SU482704A1 - Малогабаритна ионизационна камера - Google Patents

Description

Изобретение относнтс  к области измерений высокоинтенсивного нейтронного и гамма-излучени  в услови х высоких температзф в активных зонах  дерных реакторов.

Известна малогабаритна  ионизационна  камеpa с линией св зи из триаксиального кабел  герметично введенного в корпус камеры и состо щего из центральной токоведущей металлической жилы, металлической наружной оболочки и промежуточной металлической коаксиальной оболочки, отделенной изол цией от центральной жилы и наружной оболочки

Промежуточна  оболочка кабел  находитс  но отношению к заземленной оболочке под напр жением , равным напр жению на центральной жиле, и играет роль охранного электрода, существенно снижающего требовани  к величине сопротивлени  изол ции кабел .

Собирающий центральньш электрод камеры, который может быть покрыт нейтронно-чувствительным веществом, например,дел щимс  материалом или бором, соединен с центральной жилой кабел  и закреплен в корпусе камеры на опорнодистанционирующих изол торах, которые соприкасаютс  как с высоковольтным центральным электродом , так и с заземленными корпусом камеры.

Таким образом охранный электрод применен здесь только в линии св зи собирающего электрода камеры.

Недостатком такой конструкции  вл ютс  повышенные требовани  к сопротивлению опорно-дистанционирующих изол торов. Уменьшение сопротивлени  изол ции между собирающим электродом и корпусом камеры обычно привогхит к искажени м полезного сигнала и к выходу камеры из стро .

Поскольку в т желых температурные и радиационных услови х активной зоны  дерного реактора часто наблюдаетс  ухудшение изол ции, така  конструкци  не обеспечивает достаточной надежности.

Возможность ухудшени  изол ции камеры возрастает при увеличении длины рабочей полости камеры и соотвественно числа дистанционирующих изол торов, что необходимо в тех случа х, когда камера должна контролировать суммарный уровень излучени  по высоте канала, в котором она уста нов лена.

Целью изобретени   вл етс  снижение требований к сопротивлению изол ционных материалов, и, следовательно, повышение надежности работы камеры в услови х интенсивных полей ионизирующих излучений и высоких температур, а также

обеспечение надежной работы камеры при больших длинах ее рабочей полости, путем создани  конструкции , позвол ющей существенно снизить требовани  к сопротивлению изол ции собирающего электрода, наход щегос  в услови х активной зоны  дерного реактора.

Эта цель достигаетс  путем размещени  в корпусе по длине камеры трех коаксиальных электродов . При этом центральный электрод соединен с центральной токоведущей жилой триаксиального кабел  линии св зи, цромежуточный охранный электрод соединен с промежуточной оболочкой триаксиалного кабел , 1 золирован от центрального электрода камеры и отделен от корпуса камеры дискретно размещенными наружными дистанционирующими изол торами.

Наружный собирающий электрод разбит по длине на секции, расположенные с зазором между наружными дистанционирующими изол торами, отделенные изол цией от промежуточного охранного электрода и газовым промежутком - от корпуса камеры. Собирающие электроды и его изол ци  не соприкасаютс  с дистанционирующими изол торами .

Секции наружного электрода электрически соединены изолированными перемычками с центральным электродом камеры и кабел .

Кажда  перемычка может быть расположена в отверстии, вьшолненном в наружном собирающем и промежуточном электродах камеры, присоединена одним концом к центральному электроду камеры, а другим к провод щей крыппсе, герметично закрьшающей отверстие в наружном собирающем электроде. Лини  св зи и рабочие электроды камеры вьшолнены на основе единого триаксиального кабел . При этом центральный и промежуточньш электроды камеры служат продолжени ми центральной жилы и промежуточной оболочки триаксиального кабел  линии св зи.

Секции собирающего электрода и наружные изол торы промежуточного электрода представл ют собой отрезки наружной оболочки и изол ции кабел , расположенной между наружным и промежуточным электродами. Эта изол ци  уплотнена с открытых концов радиационно-стойкими герметизирующими изол торами, в качестве которых используютс  плазмонапыленна  керамика, армированна  высокопрочным волокном, или специальные высокотемпературные радиащюнностойкие гермегики . Фиксаци  рабочего межэлектродного газового промежутка осуществлена с помощью дистанционирующих колец, закрепленных на отрезках наружной оболочки кабел , служащих элементами наружных дистанционирующих изол торов. Кроме того, дистанционирующие изол ционные элементы камеры, расположенные между собирающими электродами , выполнены из армированной высокопрочным волокном плазмонапыленной керамики, нанесенной на промежуточный охранный электрод.

На чертежЬ схематически изображена предлагаема  ионизационна  камера.

Герметичный цилиндрический корпус 1 камеры и термостойкого и радиациошюстойкого провод щего материала приварен к переходнику 2, который, в свою очередь, припа н высокотемпературным припоем к наружной оболочке 3 триаксиального кабе л . Оболочки зтого кабел , вьшолн ющего роль линии св зи, соединены с измерительным прибором 4 и источником питани  5. В линии св зи, вьшолненной из триаксиального кабел , центральна  токоведуща  жила 6, промеж)гточна  токоведуща  оболочка 7 и наружна  токопровод ща  оболочка 3, изготовленные из коррозионностойкой стали, изолированы друг от друга спрессованной порощкообразной окисью магни  8,9. Центральный электрод 10 камеры  вл етс  продолжением центральной токоведущей жилы 6 триаксиального кабел , а промежуточный охранный электрод 11 продолжением промежуточной оболочки 7 кабел .

По длине наружного электрода триаксиального кабел  в рабочей полости камеры удалены кольцеобразные участки оболочки кабел , зчастки 12 наружной оболочки и изол ции 9 кабел  вместе с приваренными к ним дистанционирующими кольцами 13, образующими дистанционирующие изол торы , отдел ющие промежуточный электрод от корпуса 1 камеры.

Чередующиес  с учисткам  12 участки 14 наружной оболочки электрически соединены перемычками 15с цен1ральным электродом 10 камеры и служат в качестве собирающего электрода камеры . Секции собирающего электрода расположены с зазором между дистанционирующими изол торами. Зазоры, образованные за счет удалени  кольцеобразных участков наружной оболочки кабел  и ее изол ции, исключают соприкосновение изол ции собирающего электрода с дистанционирующими изол торами. Поверхность наружного собирающего электрода дл  регистрации нейтронного излучени  покрьгга слоем дел щегос  материала.

Таким образом, рабочие электроды камеры и лини  св зи вьшолнены на основе единого триаксиального кабел .

Дистанционирующие изол торы между охранным электродом и корпусом вьшолнены в виде армированной высокопрочным волокном плазмонапыленной керамики, нанесенной на промежуточный электрод между секци ми собирающего электрода .

Claims (5)

1. Перемычка 15 из коррозиониостойкой стали расположена в отверстии, в наружном и промежуточном злектродах, и приварена одним концом к центральному электроду 10, а другим - к профилированной крышке 16 из того же материала, герметично приваренной, в свою очередь, к наружному собирающему электроду 14. Таким образом, последний сохран ет свои геометрические размеры, имеющие место до проделки отверсти . Перемычка 15 изолирована от промежуточного электрода 11 изол цией 17 из окиси магни . Рабоча  полость камеры заполнена инертным газом через штенгель 18, закрываемый колпачком 19. Торцова  поверхность изол ции 9, наход щейс  под отрезками 12 наружной оболочки кабел ,  вл ющимис  составной частью наружных дистанционирующих изол торов, уплотнена радиационностойким составом 20, предохран ющим спрессованную окись магни  от высьшани . С целью герметизации по газу рабочей полости камеры, торцова  поверхность изол ции между его наружной оболочкой и промежуточным электродом в месте ввода триаксиального кабел  внутрь корпуса , а также открьггые участки изол ции на торцах собирающих электродов герметизированы армированной плазмонапыленной керамикой 21. Устройство работает следующим образом. От источника питани  5 через ннзкоомный измерительный прибор 4 напр жение подаетс  на центральную токоведущую жилу 6 триаксиального кабел  и, следовательно, на центральный электрод 10 камеры и через контактную перемычку 15 на участок 14 наружной оболочки кабел , вьшолн ющий роль собирающего электрода ионизационной камеры. Одновременно от источника питани , мину  измерительный прибор, высокое напр жение, равное напр жению на собирающем электроде 14, подаетс  на промежзггочную оболочку 7 кабел , и, следовательно , на охранньш электрод 11. При реализации такой камеры с триаксиальным кабелем существенно уменьшаетс  величина токов утечки по изол ции 9 собирающего электрода 14, так как между этим электродом и охранным электродом 11 разность электрических потенциалов близка к нулю. Токи утечки по изол ции между охранным электродам 11 и корпусом 1 только нагружают источник питани  и не вли ют на показани  измерительного прибора, регистрирующего ток ионизации в камере. В случае разуплотнени  герметиков 20 и 21 во врем  работь- амеры, утечка газа из рабочего объема камеры и результирующее изменение ее чувствительности свод тс  к допустимому минимуму благодар  наличию дублирующих герметизнрзт щих изол торов 22. Формула изобретени  1. Ионизационна  камера, предназначенна  дл  измерени  например, в активной зоне  дерного реактора уровн  гамма-излучени  или нейтронного излучени  с нанесенным в последнем случае на электрод нейтронно-чувствительным веществом, содержаща  линию св зи из герметично введенного в корпус камеры триаксиального кабел  с центральной токоведущей жилой, соединенной с центральным электродом камеры, отличающа с  тем, что, с целью повьппени  надежности длинномерной камеры в услови х длительного воз действи  интенсивных полей излучени  и высоких температур за счет снижени  требований к сопротивлению изол ционных материалов, в корпусе по длине камеры установлены три коаксиальных электрода: наружный собирающий, промежуточный охранный и центральньш, и размещены они таким образом, что промежуточный охранный электрод, соединенный с промежуточной оболочкой триаксиального кабел , отделен наружными дистанционирующими изол торами от корпуса и внутренними изол торами от центрального электрода, с которым соединен изолированными токопровод щими перемычками наружный собирающий электрод, разделенный по длине на расположенные с зазором между наружными дистанционирующими изол торами секции, которые отделены изол торами от промежуточного охранного электрода, а от корпуса камеры - газонаполненным промежутком, причем нейтронно-чувствительное вещество нанесено на наружный собирающий электрод.
2. 2.Камера по п. 1, о т л и-ч а ю щ а   с   тем, что лини  св зи и электроды камеры вьшолнены на основе единого триаксиального кабел , так что промежуточный и центральньш электроды камеры представл ют собой продолжение промежуточной оболочки и центральной токоведущей жилы TI иксиального кабел  линии св зи, а чередующиес  секции собирающего электрода и наружных дистанционирующих изол торов вьшолнены в виде отрезков наружной оболочки триаксиального кабел  и его изол ции, расположенной между наружной и промежуточной оболочками кабел , причем открытые торцы секций дистанционирующих изол торов уплотнены радиационно-стойкими составами, а фиксаци  рабочего межэлектродного газового промежутка осуществлена с помощью дистанционирующих колец, закрепленных на отрезках наружной оболочки кабел , служащих элементами наружных дистанционирующих изол торов.
3. 3.Камера по п п. 1и 2, отличающа с  тем, что изолированна  от промежуточного электрода токопровод ща  перемычка, осуществл юща  электрические соеданени  центрального электрода камеры с наружным собирающим электродом, расположена в отверстии, вьшолненнсм в наружном собирающем и промежуточном электродах камеры и присоединена одним концом к центральному электроду камеры, а другим - к провод щей крыщке , герметично закрывающей отверстие в наружном собирающем электроде.
4. 4.Камера попп. 1- 3, отличающа с  тем, что, с целью герметизации по газу рабочего объема камеры, открытый участок изол ции кабел  между его наружной и промежуточной оболочками в месте ввода триаксиального кабел  внутрь корпуса камеры , а также ожрытые участки изол ции на торцах собирающих электродов герметизированы армированной плазмонапыленной керамикой.
5. 5.Камера попп. 1,3и4,отличающа с