체 수용 용기(60)의 외측면에 형성되는 각각의 열전대 가설홈(60c) 및 중성자 측정 선량 감시자 가설홈(60d)에 삽입 설치되어 액체 열매체 수용 용기(60)의 표면에서의 온도 및 중성자 조사량을 통해 액체 열매체 내의 시편 온도 및 중성자 조사량을 추정할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 각각의 히터(71)와 열전대(72)들을 상기 캡슐 제어부(120)로 연결하는 열전대 신호선(34)과 히터 전원선(35)들은 액체 열매체 수용 용기(60)의 외주면 상에서 높이 방향을 따라 형성되는 배선 인출홈(60e)들을 통해 인출된다.

또한, 상기 열전대(72)와 상기 중성자 측정 선량 감시자(73)가 열매체 수용 용기(60)의 외벽면 일측을 관통하며 액체 열매체(14) 내부의 수납 설치되는 시편(52)에 인접하게 설치되도록 열전대 가설공(60f) 및 중성자 측정 선량 감시자 가설공(60g) 형태로 사용될 수도 있다. 이 경우 열전대 가설공(60f) 및 중성자 측정 선량 감시자 가설공(60g)을 통한 액체 열매체에 누설 문제를 해결할 수 있는 밀폐 수단(미도시)이 추가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 액체 열매체 수용 용기(60) 내에 수용되는 상기 액체 열매체(14; 납-비스무스 혼합물(LBE; Lead-Bismuth Eutectic))는 고온에서 상용의 구조 재료와 높은 화학적 공격성을 보이는 특성을 갖기 때문에 내식성이 큰 크롬을 함유하는 합금강 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

특히, 본 실시예에서 상기 액체 열매체 수용 용기(60)는 크롬 함유율이 높아 내식성이 강한 스테인레스강 또는 9Cr-1Mo 스틸 중 어느 하나로 이루어지는 것을 예시한다.

한편, 액체 열매체(14)는 조사 시험 과정에서 고체에서 액체로, 다시 액체에서 고체로의 상변화 과정을 거치기 때문에 상변화 과정에서 필연적으로 발생하는 체적 변화에 의한 상기 액체 열매체 수용 용기의 변형을 초래할 수 있다.

따라서, 상기 액체 열매체(14)는 상기 액체 열매체 수용 용기(60)의 내부 수용 공간(60a) 내에서 일부 여유 공간을 두고 채워지는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 액체 열매체 수용 용기(60)에 대한 안전율을 충분히 고려하여 상기 액체 열매체 수용 용기 내부에 상기 액체 열매체(14)가 채워지는 열매체 충전 공간(A)과 상기 여유 공간(B)의 체적비는 80~90:20~10 범위 이내의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 여유 공간(B) 내부에는 헬륨 가스가 충전되는 것이 바람직하며, 충전된 상기 헬륨 가스는 여유 공간(B) 내에서 재료 부식의 주요 변수로 작용하는 산소 농도를 적절히 제한함으로써 액체 열매체로 사용되는 납-비스무스 혼합물(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)에 의한 부식 등을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 액체 열매체 수용 용기(60) 내부에는 조사 시험 과정에서 용해되어 액체 상태를 유지하는 상기 액체 열매체(14) 내에서 상기 시편(52)의 위치를 잡아 고정하기 위한 시편 고정 부재(61)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

시편 고정 부재(61)는 액체 열매체 수용 용기(60)와 같이 내식성이 큰 크롬을 함유하는 합금강 재질로 이루어질 수 있다.

이처럼, 열전도성이 높은 액체 열매체(14)를 상기 액체 열매체 수용 용기(60) 내부에 담아 상기 원통바 또는 사각바 형상의 시편(51)들보다 더 복잡한 구조를 가지는 시편(52)들에 적용함으로써, 상기 시편(52)들에 대해 좀더 균일한 온도 분포를 가지고 조사 시험이 이루어질 수 있게 한다.

이하, 상기 본 실시예의 조사 시험용 캡슐(1)의 조립과정, 장전과정 및 조사 시험 과정을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중성자 조사 시험에 사용될 다수의 시편(50; 51, 52)들이 수납된 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14; 즉, 열매체 수용 용기(60))와 함께 히터(71), 열전대(72), 중성자 측정 선량 감시자(73), 단열재(11a), 반사판(17), 하부 엔드 플러그(15), 스페이서(18), 상부 스프링(19), 상부 엔드 플러그(16), 고정부(20)를 하우징(11)에 장입 또는 장착하여 캡슐 본체부(10)를 조립한다.

캡슐 본체부(10)로부터 상부 엔드 플러그(16)를 관통해 인출된 열전대 신호선(34) 다발, 히터 전원선(35) 다발 및 진공 제어 파이프(33)가 보호관부(30)와 안내관부(40)를 통해 기밀 및 수밀된 상태로 캡슐 제어부(120)를 향해 연장 설치되도록 한다.

그리고, 안내관부(40)의 끝단부를 수조(110)의 상부에 위치하는 상기 접속상자(130)의 내부에 위치하는 안내관 결합부에 연결하고, 이 접속상자(130)의 배면에 구비된 다수의 커넥터를 각각 캡슐 제어부(120)의 대응하는 부분들과 연결함으로써 조사 시험을 준비하게 된다.

그 다음, 이송용 고리(42; 도 1 및 도 2 참조)를 수조(110) 상부에 위치한 크래인(미도시)에 연결하고, 조사 시험용 캡슐(1)을 조사 시험을 위하여 연구로의 조사공(101) 내에 장전하게 된다.

상기와 같이 원자로의 조사공(101)에 캡슐 본체부(10)가 장전된 상태에서 수중에 위치하게 되는 보호관부(30)을 안정적으로 지지하기 위한 지지 로봇암의 캡슐 클램퍼(140; 도 1 참조)에 보호관부(30)을 고정하도록 함으로써 조사 시험 준비가 완료된다.

이와 같이, 캡슐 본체부(10)가 조사공(101)에 안정되게 장전된 상태에서 하우징(11) 내의 장입된 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14) 내에 수납된 시편(50; 51, 52)들에 중성자를 조사하게 되고, 이 과정에서 캡슐 본체부(10)의 하우징(11) 내부의 헬륨가스 분위기 및 각각의 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)가 수용된 액체 열매체 수용 용기(60)에 설치되는 히터(71) 및 열전대(72)를 통해 온도를 제어하도록 한다.

즉, 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)가 수납된 액체 열매체 수용 용기(60)에 설치된 열전대(72)는 각 시편(50; 51, 52)의 온도를 검출하여 캡슐 제어부(120)로 신호를 보내게 되고, 그 검출된 온도에 따라 캡슐 제어부(120)가 진공 제어 파이프(33)로 전달되는 헬륨가스 압력을 조절하여 하우징(11) 내부의 열전달계수를 조절함과 동시에, 각 히터(71)의 출력을 제어하게 된다.

예를 들어, 시편(50)들의 온도가 설정된 온도 보다 낮을 경우 하우징(11) 내부의 진공도를 높여 하우징(11)의 외부에 흐르는 냉각수로의 열전도율을 낮추고, 금속으로 피복된 히터(71)를 동작시켜 가열하도록 한다.

이때, 금속으로 피복된 히터(71)로부터 방출되는 열은 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)를 통해 내부에 수납된 시편(50; 51, 52)들의 표면에 고르게 전달되어, 시편(50; 51, 52)들이 균일한 온도 분포를 가지고 원하는 온도까지 높일 수 있게 한다.

그리고, 중성자 측정 선량 감시자(73)는 조사 시험중 받은 중성자 조사량을 조사 시험 후 평가할 수 있도록 고체 열매체(13) 및 액체 열매체(14)를 수용하는 액체 열매체 수용 용기(60)에 설치하여 조사 시험을 수행하고, 조사 시험이 끝난 후 꺼내어 시편에 조사된 중성자량을 평가 기록하게 된다.

이처럼, 본 실시예의 조사 시험용 캡슐(1)은 상기 캡슐 본체부(10) 내에 비교적 단순 구조를 가지는 시편(51)은 상기 고체 열매체(13)를 그리고 복잡한 구조를 가지는 시편(52)은 열전도성이 높은 상기 액체 열매체(14)를 병행 사용함으로써, 시편(50; 51, 52)들의 형상에 따라 온도 구배가 크지 않고 좀더 균일한 온도 분포를 얻을 수 있도록 함과 아울러 이를 통한 온도의 정밀 제어가 가능하도록 함으로써 고온 조사 시험의 제한성을 극복할 수 있게 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 조사 시험용 캡슐 10: 캡슐 본체부
11: 하우징 11a: 단열재
12: 열매체 13: 고체 열매체
13a: 시편 수납홈 13b: 히터 나선홈
13c: 열전대 가설홈 13d: 중성자 측정 선량 감시자 가설홈
13e: 배선 인출홈 14: 액체 열매체
15: 하부 엔드 플러그 16: 상부 엔드 플러그
17: 반사판 18: 스페이서
19: 상부 스프링 20: 고정부
21: 하부 가이드 플레이트 22: 수납홈
23: 로드 팁 24: 하부 스프링
30: 보호관부 31: 보호관
32: 배선 파이프 33: 진공 제어 파이프
34: 열전대 신호선 35: 히터 전원선
39: 가이드 스프링 40: 안내관부
41: 안내관 42: 이송용 고리
50, 51, 52: 시편 60: 열매체 수용 용기
60a: 내부 수용 공간 60b: 히터 나선홈
60c: 열전대 가설홈 60d: 중성자 측정 선량 감시자 가설홈
60e: 배선 인출홈 60f: 열전대 가설공
60g: 중성자 측정 선량 감시자 가설공 61: 시편 고정 부재
71: 히터 72: 열전대
73: 중성자 측정 선량 감시자 100: 연구로
101: 조사공 102: 고정홈
110: 수조 120: 캡슐 제어부
130: 접속상자 140: 캡슐 클램퍼

Claims (13)

1. 시편 수용 홀더 역할을 하는 복수의 열매체가 중공형의 하우징 내부에 장입되어 밀폐 수납되는 캡슐 본체부를 포함하는 조사 시험용 캡슐에 있어서,
   
   상기 열매체는,
   통형상으로 이루어지며 중심부에 시편을 수납하기 위한 복수의 시편 수납홈이 형성되는 고체 열매체; 및
   통형상의 밀폐된 액체 열매체 수용 용기 내에 수납된 시편 주위로 채워지며 상온에서 고체 상태이나 조사 중에는 용해되어 액체 상태를 유지하는 액체 열매체;를 포함하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
2. 제 1항에서,
   상기 조사 시험용 캡슐은,
   상기 캡슐 본체부 하단을 밀폐시키며 연장 결합되어 연구로의 조사공에 형성된 고정홈에 끼워져 상기 캡슐 본체부를 고정하는 고정부;
   상기 캡슐 본체부의 상단을 밀폐시키며 연장 결합되어 상기 캡슐 본체부 내의 상기 열매체들에 각각 설치되는 복수의 열전대들 및 히터들을 캡슐 제어부에 연결하는 배선들의 경로를 제공하는 보호관부; 및
   상기 보호관부 상단에 연장 결합되어 내부 공간을 통해 상기 배선들의 경로를 상기 캡슐 제어부쪽으로 연장 제공하는 안내관부;를 더 포함하는 계장형 조사 시험용 캡슐인 것을 포함하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
3. 제2항에서,
   상기 고체 열매체는,
   외주면 상에서 상기 히터를 이루는 전열선이 나선 형태로 감기며 적어도 일부가 수납 설치되게 형성되는 히터 나선홈;
   상기 시편에 인접하게 상기 열전대가 삽입 설치되도록 형성되는 복수의 열전대 가설홈; 및
   상기 시편에 인접하게 상기 중성자 측정 선량 감시자가 삽입 설치되도록 형성되는 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈;이 형성되는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
4. 제1항에서,
   상기 고체 열매체는,
   코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 및 철(Fe) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 재질로 이루어지는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
5. 제2항에서,
   상기 액체 열매체 수용 용기는,
   외주면 상에서 길이 방향을 따라 상기 히터를 이루는 전열선이 감기며 적어도 일부가 수납 설치되는 히터 나선홈;이 형성되는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
6. 제5항에서,
   상기 액체 열매체 수용 용기는,
   상기 열전대가 각각 삽입 설치되도록 외주면 일측에 형성되는 복수의 열전대 가설홈; 및
   상기 중성자 측정 선량 감시자가 삽입 설치하도록 외측면 일측에 형성되는 복수의 중성자 측정 선량 감시자 가설홈;이 형성되는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
7. 제5항에서,
   상기 액체 열매체 수용 용기는,
   상기 열전대가 각각 내부 수납된 상기 시료에 인접하게 설치되도록 측벽면 일측을 관통하며 형성되는 복수의 열전대 가설공; 및
   상기 중성자 측정 선량 감시자가 각각 내부 수납된 상기 시료에 인접하게 설치되도록 측벽면 일측을 관통하여 형성되는 중성자 측정 선량 감시자 가설공;이 형성되는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
8. 제1항에서,
   상기 액체 열매체는,
   납-비스무스 공융 합금(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)인 것을 포함하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
9. 제8항에서,
   상기 액체 열매체 수용 용기는,
   크롬을 함유하는 합금강 재질로 이루어지는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
   
10. 제8항에서,
    상기 액체 열매체 수용 용기 내에서 상기 액체 열매체는 헬륨 가스가 충전되는 여유 공간을 두고 채워지며,
    상기 액체 열매체 수용 용기 내부에 상기 액체 열매체가 채워지는 열매체 충전 공간과 상기 헬륨가스가 충전되는 상기 여유 공간의 체적비는 80~90:20~10 범위 이내의 비율로 이루어지는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
    
11. 제1항에서,
    상기 액체 열매체 수용 용기 내부에는 상기 액체 열매체 내에 상기 시편을 잡아 고정하기 위한 시편 고정 부재;를 더 포함하는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
    
12. 제11항에서,
    상기 시편 고정 부재는,
    크롬 함유하는 합금강 재질로 이루어지는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
    
13. 제1항에서,
    상기 액체 열매체 내에 수납되는 시편은 상기 고체 열매체 내에 수납된 시편보다 더 복잡한 구조를 가지는 액체 열매체와 고체 열매체를 혼용한 온도 정밀 제어용 조사 시험 캡슐.
    

Images