NO133539B

NO133539B -

Info

Publication number: NO133539B
Application number: NO257070A
Authority: NO
Inventors: L Seppaelae; T Virtapuro
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1976-02-09
Also published as: SE353690B; GB1312089A; NO133539C; FI44348B

Description

Fjernsynskamera. Television camera.

Foreliggende oppfinnelse angår fjernsynskameraer som kan brukes i omgivelser som er utsatt for atom- og kjerne-stråling. The present invention relates to television cameras that can be used in environments exposed to atomic and nuclear radiation.

Oppfinnelsen går spesielt ut på et fjernsynskamera som kan overføre visuelle opplysninger fra innsiden av en atommile mens reaktoren er i drift, eller fra punkter som ligger meget nær opptil en sterkt radioaktiv kilde. The invention is particularly concerned with a television camera that can transmit visual information from within an atomic mile while the reactor is in operation, or from points very close to a highly radioactive source.

Det er hittil vært vanlig å føre et fjernsynskamera inn i milen mens milen har vært avstengt. Levetiden for en gra-fitt-moderert gassavkjølt reaktor er be-grenset av levetiden for det trykk-kar som normalt omslutter den, og levetiden for dette trykk-kar avtar med hyppig avsteg-ning og oppstarting av milen. Det er også kostbart å gjennomføre gjentatte avstegninger og oppstartninger av milen på grunn av de lange tidsrom som kreves for disse prosesser under hvilke det ikke opnås noen effekt. Av disse grunner er det derfor ønskelig at et fjernsynskamera skal kunne benyttes inne i en mile slik at det skaffes bilder under milens drift og slik at det nødvendige antall avstegninger derved reduseres. Until now, it has been common to bring a television camera into the mile while the mile has been closed. The lifetime of a graphite-moderated gas-cooled reactor is limited by the lifetime of the pressure vessel that normally encloses it, and the lifetime of this pressure vessel decreases with frequent decommissioning and start-up of the mile. It is also costly to carry out repeated departures and start-ups of the mile due to the long periods of time required for these processes during which no effect is achieved. For these reasons, it is therefore desirable that a television camera should be able to be used within a mile so that images are obtained during the mile's operation and so that the necessary number of departures is thereby reduced.

Typiske strålingsforhold som sannsyn-ligvis vil oppstå inne i en atommile kan klassifiseres til omtrent IO<13> neutroner pr. cm<2> pr. sek. og 10° røntgen pr. time for en Mev gamma. Temperaturen er omtrent 300° C og mer og trykket er omtrent 18 kg. pr. cm<2>. Typical radiation conditions likely to occur within an atomic mile can be classified as approximately IO<13> neutrons per cm<2> per Sec. and 10° X-ray per hour for a Mev gamma. The temperature is about 300° C and more and the pressure is about 18 kg. per cm<2>.

Det har hittil ikke vært ansett mulig å bruke et fjernsynskamera under disse for- Until now, it has not been considered possible to use a television camera under these circumstances.

hold fordi de vesentlige bestanddeler som hittil har vært brukt i fjernsynskameraer ødelegges og gjøres ubrukelige i meget kort tid under slike strålingsforhold. hold because the essential components that have been used in television cameras until now are destroyed and rendered unusable in a very short time under such radiation conditions.

De materialer og bestanddeler som be-inyttes i et fjernsynskamera må derfor velges slik at de kan motstå atom- og kjerne-stråling. De forandringer som materialene og bestanddelene mer eller mindre må tilfredsstille er spesielt: a) tilstrekkelig motstand mot skade på grunn av stråling for å tillate en rimelig driftstid under forhold med sterk stråling. b) liten størrelse på indusert radioaktivitet for å gjøre det mulig å reparere et feilaktig kamera innenfor en rimelig tid etter et kamera er tatt ut fra milen. c) lite neutronabsorberende tverrsnitt for å unngå at bestanddelene har noen util-børlig styrevirkning på driften av selve milen, eller at det dannes unødvendige store mengder varme inne i fjernsynskameraet. The materials and components used in a television camera must therefore be chosen so that they can withstand atomic and nuclear radiation. The changes that the materials and components must more or less satisfy are in particular: a) sufficient resistance to damage due to radiation to allow a reasonable operating time under conditions of strong radiation. b) small amount of induced radioactivity to enable a faulty camera to be repaired within a reasonable time after a camera is removed from the mile. c) small neutron-absorbing cross-section to avoid that the components have any undue control effect on the operation of the mile itself, or that unnecessary large amounts of heat are generated inside the television camera.

Skade på grunn av stråling slik det er nevnt under a) forekommer i det vesentlige på to generelle plan: det elektroniske og det atomære eller molekylære. Damage due to radiation as mentioned under a) occurs essentially on two general levels: the electronic and the atomic or molecular.

Elektronsforstyrrelser fører til forandringer i egenskaper som f. eks. elektrisk lede-evne, dvs. egenskaper som er avhengige av elektroniske tilstander Innretninger som er avhengig av at det holdes ved like vel-definerte konsentrasjoner av fri elektroner, f. eks. transistorer, er spesielt følsomme overfor stråling. Electron disturbances lead to changes in properties such as electrical conductivity, i.e. properties that depend on electronic states Devices that depend on keeping equally well-defined concentrations of free electrons, e.g. transistors, are particularly sensitive to radiation.

Virkninger på det atomære og molekylære plan har ofte mekaniske karakter. Strålingsskade medfører da atomforskyv-ninger fra stillinger i krystallniønstret og mange mekaniske egenskaper er følsomme for forstyrrelser i materialets grunnstruk-tur. Tetthet, elastiske egenskaper, flyte-grense o.s. v. er alle i forskjellig utstrek-ning påvirket av stråling. Ved forbindelser skjer det kjemiske forandringer når atom-ene som danner molekylene forskyves og molekylene brytes opp. Materialer som inneholder komplekse molekyler undergår drastiske forandringer i fysiske egenskaper ved relativt små strålingsdoser som f. eks. skal nevnes at naturgummi blir hårdere mens butylgummi blir bløtere. Effects on the atomic and molecular level are often mechanical in nature. Radiation damage causes atomic displacements from positions in the crystal lattice and many mechanical properties are sensitive to disturbances in the material's basic structure. Density, elastic properties, yield point, etc. v. are all affected by radiation to different extents. In compounds, chemical changes occur when the atoms that form the molecules are displaced and the molecules are broken up. Materials that contain complex molecules undergo drastic changes in their physical properties at relatively small doses of radiation such as e.g. it should be mentioned that natural rubber becomes harder while butyl rubber becomes softer.

Alle molekylærvirkningene er imidlertid ikke mekaniske, og optisk oppførsel kan også påvirkes. Forskyvning av atomer be-virker forandring av resonansfrekvensene for de kompliserte atomsystemer som ut-gjør materialene, og sterk absorbsjon kan forekomme i viktige partier av spektret. Vanlig optisk glass kan utsettes for slik skade, dets overføringskoeffisient avtar i størrelse og det fremkommer en brun farg-ing. However, not all molecular effects are mechanical, and optical behavior can also be affected. Displacement of atoms causes a change in the resonance frequencies of the complicated atomic systems that make up the materials, and strong absorption can occur in important parts of the spectrum. Ordinary optical glass can be exposed to such damage, its transmission coefficient decreases in size and a brown color appears.

I tabell I er det gitt eksempler på strålingsskader på elektroniske bestanddeler og materialer. Table I gives examples of radiation damage to electronic components and materials.

Med hensyn til punkt b) må de valgte materialer ha så kort halvverditid som mulig, fortrinsvis i området timer, minutter eller sekunder, i motsetning til uker eller måneder, slik at det er mulig å utføre re-parasjoner i et feilaktig kamera ved bruk av passende utstyr innenfor en rimelig tid etter at kameraet er tatt ut fra milen. Tabell II viser halv-verdi-tiden for en rekke elementer. Et material som, selv om det har en forholdsvis lang halv-verdi-tid, har forholdsvis lav strålingsenergi slik at det1 ikke blir overveldende radioaktivt kan imidlertid velges hvis andre betraktninger skulle gjøre et slikt valg spesielt ønskelig. Et slikt material som er valgt i henhold til foreliggende oppfinnelse er tantal for elektrolytiske kondensatorer slik det skal beskri-ves nedenfor. With regard to point b), the selected materials must have as short a half-life as possible, preferably in the range of hours, minutes or seconds, as opposed to weeks or months, so that it is possible to carry out repairs in a faulty camera using suitable equipment within a reasonable time after the camera is taken out from the mile. Table II shows the half-life time for a number of elements. A material which, even though it has a relatively long half-life, has relatively low radiation energy so that it does not become overwhelmingly radioactive can, however, be chosen if other considerations should make such a choice particularly desirable. One such material chosen according to the present invention is tantalum for electrolytic capacitors as will be described below.

Med hensyn til punkt c) bør de bestanddeler som benyttes ikke inneholde elementer med stort neutronabsorberende tverrsnitt for innfallende stråling. Tabell III viser det neutronsabsorberende tverrsnitt for én rekke elementer. Bor og kadmium er fullstendig utilfredsstillende å benytte. Bortsett fra at disse elementer har en virkning på driften av selve milen er den varme de utvikler uønsket for utstyret. With regard to point c), the components used should not contain elements with a large neutron-absorbing cross-section for incident radiation. Table III shows the neutron absorbing cross section for one series of elements. Boron and cadmium are completely unsatisfactory to use. Apart from these elements having an effect on the operation of the mile itself, the heat they develop is undesirable for the equipment.

Det særegne ved et fjernsynskamera i henhold til oppfinnelsen, for bruk i atom- The peculiarity of a television camera according to the invention, for use in nuclear

reaktor og som omfatter en i det vesentlige sylindrisk kapsel av aluminium og en linse nær den ene ende av kapselen, et foto-konduktivt kamerarør med sin treffplate anbragt bak linsen, samt en forsterker, består i at linsen er laget av stabilisert glass, at i det minste frontflaten på kame-rarøret er laget av stabilisert glass, kvarts eller syntetisk safir at røret er utstyrt med fokusinnstillings- og avbøyningsspoler viklet av aluminiumtråd, og at forsterkeren omfatter en motstandskoblet rørforsterker hvor motstandene utgjøres av tråd viklet om keramiske former, hvor de elektrolytiske kondensatorer omfatter tantalelektroder og de andre kondensatorer har alumini-umelektroder og hvor strømkretsene er dannet av aluminiumtråd. reactor and which comprises an essentially cylindrical capsule of aluminum and a lens near one end of the capsule, a photo-conductive camera tube with its impact plate placed behind the lens, as well as an amplifier, consists in that the lens is made of stabilized glass, that in the smallest front surface of the camera tube is made of stabilized glass, quartz or synthetic sapphire, that the tube is equipped with focus adjustment and deflection coils wound by aluminum wire, and that the amplifier comprises a resistance-coupled tube amplifier where the resistors are made up of wire wound around ceramic forms, where the electrolytic capacitors comprise tantalum electrodes and the other capacitors have aluminum electrodes and where the current circuits are formed from aluminum wire.

De elektrolytiske kondensatorer med tantalelektroder er de eneste elektrolytiske kondensatorer som har vist seg motstandsdyktige' overfor strålingsskade og som kan skaffe den nødvendige store kapasitet sam-tidig som de har så liten størrelse at de kan settes inn i den begrensete plass som står til rådighet inne i kamerahylsen. Selv om tantal har en halv-verdi-tid på 111 døgn frembringer den bare en meget liten stråling Etter en tid på to uker etter fjerning fra reaktoren har det vist seg at kontakt-dosehastigheten for tantalkondensatorer var 50 milli-Røntgen pr. time for gamma-og betastråler. Dette er ikke noe prohibitivt reaktivitetsforhold og kondensatorene kan uten fare behandles med verktøy The electrolytic capacitors with tantalum electrodes are the only electrolytic capacitors which have been shown to be resistant to radiation damage and which can provide the necessary large capacity while being so small that they can be inserted into the limited space available inside the camera sleeve. Although tantalum has a half-life of 111 days, it produces only a very small amount of radiation. After a period of two weeks after removal from the reactor, it has been shown that the contact dose rate for tantalum capacitors was 50 milli-Røntgen per second. hour for gamma and beta rays. This is not a prohibitive reactivity ratio and the capacitors can be handled with tools without danger

Elektrolytiske tantalkondensatorer av en av de kjente typer omfatter en pakning av polytetraluoretylen som er utsatt for strålingsskader. For å vedlikeholde den mekaniske styrke blir slike kondensatorer innehyllet i en epoksy-harpiksmasse, f. eks. a\ den type som er kjent under handelsnavnet «Araldite». For å tillate gassutvikling er det anordnet et lite ventilasjons-hull i harpiksmassen. Electrolytic tantalum capacitors of one of the known types comprise a packing of polytetraluorethylene which is exposed to radiation damage. In order to maintain the mechanical strength, such capacitors are encased in an epoxy resin mass, e.g. a\ the type known under the trade name "Araldite". To allow gas development, a small ventilation hole is arranged in the resin mass.

De andre kondensatorer med alumini-umelektroder har dielektrika av papir, glimmer eller keramikk. The other capacitors with aluminum electrodes have dielectrics of paper, mica or ceramics.

For de elastiske tetninger som måtte benyttes i apparatet foretrekkes en syntetisk gummi på silikonbasis, f. eks. av den type som er kjent under handelsnavnet «Silastomer». For the elastic seals that may be used in the device, a silicone-based synthetic rubber is preferred, e.g. of the type known under the trade name "Silastomer".

For isolasjon som måtte kreves for de elektriske installasjoner foretrekkes silisiumoksydfibre eller polyten. For insulation that may be required for the electrical installations, silicon oxide fibers or polythene are preferred.

For elektriske lamper eller lyskilder bør det benyttes kvarts eller stabilisert glass. Lampehetter bør lages av aluminium. Quartz or stabilized glass should be used for electric lamps or light sources. Lamp caps should be made of aluminium.

For at oppfinnelsen skal forstås bedre skal det henvises til vedføyete tegninger. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et fjernsynskamera for bruk i en atomreaktor. Fig. 2 viser et snitt etter linjen A-A i fig. 1. Fig. 3 viser et snitt etter linjen B-B i fig. 1, og i større målestokk. In order for the invention to be better understood, reference should be made to the attached drawings. Fig. 1 shows a longitudinal section through a television camera for use in a nuclear reactor. Fig. 2 shows a section along the line A-A in fig. 1. Fig. 3 shows a section along the line B-B in fig. 1, and on a larger scale.

Fig. 4 viser et koblingsskjema. Fig. 4 shows a connection diagram.

Det fjernsynskamera som er vist på tegningene er konstruert for drift inne i en gasskjølet atomreaktor, og er utført i form av en avlang, i det vesentlige sylindrisk hylse 1 som er innrettet til å plugges inn i en holder 2 for hylsen. Hylsen omfatter et kamerarør 3 og bare de komponenter som må være anbragt nær røret, d. v. s. kameralinsen 4, strålestyringsspolene samt rørets forsterker 5. Linsen 4 er anordnet i den ene ende av hylsen 1 mens den annen ende er utstyrt med elektriske pluggkoblinger 6. Holderen 2 har et rørformet kammer 7 inn i hvilken hylsen 1 kan skyves gjennom en åpning 8 i den ene ende av holderen. Den annen ende av kammeret er utstyrt med en elektrisk pluggkobling 9 som er innrettet til å oppta pluggkoblingene 6 i enden på hylsen 1 når denne er skjøvet inn i holderen 2. The television camera shown in the drawings is designed for operation inside a gas-cooled nuclear reactor, and is made in the form of an elongated, substantially cylindrical sleeve 1 which is adapted to be plugged into a holder 2 for the sleeve. The sleeve includes a camera tube 3 and only the components that must be placed close to the tube, i.e. the camera lens 4, the beam control coils and the tube's amplifier 5. The lens 4 is arranged at one end of the sleeve 1 while the other end is equipped with electrical plug connections 6. The holder 2 has a tubular chamber 7 into which the sleeve 1 can be pushed through an opening 8 at one end of the holder. The other end of the chamber is equipped with an electrical plug connector 9 which is designed to accommodate the plug connectors 6 at the end of the sleeve 1 when this is pushed into the holder 2.

I den utførelsesform som er vist omfatter holderen en innkapsling omfattende labyrintkanaler for sirkulasjon av kjøle-gass slik at innkapslingen utgj ør en varmeisolerende pute for å beskytte kamerahylsen mot de høye temperaturer som finnes i reaktorkaret. Som vist omfatter innkapslingen en rekke konsentriske sylindre 11, 12, 13 og 14, fortrinsvis av rustfritt stål, hvilke sylindre holdes sammen ved hjelp av endeplatene 15 og 16 slik at de begrenser ringformede kamre mellom nabosylindre. Den indre sylinder 11 er utformet med en rekke åpninger 17 som ligger langs en linje som er parallell med innkapslingens akse. Diametralt motsatt åpningene 17 i sylinderen 11 er det i sylinderen 12 anordnet en rekke åpninger 18, og diametralt motsatt disse åpninger 18 er det i sylinderen 13 anordnet en rekke åpninger 19. Den ytre sylinder 14 er ikke gjennomhullet. Omtrent diametralt motsatt åpningene 19 i sylinderen 13 er det i endeplaten 16 anordnet en rekke hull 20 som fører ut fra det ytre ringformede kammer. Endeplaten 16 er utstyrt med et deksel 21 med en midtre åpning i hvilken er anbragt en slangeanordning 22 bestående av et midtre rør 23 som er omgitt av flere mindre rør 24. Det midtre rør 23 sørger for tilførsel av kjølegass og er forbundet med en midtre åpning i endeplaten 16 slik at kjølegassen føres inn i det indre av innkapslingen. De mindre rør 24 står i forbindelse med det kammer som dannes mellom endedekslet 21 og endeplaten 16 og danner tilbakestrømnings-kanaler for kjølegass som har vært ført gjennom labyrinten av ringformede kammere i innkapslingen på den måte som er vist i fig. 2, og gjennom åpningene 20 i endeplaten 16. In the embodiment shown, the holder comprises an enclosure comprising labyrinth channels for the circulation of cooling gas so that the enclosure forms a heat-insulating pad to protect the camera sleeve against the high temperatures found in the reactor vessel. As shown, the enclosure comprises a number of concentric cylinders 11, 12, 13 and 14, preferably of stainless steel, which cylinders are held together by means of the end plates 15 and 16 so that they limit annular chambers between neighboring cylinders. The inner cylinder 11 is designed with a series of openings 17 which lie along a line which is parallel to the axis of the enclosure. Diametrically opposite the openings 17 in the cylinder 11, a series of openings 18 are arranged in the cylinder 12, and diametrically opposite these openings 18, a series of openings 19 are arranged in the cylinder 13. The outer cylinder 14 is not perforated. Approximately diametrically opposite the openings 19 in the cylinder 13, a series of holes 20 are arranged in the end plate 16 which lead out from the outer annular chamber. The end plate 16 is equipped with a cover 21 with a central opening in which is placed a hose device 22 consisting of a central pipe 23 which is surrounded by several smaller pipes 24. The central pipe 23 provides for the supply of cooling gas and is connected to a central opening in the end plate 16 so that the cooling gas is introduced into the interior of the enclosure. The smaller tubes 24 are in connection with the chamber formed between the end cover 21 and the end plate 16 and form return flow channels for cooling gas which has been led through the labyrinth of annular chambers in the enclosure in the manner shown in fig. 2, and through the openings 20 in the end plate 16.

Slangeanordningen 22 brukes for opp-henging av kameraet inne i atommilen og også for senking og tilbaketrekning av kameraet. Slangen kan beveges fra utsiden av reaktoren ved hjelp av et heiseverk (ikke vist) og er ved den ende som er utenfor reaktorkammeret utstyrt med koblinger for tilførsel av kjølegass og for uttømming av den gass som kommer tilbake gjennom rørene 24. The hose device 22 is used for suspending the camera inside the nuclear mile and also for lowering and retracting the camera. The hose can be moved from the outside of the reactor by means of a hoist (not shown) and is equipped at the end which is outside the reactor chamber with connections for the supply of cooling gas and for exhausting the gas that returns through the pipes 24.

Inn i det midtre rør 23 er det ført en elektrisk kabel 25 som inneholder ledninger som forbinder pluggkontaktene 9 med ka-merastyreenheten som er anbragt utenfor reaktoren. An electric cable 25 containing wires connecting the plug contacts 9 to the camera control unit which is placed outside the reactor is led into the middle pipe 23.

Slangeanordningen 22 er fortrinsvis bøyelig og kan være utført slik som vist i fig. 3. Røret 23 omfatter hensiktsmessig en skrueviklet bøyelig metallslange som kan være omgitt av et lag av varmeisolerende material 26, f. eks. av silisiumoksydfibre. Rørene 24, som også hensiktsmessig er utført som skrueviklete bøyelige metall-slanger, er viklet i skruelinje rundt røret 23. Hvert av rørene 24 kan også være dek-ket med varmeisolerende material 27. Hele anordningen er innesluttet i et dekke av varmesikkert material 28 samt et dekke 29 av trådfletning eller metallhud for å beskytte slangeanordningen mot fysisk skade. Mellomrommene 30 mellom rørene 24 kan fylles med isolerende material og kan også oppta heise- eller støttewirer. The hose device 22 is preferably flexible and can be designed as shown in fig. 3. The pipe 23 suitably comprises a screw-wound flexible metal hose which can be surrounded by a layer of heat-insulating material 26, e.g. of silicon oxide fibers. The pipes 24, which are also suitably made as helically wound flexible metal hoses, are wound in a helical line around the pipe 23. Each of the pipes 24 can also be covered with heat-insulating material 27. The entire device is enclosed in a cover of heat-resistant material 28 as well as a cover 29 of wire braid or metal skin to protect the hose assembly from physical damage. The spaces 30 between the pipes 24 can be filled with insulating material and can also accommodate hoisting or support wires.

Ved den slangeutførelse som er beskrevet blir kamerakabelen 25 og den kjøle-gass som tilføres gjennom røret23 beskyttet av den ytre hud av gassfylte rør 24 samt de In the hose design described, the camera cable 25 and the cooling gas supplied through the pipe 23 are protected by the outer skin of the gas-filled pipes 24 and the

varmesikre lag mot de høye temperaturer inne i reaktoren. Mens gassen i rørene 24 heat-resistant layers against the high temperatures inside the reactor. While the gas in the pipes 24

vil være varmere enn gassen i innløpsrøret 23 vil den ikke ha den meget høye tempe-ratur som er i omgivelsene inne i reaktoren. will be warmer than the gas in the inlet pipe 23, it will not have the very high temperature that is in the surroundings inside the reactor.

Kamerahylsen 1 holdes i innkapslingen 2 ved hjelp av muffeformede holdere 41, 42 som rager innover fra endeveggene 15, henh. 16. Muffen 42 bærer en skillevegg 40 som inneholder pluggkoblingene 9. På innsiden av skilleveggen 40 er det til muffen 42 festet en ring 43 med en aksial sliss og med en innvendig diameter som passer for opptagelse av endehetten 44 på hylsen 1. Den aksiale sliss i ringen 43 danner kile-spor for opptagelse av en kile 45 på endehetten 44 for å sikre at hylsen 1 bare kan settes inn i den ene stilling hvor pluggene 6 vil gripe inn i de tilvarende fatninger i koblingen 9. The camera sleeve 1 is held in the enclosure 2 by means of sleeve-shaped holders 41, 42 which project inwards from the end walls 15, respectively. 16. The sleeve 42 carries a partition wall 40 which contains the plug connections 9. On the inside of the partition wall 40, a ring 43 with an axial slot and with an internal diameter suitable for receiving the end cap 44 on the sleeve 1 is attached to the sleeve 42. The axial slot in the ring 43, wedge grooves form for receiving a wedge 45 on the end cap 44 to ensure that the sleeve 1 can only be inserted in the one position where the plugs 6 will engage in the existing sockets in the coupling 9.

Det indre av kameraet kan kjøles ved at kjølegass føres inn gjennom røret 23 og deretter gjennom åpninger 46 i skilleveggen 40 og åpninger i endehetten 44, inn i det indre av hylsen 1 hvis hylsevegg 47 er utstyrt med en eller flere slisser eller åpninger gjennom hvilke gassen kan tømmes ut i kammeret 7 inne i sylinderen 11. Slis-sene eller åpningene i veggen 47 i hylsen kan øke i bredde, diameter eller antall i retning fra endehetten 44 mot linsen slik at kjølegassen vil tvinges til å strømme gjennom hele hylsen. The interior of the camera can be cooled by introducing cooling gas through the tube 23 and then through openings 46 in the partition wall 40 and openings in the end cap 44, into the interior of the sleeve 1 whose sleeve wall 47 is equipped with one or more slots or openings through which the gas can be emptied into the chamber 7 inside the cylinder 11. The slits or openings in the wall 47 of the sleeve can increase in width, diameter or number in the direction from the end cap 44 towards the lens so that the cooling gas will be forced to flow through the entire sleeve.

Inne i hylsen 1 er kamerarøret 3 anbragt. Dette kan hensiktsmessig være av den såkalte foto-konduktive type, hvis treffplate er anbragt like bak linsen 4. Rundt røret 3 er det anbragt avbøynings-spoler 51 og en fokusinnstillingsspole 52 som kan være viklet på en passende form 53 hvis ytre diameter ved endeflensene er slik at den passer tett inne i hylseveggen 47 slik at spolene og røret 3 anbringes sen-tralt inne i hylsen 1. Røret 2 er videre utstyrt med trimmespoler 54 og kontaktstift-ene på enden av røret 3 er forbundet ved hjelp av koblingsholder 55 til forsterker-enheten som er vist ved 5. Denne forsterker er hensiktsmessig anordnet i et stativ som omfatter et par endeplater 60, 61 som holdes fra hverandre ved hjelp av avstands-stykker 62. Endeplaten 60 bærer en rør-holder for et rør 63 og bærer også andre komponenter som f. eks. kondensatorer 72, 83 og spoler 79, 85. Andre deler av forsterkeren kan anbringes mellom platene 60, 61. Inside the sleeve 1, the camera tube 3 is placed. This can suitably be of the so-called photo-conductive type, whose impact plate is placed just behind the lens 4. Around the tube 3 are placed deflection coils 51 and a focus setting coil 52 which can be wound on a suitable form 53 whose outer diameter at the end flanges is so that it fits snugly inside the sleeve wall 47 so that the coils and the tube 3 are placed centrally inside the sleeve 1. The tube 2 is further equipped with trim coils 54 and the contact pins at the end of the tube 3 are connected by means of the coupling holder 55 to the amplifier -the unit which is shown at 5. This amplifier is conveniently arranged in a stand which comprises a pair of end plates 60, 61 which are held apart by means of spacers 62. The end plate 60 carries a pipe holder for a pipe 63 and also carries other components such as capacitors 72, 83 and coils 79, 85. Other parts of the amplifier can be placed between the plates 60, 61.

Ved forenden er hylsen 1 lukket ved hjelp av et vindu 56, og det er anordnet elektriske lamper 57 for belysning av det som skal sees gjennom linsen 4. At the front end, the sleeve 1 is closed by means of a window 56, and electric lamps 57 are arranged to illuminate what is to be seen through the lens 4.

Strømkretsen for en passende forsterker er vist i fig. 4 som også viser de elektriske forbindelser fra pluggene 6 til de andre deler i hylsen. Forbindelsene til lam-pene 57, til fokusinnstillingsspolen 52, trim-mespolen 54, spolene 51V for vertikal av-bøyning og spolene 51H for horisontal av-bøyning skulle ikke trenge nærmere for-klaring. Anoden på kamerarøret 3 er forbundet med +300 volts tilførsel over mot-standen 71 og er avkoblet til jord ved hjelp av kondensatoren 72. Strålestyrespennin-gen og vertikalsutvisknings-pulser tilføres gitteret gjennom lederen 73. Horisontal - utviskningspulser utledes fra spennings-bølgen over spolene 51H for horisontal av-bøyning og påtrykkes katoden 74 i røret 3 gjennom lederen 75. Kamerarøret virker derfor som sin egen blander for de vertikale og horisontale utviskingspulser. Signalut-gangen fra treffplaten 76 føres til forsterkeren som omfatter en to-trinns motstandskoblet forsterker med en katode-følger-utgang. The circuit for a suitable amplifier is shown in fig. 4 which also shows the electrical connections from the plugs 6 to the other parts in the sleeve. The connections to the lamps 57, to the focus setting coil 52, the trim coil 54, the coils 51V for vertical deflection and the coils 51H for horizontal deflection should not need further explanation. The anode of the camera tube 3 is connected to the +300 volt supply via the resistor 71 and is decoupled to earth by means of the capacitor 72. The beam control voltage and vertical sweep pulses are supplied to the grid through the conductor 73. Horizontal sweep pulses are derived from the voltage wave across the coils 51H for horizontal deflection and is applied to the cathode 74 in the tube 3 through the conductor 75. The camera tube therefore acts as its own mixer for the vertical and horizontal blurring pulses. The signal output from the impact plate 76 is fed to the amplifier which comprises a two-stage resistance-coupled amplifier with a cathode-follower output.

Utgangen fra treffplaten føres til gitteret i en første triode VI over en utlig-ningsspole 79 og en kondensator 80. Mot-stander 81 og 84 utgjør treffplate-belast-ningsmotstanden, og treffplate-likespen-ningen tilføres over motstand 82 som er avkoblet til jord ved hjelp av kondensator 83. Gitteret i trioden VI er forbundet med katoden i triode V2 over motstand 84. Ut-ligningsspole 85 og anode-belastningsmot-stand 86 er forbundet med anodetilførse-len til trioden VI, hvor anoden er forbundet over kondensator 87 til gitteret i trioden V2 som igjen er forbundet med jord over mot-standen 88. En forspenningsmotstand 89 som er koblet inn i katodeledningen for trioden VI er shuntkoblet av en elektrolytisk kondensator 90. Anoden i trioden V2 er direkte forbundet med høyspen-ningstilførselen som er avkoblet til jord ved hjelp av en elektrolytisk kondensator 91. Katodegløderne er vist ved 92 og er avkoblet til jord over kondensator 93. The output from the strike plate is fed to the grid in a first triode VI via an equalizing coil 79 and a capacitor 80. Resistors 81 and 84 constitute the strike plate load resistance, and the strike plate DC voltage is supplied via resistor 82 which is decoupled to ground by means of capacitor 83. The grid of triode VI is connected to the cathode of triode V2 via resistor 84. Equalizing coil 85 and anode load resistor 86 are connected to the anode supply of triode VI, where the anode is connected via capacitor 87 to the grid in the triode V2 which is again connected to earth via the resistor 88. A bias resistor 89 which is connected into the cathode line for the triode VI is shunt-connected by an electrolytic capacitor 90. The anode in the triode V2 is directly connected to the high-voltage supply which is disconnected to earth by means of an electrolytic capacitor 91. The cathode glows are shown at 92 and are disconnected to earth via capacitor 93.

Ved å forbinde gitteravkoblingen for trioden VI til katoden i trioden V2 vil det tillates en større verdi for katode-forspen-ningsmotstanden 89, idet det derved tillates likestrømsstabilisering av koblingstrinnet for trioden VI. Denne direkte kobling fra katoden i trioden V2 til gitteravkoblingen for trioden VI skaffer også automatisk negativ tilbakekobling for å redusere for-sterkerens inngangsimpedans. Denne nye kobling skaffer disse fordeler uten behov for ytterligere bestanddeler. By connecting the grid decoupling for the triode VI to the cathode in the triode V2, a larger value for the cathode-bias resistance 89 will be allowed, thereby allowing direct current stabilization of the switching stage for the triode VI. This direct coupling from the cathode of triode V2 to the grid decoupling of triode VI also provides automatic negative feedback to reduce the input impedance of the pre-amplifier. This new coupling provides these benefits without the need for additional components.

Hylsen 1 kan også inneholde en tempe-raturavhengig motstand 94 for angivelse utenfor reaktoren av temperaturen inne i hylsen. The sleeve 1 can also contain a temperature-dependent resistance 94 for indicating outside the reactor the temperature inside the sleeve.

De materialer og bestanddeler som benyttes i fjernsynskameraet er valgt slik at de har liten indusert radioaktivitet og er tilstrekkelig motstandsdyktige overfor strålingsskade for derved å tillate en brukbar driftstid under den sterke stråling som forekommer i en atomreaktor. Nedenfor skal angis det foretrukne utvalg for kameraet. The materials and components used in the television camera are chosen so that they have little induced radioactivity and are sufficiently resistant to radiation damage to thereby allow a usable operating time under the strong radiation that occurs in a nuclear reactor. The preferred selection for the camera shall be indicated below.

Kameralinsen er laget av stabilisert glass. Fronten av kamerarøret er laget av stabilisert glass, smeltet kvartsglass eller syntetisk safir. Resten av rørkolben kan være laget av alminnelig glass, men glasset bør være fritt for bor. Rørkolben i forsterkeren bør være laget av glass som er fritt for bor, eller av metall. The camera lens is made of stabilized glass. The front of the camera tube is made of stabilized glass, fused quartz glass or synthetic sapphire. The rest of the flask can be made of ordinary glass, but the glass should be free of boron. The tube flask in the amplifier should be made of glass that is free of boron, or of metal.

De ledninger og ledere som benyttes er i den grad det er mulig laget av aluminium fortrinsvis rent aluminium, og koblingene er dannet ved aluminiumslodding. Folcus-innstillings- og avbøynings-spolene er viklet av aluminiumtråd som er anodisert for å skaffe isolasjon mellom vindingene. Form-en for fokusinnstillingsspolen kan lages av aluminium hvis overflate er anodisert, og i dette tilfelle bør overflaten være utført med spor for å unngå at det dannes en kortsluttet vinding. Alternativt kan form-en være laget av keramikk eller det material som er kjent under navnet «Tufnol». Utjevningsspolene er viklet av anodisert aluminiumstråd på en keramikkform. The wires and conductors used are as far as possible made of aluminium, preferably pure aluminium, and the connections are formed by aluminum soldering. The Folcus tuning and deflection coils are wound with aluminum wire that is anodized to provide insulation between the turns. The form for the focus adjustment coil can be made of aluminum whose surface is anodized, in which case the surface should be grooved to avoid the formation of a short-circuited winding. Alternatively, the form can be made of ceramics or the material known under the name "Tufnol". The leveling coils are wound from anodized aluminum wire on a ceramic mold.

De elektrolytiske kondensatorer 90,91 har tantalelektroder, og de andre kondensatorer kan ha aluminiumselektroder med dielektrika av papir eller keramikk. Motstandene er fortrinsvis viklet tråd. Når det gjelder motstandene 81, 82, 84 og 88 omfatter disse et metallag på fiberglass viklet på en keramikkform. Slike mot-stander kan skaffes under handelsnavnet «Fiberloy». Motstandene 71, 86 og 89 er viklet med nikkelkrom-tråd på keramikk-former. The electrolytic capacitors 90,91 have tantalum electrodes, and the other capacitors may have aluminum electrodes with paper or ceramic dielectrics. The resistors are preferably wound wire. As for the resistors 81, 82, 84 and 88, these comprise a metal layer on fiberglass wound on a ceramic mold. Such resistors can be obtained under the trade name "Fiberloy". Resistors 71, 86 and 89 are wound with nickel-chromium wire on ceramic forms.

De konstruktive deler av hylsen er laget av aluminium eller keramikk. Den ytre hylsehud er også laget av aluminium. Be-lysningslampene er også fortrinsvis utstyrt med aluminiumshetter. Det som måtte trenges av isolasjonskapsling på lederne er fortrinsvis av silisiumoksydfibre eller poly-then. The constructive parts of the sleeve are made of aluminum or ceramic. The outer sleeve skin is also made of aluminium. The lighting lamps are also preferably equipped with aluminum caps. What may be needed in the form of insulation covering on the conductors is preferably made of silicon oxide fibers or polythene.

Elektrolytiske tantalkondensatorer av den type som fåes i handelen er anbragt med en pakning av polytetrafluoretylen som er utsatt for strålingsskade. For å øke den mekaniske styrke for de elektrolytiske kondensatorer er disse innhyllet i en masse av epoksy-harpiks, f. eks. den harpiks som er kjent under handelsnavnet «Araldite». Harpiksmassen som kondensatorene er innhyllet i er forsynt med et lite ventila-sjonshull for eventuell gassutvikling fra elektrolyten eller pakningen av polytetrafluoretylen. Electrolytic tantalum capacitors of the type available in the trade are fitted with a packing of polytetrafluoroethylene which is exposed to radiation damage. In order to increase the mechanical strength of the electrolytic capacitors, these are encased in a mass of epoxy resin, e.g. the resin known under the trade name "Araldite". The resin mass in which the capacitors are encased is provided with a small ventilation hole for possible gas evolution from the electrolyte or the polytetrafluoroethylene packing.

Enden av kamerahylsen kan være utstyrt med hjelpeanordninger, som f. eks. reflekterende speil som kan trekkes tilbake eller innstilles slik at kameraet kan se i retninger på tvers av sin akse, eller kroker, grabber eller andre redskap for utførelse av forskjellige operasjoner inne i reaktoren og i synsfeltet for kameraet. På teg-ningen er slikt utstyr omfattende mekaniske grabber 100 vist skjematisk. Disse grabber kan fjernstyres ved hjelp av bøye-lige kabler eller pneumatiske eller elektriske motorer innebygget i kamerahylsen eller i hjelpeanordningen, idet styreanord-ningen føres ut av reaktoren gjennom slangeanordningen. The end of the camera sleeve can be equipped with auxiliary devices, such as e.g. reflective mirrors that can be retracted or adjusted so that the camera can see in directions across its axis, or hooks, grabs or other implements for performing various operations inside the reactor and in the field of view of the camera. In the drawing, such equipment comprising mechanical grabbers 100 is shown schematically. These grabbers can be controlled remotely by means of flexible cables or pneumatic or electric motors built into the camera sleeve or in the auxiliary device, the control device being led out of the reactor through the hose device.

Alternativt kan speil, grabber, kroker, lys eller andre anordninger bæres av holderen 2, i hvilket tilfelle styremotorene kan innebygges i holderen. Eventuell elektrisk forbindelse mellom kamerakabelen og til-behøret kan frembringes ved hjelp av kon-taktringer eller tilsvarende koblingsanord-ninger på den ytre flate av hylsen 1. Alternatively, mirrors, grabs, hooks, lights or other devices can be carried by the holder 2, in which case the steering motors can be built into the holder. Any electrical connection between the camera cable and the accessory can be made using contact rings or similar connection devices on the outer surface of the sleeve 1.

Når kameraet av en eller annen grunn blir ubrukbar kan det lett trekkes ut fra holderen ved hjelp av passende fjernstyrt manipulermgsanordning, og kan føres ved hjelp av en renne til et egnet sted for gass-rensing eller ødeleggelse. Da de enkelte bestanddeler i kameraet har kort halvverditid er det praktisk mulig å reparere en defekt kameraenhet etter passende tid. When the camera becomes unusable for one reason or another, it can be easily pulled out of the holder by means of a suitable remote-controlled manipulation device, and can be carried by means of a chute to a suitable place for gas-cleaning or destruction. As the individual components in the camera have a short half-life, it is practically possible to repair a defective camera unit after a suitable time.

Selv om det er beskrevet en spesiell ut-førelsesform vil det være klart at det kan gjøres mange endringer uten at det gås bort fra grunntanken for oppfinnelsen. Det kan således benyttes et oppfangingsrør med elektrostatisk avbøyning og/eller fokusinnstilling. Holderens utførelse kan også endres ved å anordne flere eller færre ringformede kammere eller annen form for varmeisolering avhengig av omgivelses-temperaturen i reaktoren. Slangeanordningen kan også endres og de mange ytre rør for tilbakestrømning av gass kan er-stattes av et eneste ytre rør som omgir det midtre rør. De mindre rør 24 i slangeanordningen behøver ikke alle benyttes for tilbakeføringen av kjølegass, noen av dem kan også benyttes for fremføring av trykk-gass for påvirkning av styreanordninger på kameraet eller holderen. Videre kan det, for å kjøle ytre deler av apparatet eller til-behøret, anordnes åpninger i holderen for gjennomføring av kjølegass mot den del som skal kjøles. Although a particular embodiment has been described, it will be clear that many changes can be made without departing from the basic idea of the invention. A collection tube with electrostatic deflection and/or focus adjustment can thus be used. The design of the holder can also be changed by arranging more or fewer annular chambers or other forms of thermal insulation depending on the ambient temperature in the reactor. The hose arrangement can also be changed and the many outer tubes for the return flow of gas can be replaced by a single outer tube surrounding the middle tube. The smaller pipes 24 in the hose device do not all have to be used for the return of cooling gas, some of them can also be used for the delivery of pressurized gas for influencing control devices on the camera or the holder. Furthermore, in order to cool external parts of the device or accessory, openings can be arranged in the holder for the passage of cooling gas towards the part to be cooled.

Veggen 47 i hylsen 1 kan omfatte et aluminiumsrør eller kan være utført av to halvsylindriske deksler som blir satt sam- men. De enkelte bestanddeler kan da anbringes på det ene deksel mens det annet deksel kan fjernes for ettersyn. The wall 47 in the sleeve 1 may comprise an aluminum tube or may be made of two half-cylindrical covers which are put together. The individual components can then be placed on one cover while the other cover can be removed for inspection.

Claims

Television camera for use in nuclear reactors, comprising an essentially cylindrical capsule of aluminum and a lens near one end of the capsule, a photo-conductive camera tube with its impact plate placed behind the lens, and an amplifier, characterized in that the lens (4) is made of stabilized glass, that at least the front surface of the camera tube is made of stabilized glass, quartz or synthetic sapphire, that the tube is equipped with focus setting and deflection coils (52, respectively 51) wound with aluminum wire, and that the amplifier ( 5) comprises a resistance-coupled tube amplifier where the resistances are made up of wire wound around ceramic forms, where the electrolytic capacitors (90, 91) comprise tantalum electrodes and the other capacitors have aluminum electrodes and where the current circuits are formed of aluminum wire.