SU1076849A1 - Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал - Google Patents

Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал Download PDF

Info

Publication number
SU1076849A1
SU1076849A1 SU823514398A SU3514398A SU1076849A1 SU 1076849 A1 SU1076849 A1 SU 1076849A1 SU 823514398 A SU823514398 A SU 823514398A SU 3514398 A SU3514398 A SU 3514398A SU 1076849 A1 SU1076849 A1 SU 1076849A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
output
input
detector
resistor
Prior art date
Application number
SU823514398A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Викторович Волков
Анатолий Майорович Гусаров
Виталий Степанович Жернов
Юрий Борисович Прохоров
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2502
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2502 filed Critical Предприятие П/Я В-2502
Priority to SU823514398A priority Critical patent/SU1076849A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1076849A1 publication Critical patent/SU1076849A1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

ШИРОКО ДИАПАЗОННЫЙ ИМПУЛЬСНОТОКОВЫЙ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ, содержащий детектор, соединенный через линию св зи с последовательно соединенными согласующим импульсным усилителем, дискриминатором и первым входом устройства обработки информации, другой вход которого подключен к выходу измерител  тока, отличаю ицийс   тем, что, с целью уменьшени  погрешности измерений и увеличени  надежности при переходе из импульс- . ного режима работы в токовый, в него введены резистор,схема вычитани  и функциональное корректирующее устройство, вход функционального корректирующего устройства и один из выводов резистора . соединены с выходом детектора,выход функционального корректирующего устройства и другой вывод резистора соедиТГёиь с соответствующими входами схемы высл читани , выход которой соединен с входом измерителе тока. с: к 00 |4 О

Description

Изобретение относитс  к  дерной физике и предназначено дл  измерен в широком диапазоне (10-11 дес тич ных пор щков ) быстромен ющихс  пло ностей потока нейтронов,в том числе их знакЪпеременкым градиентом, в а паратуре контрол  нейтронного пото систем управлени  и защиты  дерных реакторов, Известны импульсные и токовые радиометрические каналы, состо щие из блока детектировани , расположен ного в зоне облучени , и электронно го устройства обработки сигналов с блоков детектировани , расположенно го вне зоны облучени . Блок детектировани , выполненийй например, на основе импульсной или токовой ионизационной камеры, как правило соединен с электронным устройством обработки посредством кабельной линии св зи. Электронное устройство состоит и предварительного усилител , осущест вл ющего усиление сигнала от детект ра/ и соединенного последовательно с- усилителем устройства выделени  полезного сигнала (дискриминатор, частотный детектор), с выхода которого сигнал поступает на выходное устройство, осуществл ющее необходимую обработку и вывод информации на локазывакадие приборы и в систему управлени  и защиты(СУЗ). В качестве предварительных устройств обработки используют, например , токовые усилители, преобразова тели ток-частота, ток-напр жение. Сигналы с преобразователей обрабатываютс  так же как в импульсных каналах Cl1. Однако известные радиометрически каналы недостаточно широкий диапазон измерений: импульсные из-за ограничений счета импульсов от камеры, определ емой параметрами импульсного сигнала и временными параметра {и усилителей-формирователей , а токовые - из-за невысокой чувствительности и фоновых { или остаточных I токов, обусловленных нали чием сопутствующих ионизирующих гам ма-, бета-излучений и наведенной ак тивностью, i { аиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  широкодиапазонный импульсный токовы ра,циометрический канал, содержащий детектор, расположенный в.зоне облу - чени , состо щий из имг;ульсно-токо вой ионизационной камеры делени , разделительного дифференциального трансформатора и фильтра питани  камеры и соединенный через линию св зи с последовательно включенными .согласующим импульсным усилителем, дискриминатором и первым входом устройства обработки информации, другой вход которого подключен к выходку измерител  тока,. Импульсный усилитель, линейный .дискриминатор, измеритегль тока камеры и устройства обработки сигналов , соединенные посредством кабельной линии св зи с блоком детектировани , расположены вне зоны облучени  2 .. К недостаткам известного радиометрического канала относитс  возникновение значительной погрешности (более 100% I при измерении относительно малых плотностей потока тепловых нейтронов (область перехода из импульсного рех(има работы камеры в токовый, например, при сбросах мощности по сигнгипам аварийной защиты (или по другой причине / и быстром вводе реактора на мощность после устранени  причин, вызвавших останов реактора, что обусловлено значительной величиной остаточного тока вследствие распада продуктов делени  урана-235 в рабочем объеме камеры делени . Следовательно, при использовании известного радиометрического канала дл  широкодиапазонного контрол  нейтронной мощности .реактора фактически не обеспечиваетс  переход от импульсного режима работы камеры делени  в токовый ( нет перекрыти  диапазонов ), в то врем , как дл  надежной работы аппаратуры требуетс  перекрытие между импульсным и токовым режима1 1и работы камеры не менее одного дес тичного пор дка. По результатам испытани  известного радиометрического канала фактически между импульсным и токовым режимами работы камеры существует неконтролируемый участок около--. 1-2. дес тичных пор дков (10 Юнейтр ./см /, что  вл етс  недопустимым с точки зрени  обеспечени  надежного контрол  реактора ( при этом погрешность измерени  составл ет более 100%). Цель изобретени  - уменьшение погрешности измерений и увеличение надежности при переходе .из импульсного режима, работы в токовый. Поставленна  цель достигаетс  ем, что в широкодиапазонный им-, ульсно-токоный радиометрический анал, содержащий детектор, соедиенный через линию св зи с последоательно соединенными оргласующим мпульсным усилителем, дискриминаором и .первым входом устройства об-аботки информации, другой вход оторого подключен к выходу измериел  тока, введены резистор, схема ычитани  и функциональное коррекирующее устройство, вход функционального корректируквдего устройства и один из выводов резистора сое динены с выхсщом детектора, выход функционального корректирующего устройства и другой вывод резистора соединены с соответствующими входами схемы вычитани , выход которой соединен с входом измерител  тока. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемогЬ широкодиапазониого импульс но-токового радиометрр ческо го канала; на фиг. 2 - зависимость выходного сигнапа от плотности потока нейтронов. Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал (фиг. состоит из детектора 1, например импульсно-токовой ионизационной Кс1меры делени , который через лини 2 св зи подключен к согласукнцему импульсному усилителю 3, выход которого соединен с линейным дискриминатором 4 . Детектор 1 соединен также через линию 2 св зи с одним из выводов резистора Бис входом функциональ ного корректирующего устройства б, выход которого и другой вывод резистора 5 соединены с соответствую щими входами схемы 7 вычитани . Выход схемы 7 вычитани  подключен к измерителю 8 тока, а выходы дискриминатора 4 и измерител  8 тока подключены к.входам устройства 9 обработки информации. На фиг. 2 обозначены крива  10 характеристика импульсного режима работы прототипа и предлагаемого устройства (от А до BJ, крива  11 характеристика уровн  собственного фона предлагаемого устройства и прототипа, крива  12 - характеристика уровн  собственного фона посл компенсации, крива  13 - характери тика токового режима работы прототипа и предлагаемого устройства и уровень 14 внешнего фона прототипа Экспериментальные характеристики -снимали на действующем реакторе при штатном расположении блока детектировани  в канале ионизационны камер (ИК) реавтора (в блоке детек тировани  использовали импульснотоковую камеру делени  КНК-15 I. Широкодиапазонный импульсно- шоковый радиометрический канал работает следующим образом. При первом пуске реактора до вывода его на номинальный урсэвень мощности плотность потока нейтронов в месте расположени  детектора 1 не превыша ет tlO- 10 ) нейтр.. Детектор работает в импульсном режиме. Импул на  составл юща  сигналов детектора 1 усиливаетс  согласующим импульсны усилителем 3 и поступает через дискриминатор 4, осуществл ющий выделение полезного сигнала, в устройство 9 обработки информации. При потоках свыше 10 нейтр. по вл етс  информационна  токова  составл юща  детектора 1. В токовом режиме ионизационна  камера работает как источник тока, величина которого пропорциональна плотности потока нейтронов. Ток с детектора через резистор 5 поступает на один из входов схемы 7 вычитани . При этом на резисторе 5 выдел етс  напр жение л U , равное 17j R . где величина тока камеры; R - величина сопротивлени  резистора 5. Это напр жение, величина которого также пропорциональна величине плотности потока нейтронов в месте расположени  детектора, поступает на вход функционального корректирующего устройства б, формирующего на выходе корректирующий ток, поступающий на второй вход схемы 7 вычитани . Величина корректирующего тока дл  камеры КНК-15 с радиатором из и (в стационарном режиме работы реактора/ составл ет величину пор дка (2-5) текущего значени  тока камеры, и поэтому при увеличении мощности реактора корректирующий ток, вычитаемый из основного тока камеры, практически не вли ет на результат измерени . Таким образом, результирующий ток, формируемый на выходе схемы 7 вычитани  и поступающий на вход измерител  8 тока, практически равен текущему значению тока камеры, обусловленному конкретной величиной плотности потока нейтронов в месте расположени  детектора . Дл  других веществ-радиаторов величина корректирующего тока может иметь большую величину от текущего значени  ток камеры, при, этсм результирующий ток на выходе схемы эычитани  будет более точно соответртвовать конкретной величине плотности потока нейтронов в месте расположени  детектора. С выхода измерител  8 тока сигнал поступает в устройство 9 обработки информации, формирующее требуемые сигналы дл  контрол  и защиты реактора. Пусковые камеры делени  обеспечивают контроль реактора до уровн  плотности потока нейтронов Ю нейтр.. Выше этого уровн  контроль реактора обеспечиваетс  токовым режимом работы детектора 1. Поэтому дл  надежного контрол  реактора необходимо обеспечить перекрытие между импульсами и токовыми режимами детектора не менее одного ес тичного пор дка. Перекрытие определ етс  верхним значением плотности потока нейтронов, измер емым в импульсном режиме, и нижним значе нием плотности потока нейтронов, из мер е «алм в токовом режиме. Первое значение ограничено временными параметрами импульсного сигнала с детектора 1 и составл ет около 10 нейтр./см-с, а второе - начальным значением собственного тока камеры. Собственный ток камеры обус ловлен естественным распадом в рабочем объеме камеры делени  и определ ет также погрешность измерени  па начальном участке токового режима работы камеры (фиг. 2, крива  13 J. При облучении нейтронами дел щегос  вещества(и2гУ камеры делени  по  вл ютс  радиоактивные изотопы, воз никающие в результате накоплени  радиоактивных осколков делени   дер и . Значительна  часть указанных радионуклидов обладает жестким гамма- и бета-излучением, создающим в рабочем объеме камеры делени  допол нительный фоновый ток, пропорционал ный уровню плотности потока нейтронов , и определ ет скорость нарастани  и спада этого тока после включени  и выключени  реактора. Этот ток создает дополнительную погрешность измерени  в известном устройстве даже при первом пуске реактора Величина фонового тока при пуске ре актора сравнительно мала, поэтому этой погрешностью можно пренебречь. Однако даже после непродолжительной (30 мин и более / работы ректора на номинальной мощности (уровень плотности потока нейтронов (10 -, 10 нейтр. и выше J величина дополнительного фонового тока становитс  значительно больше собственного тока камеры. При этом нижн   граница диапазона регистрации в токовом режиме становитс  больше верх ней границы регистрации в импульсно режиме (фиг. 2, кривые 10 и 14 ) и погрешность измерени  при переходе из импульсного режима работы камеры в токовый значительно больше 100%. Така  ситуаци  возникает, например , при остановке реактора по сигн лу аварийной защиты и последующем его выводе на номинальный уровень мощности. В предлагаемом устройстве, на выходе функционального корректирующег устройства 6 при работе реактора на номинальной мощности устанавливаетс уровень корректирующего тока, соответствующий доле дополнительного фо нового тока от осколков делени  вещества - радиатора, который поступает на второй вход схемы 7 вычитани , осуществл ющей вычитание этого тока из общего тока детектора 1. Тем самым уменьшаетс  погрешность измерени  радиометрического канала в статическом режиме. При резком уменьшении мощности реактора (динамический режим, например сброс A3} изменение выходного тока и тока устройства б соответствует параметрам (временным / периодов полураспада продуктов делени  урана-235 , таким образом осуществл ют- с  динамические вычитани  дополнительного фонового тока из результирующего тока камеры, позвол ющее существенно уменьшить погрешность измерени  в токовом режиме работы реактора. Требуема  временна  зависимость изменени  уровн  функционального корректирующего устройства формируетс  с помощью цифровой техники или с помощью RC-цепей. Функциональное корректирующее устройство б должно формировать временную зависимость спада наведенного тока детектора 1 и может быть выполнено, например, на элементах аналоговой техники - совокупность RC -цепочек с посто нными времени , соответствующими периодам полураспада продуктов делени  вещества-радиатора (урана-235 / или других нуклидов, например Tti, ,Ро239 соединенных с суг1«У ирующим усилителем , формирующим на выходе результирующую временную зависимость изменени  корректирующего тока (не показан ). Использование дл  формировани  временной зависимости измерени  наведенного тока детектора элементов вычислительной техники позвол ет получить более точное воспроизведение реальной временной зависимости измерени  этого тока и тем самым уменьшить погрешность измерени . Применение предлагаемого радиоетрического канала дает возможность значительно сократить объем аппаратуры , а высвободившиес  каналы ИК использовать в качестве резервных, в результате значительно повышаетс  надежность измерительного комплекса, то особенно важно дл  электронной аппаратуры, примен емой в системе управлени  и защиты реакторов. Кроме того, применение одного етектора обеспечивает получение более достоверной информации. f{P W Л fff fO fO fO fO (pas,Z ffftump/

Claims (1)

  1. (571 ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ ИМПУЛЬСНОТОКОВЫЙ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ, содержащий детектор, соединенный через линию связи с последовательно соединенными согласующим импульсным усилителем, дискриминатором и первым входом устройства обработки информации, другой вход которого подключен к выходу измерителя тока, отличаю цц и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений и увеличения надежности при переходе из импульсного режима работы в токовый, в него введены резистор,схема вычитания й функциональное корректирующее устройство, вход функционального корректирующего устройства и один из выводов резистора соединены с выходом детектора,выход функционального корректирующего устройства и другой вывод резистора соединены^ с соответствующими входами схемы вычитания, выход которой соединен с / входом измерителя тока. *
SU823514398A 1982-09-01 1982-09-01 Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал SU1076849A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823514398A SU1076849A1 (ru) 1982-09-01 1982-09-01 Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823514398A SU1076849A1 (ru) 1982-09-01 1982-09-01 Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1076849A1 true SU1076849A1 (ru) 1984-02-29

Family

ID=21036686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823514398A SU1076849A1 (ru) 1982-09-01 1982-09-01 Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1076849A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462736C1 (ru) * 2011-04-27 2012-09-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" Способ определения пористости пластов на основе регистрации надтепловых нейтронов и устройство для его осуществления
RU2468393C1 (ru) * 2011-07-06 2012-11-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" Способ и устройство определения пористости и насыщенности пластов одновременно по тепловым и надтепловым нейтронам
RU2590346C1 (ru) * 2015-05-07 2016-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Устройство для измерения потока нейтронов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.ЦИТОВИЧ А.П. Ядерна радиоэлектроника. М., Наука, 1969, с. 92-93. 2.Ханигер Л. и др. Широкодиапазонна импульсно-токова измерительна лини дл контрол , пуска и перегрузки ТВЭЛ в реакторах типа ВВЭР.Труды 2-й Научн.-техн. конф. стран членов СЭВ. Варшава, Т.2, 10-15 декабр 1973, с. 1313 (прототип |. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462736C1 (ru) * 2011-04-27 2012-09-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" Способ определения пористости пластов на основе регистрации надтепловых нейтронов и устройство для его осуществления
RU2468393C1 (ru) * 2011-07-06 2012-11-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" Способ и устройство определения пористости и насыщенности пластов одновременно по тепловым и надтепловым нейтронам
RU2590346C1 (ru) * 2015-05-07 2016-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Устройство для измерения потока нейтронов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2790945A (en) Measuring system
US4103166A (en) Method and apparatus for monitoring the output of a neutron detector
US4049966A (en) Nuclear radiation measuring method and apparatus having blanking time inversely related to count rate
US4186048A (en) Neutron flux monitoring system
US3579127A (en) Apparatus for monitoring pulses
US5055691A (en) Radiation meter
US5192490A (en) Extended range neutron detection device for monitoring and control of nuclear reactors
GB1356511A (en) Power measuring and fuel leakage detection system in a nuclear reactor installation
SU1076849A1 (ru) Широкодиапазонный импульсно-токовый радиометрический канал
JPS63236988A (ja) 半導体検出器を用いる放射線計測装置の窒息検出回路
Segrè et al. Energy Spectrum of Spontaneous Fission Fragments
US4655994A (en) Method for determining the operability of a source range detector
US3238370A (en) Automatic correction of nuclear instrument to compensate for neutron attenuation
Zsdánszky Precise measurement of small currents
US3733488A (en) Device for indicating rapid radioactive contamination
Crouch et al. Routine Testing and Calibration Procedures for Multichannel Pulse Analyzers and Gamma-Ray Spectrometers
Macrae The instrumentation of reactors
JP2735937B2 (ja) 臨界事故監視用中性子検出装置
JPH04326095A (ja) 中性子増倍体系の臨界監視モニタ
Druin et al. Spontaneous Fission of Am241
Worman et al. A Graphite-CO2 Ionization Chamber Instrument for Gamma Ray Dose Rate Measurements with a Six Decade Range, Fast Response and Remote Recording
Button et al. Half-life measurements of some neutron induced isomers
Roesch et al. METHOD FOR MEASURING RADIATION
Stone Recent developments in nuclear instrumentation at the Knolls Atomic Power Laboratory
LEONARD et al. A pulse reactor radiation detection system using an on-line computer(Pulse reactor radiation detection system using on-line computer to record and retain detector response data)