TWI807359B - 自供電核輻射檢測器及校正其輸出信號之溫度相關變化的方法 - Google Patents

自供電核輻射檢測器及校正其輸出信號之溫度相關變化的方法 Download PDF

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Abstract

一種自供電核輻射檢測器。該自供電核輻射檢測器包括纜線總成、溫度補償總成、及金屬外鞘。該纜線總成包括金屬信號引線、包圍該金屬信號引線之絕緣材料、及包圍該絕緣材料之金屬鞘。該溫度補償總成包括第二金屬信號引線、包圍該第二金屬信號引線之第二絕緣材料、及包圍該第二絕緣材料之第二金屬鞘。該金屬外鞘包圍該纜線總成及該溫度補償總成。

Description

自供電核輻射檢測器及校正其輸出信號之溫度相關變化的方法
本發明為關於自供電核輻射檢測器及校正其輸出信號之溫度相關變化的方法。
在一些核反應器中，利用自供電核輻射檢測器(SPNRD)來測量於反應器核心附近或內部的核輻射量值。接著可利用測得的量值來指示反應器功率量值及反應器功率分佈，且可監測測得的量值來幫助控制核反應器。
圖1繪示先前技術自供電核輻射檢測器10的橫截面。自供電核輻射檢測器10包括導電元件12、包圍導電元件12的絕緣材料14(諸如，比方說，高度壓縮的氧化鎂)、包圍絕緣材料14及延伸地包圍導電元件12的金屬鞘16。在各種應用中，導電元件12可稱為射極及金屬鞘16可稱為集極。自供電核輻射檢測器10亦包括經組態以攜載自供電核輻射檢測器10之輸出信號電流的纜線總成20。纜線總成20包括金屬信號引線22、包圍金屬信號引線22之絕緣材料24、及包圍絕緣材料24、及延伸地包圍金屬信號引線22的金屬鞘26。金屬信號引線22係電耦接至導電元件12，且金屬信號引線22之組成可與導電元件12之組成相似或相同。絕緣材料24之組成可與絕緣材料14之組成相似或相同。金屬鞘26係與金屬鞘16接觸，且金屬鞘26之組成可與金屬鞘16之組成相似或相同。歸因於纜線總成20的組成及配置，纜線總成20可被稱為礦物絕緣纜線總成。
由於不需跨越導電元件12及金屬鞘16施加電位，所以檢測器10被視為「自供電」。更確切地，產生隨導電元件12及金屬鞘16之材料之不同輻射反應特性而變之檢測器10的輸出信號。一般而言，導電元件12之材料一般經選擇為更具輻射反應性的材料，且可基於特定類型的應用及核反應器經選擇為中子反應性或伽瑪(gamma)反應性材料。在操作中，來自核反應器之輻射穿過金屬鞘16，穿過絕緣材料14及穿過導電元件12。歸因於不同材料的不同輻射反應，誘導經施加至纜線總成20之金屬信號引線22並由其攜載之輸出信號(即電流)。輸出信號係輻射量值及反應器核心的函數。可測量輸出信號並利用其來指示反應器功率量值及反應器功率分佈。
絕緣材料14及絕緣材料24周圍環境中之溫度變化可能極高，其會導致經施加至金屬信號引線22並由其攜載之輸出信號的大小改變。此一由絕緣材料14及絕緣材料24周圍之溫度變化所引起之輸出信號大小的變化會使輸出信號與反應器功率量值及/或反應器功率分佈之間的關係出現變化。若未適當解釋此「溫度效應」，則其會導致由金屬信號引線22攜載之輸出信號反映反應器功率量值及/或反應器功率分佈的不正確值。此一不準確度會導致核反應器的不安全操作。前述「溫度效應」對於具高冷卻劑/減速劑溫度的核反應器，諸如，比方說，高溫氣體反應器及液態金屬反應器(包括液態金屬快中子反應器)，尤其成為顧慮。前述「溫度效應」對於在相對較小功率量值(其中與其相關聯之檢測器10之輸出信號量值亦相對較低)下操作的核反應器設計亦成為顧慮。
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)，對於2020年7月6日提出申請之美國臨時專利申請案第63/048,476號，標題「自供電核輻射檢測器及校正其輸出信號之溫度相關變化的方法(SELF-POWERED NUCLEAR RADIATION DETECTOR AND METHOD OF CORRECTING A TEMPERATURE-RELATED CHANGE OF AN OUTPUT SIGNAL OF SAME)」，主張其較早申請日期的權利，其全體內容以引用的方式併入本文。
應瞭解，已簡化本發明的至少一些附圖和描述，以示意說明為清楚瞭解本發明的相關元件，同時為了清楚緣故，省略了熟習該項技藝者當明白的其他元件，其等亦可能構成本發明之一部分。然而，由於這類元件在技藝中為熟知，且因為其並未促進對本發明的更佳瞭解，因此本說明書不提供對這類元件的描述。
在下面實施方式中，將參考形成其一部分的附圖。在圖式中，除非文意另有所指，否則相似的符號和參考字符通常在若干圖式中標示類似的組件。在實施方式、附圖和申請專利範圍中描述的示意性態樣並不旨在限制。在不悖離本說明書描述的技術範疇的情況下，可利用其他態樣，並可進行其他修改。
以下某些技術實例的描述不應被用於限制其範疇。透過為實現所述技術而設想的最佳模式之一的示意說明，熟習該項技藝者可從以下描述更明白所述技術的其他實例、特徵、態樣、實施例和優點。應瞭解到，本說明書描述的技術能夠具有其他不同和明顯的態樣，全都不悖離該技術。因此，附圖和說明本質上應認為是說明而不是限制。
更瞭解到，本說明書描述的教示、表達、態樣，實施例、實例等之任何一或多者可結合本說明書描述的其他教示、表達、態樣、實施例、實例等之任何一或多者。因此，以下描述的教示、表達、態樣、實施例、實例等不應彼此相對單獨看待。鑑於本說明書的教示，熟習該項技藝者將容易明白可組合本說明書教示的各種適合方式。此修改和變化旨在包括在申請專利範圍的範疇內。
在詳細解釋自供電核輻射檢測器的各個態樣之前，應注意，本說明書揭露的各個態樣的應用或用途並未受限於附圖和實施方式中所示意說明部件的構造和配置的細節。相反地，所揭露的態樣可定位或併入其他態樣、實施例、變化和修改中，並可採用各種方式來實踐或實現。因此，本說明書揭露的自供電核輻射檢測器的態樣本質為說明性，並不旨在限制其範疇或應用。此外，除非另有說明，否則為了讀者方便起見，針對描述各個態樣目的，已選擇本說明書所採用的術語和表達，且不意味著限制其範疇。另外，應瞭解，所揭露態樣、態樣表達及/或其實例之任一或多者可結合其他所揭露態樣、態樣表達及/或其實例之任一或多者，而沒有限制。
另外，在以下描述中，應瞭解到，諸如向內、向外、向上、向下、上方、頂部、下方、底部、左、右、側部、內部、外部等之類的用語為方便性用語，且不應解釋為限制性用語。本說明書所使用的術語不是旨在限制，只要在其他面向可附接或利用本說明書描述的裝置或其部件。將參考附圖以更詳細描述各個態樣。
圖2繪示根據本揭示之至少一態樣之自供電核輻射檢測器30的橫截面。自供電核輻射檢測器30係經組態以產生輸出信號(即電流)，其提供核反應器之功率量值及功率分佈的準確指示，而不管鄰近自供電核輻射檢測器30之各種組件的溫度為何。自供電核輻射檢測器30與自供電核輻射檢測器10相似，但並不相同。自供電核輻射檢測器30與自供電核輻射檢測器10的相似處在於自供電核輻射檢測器30包括導電元件32、包圍導電元件32的絕緣材料34(例如，高度壓縮的氧化鎂)、及包圍絕緣材料34及延伸地包圍導電元件32的金屬鞘36。
自供電核輻射檢測器30與自供電核輻射檢測器10的相似處亦在於自供電核輻射檢測器30亦包括纜線總成40，其中該纜線總成40包括金屬信號引線42、包圍金屬信號引線42之絕緣材料44(例如，高度壓縮的氧化鎂)、及包圍絕緣材料44、及延伸地包圍金屬信號引線42的金屬鞘46。根據各種態樣，金屬信號引線42係經組態成具有與其相關之一縱軸、一半徑、一直徑及一長度的圓柱形導線。金屬信號引線42係電耦接至導電元件32，且金屬信號引線42之組成可與導電元件32之組成相似或相同。根據各種態樣，金屬信號引線42包括鈷、鎘、銠、釩及/或其組合。絕緣材料44之組成可與絕緣材料34之組成相似或相同。金屬鞘46係與金屬鞘36接觸，且金屬鞘46之組成可與金屬鞘36之組成相似或相同。歸因於纜線總成40的組成及配置，纜線總成40可被稱為礦物絕緣纜線總成。在操作中，來自核反應器之輻射穿過金屬鞘36，穿過絕緣材料34及穿過導電元件32。歸因於不同材料的不同輻射反應，誘導輸出信號(即電流)。經誘導的電流經施加至纜線總成40之金屬信號引線42並由其攜載。
自供電核輻射檢測器30與自供電核輻射檢測器10的不同處在於自供電核輻射檢測器30進一步包括溫度補償總成50及金屬外鞘52。金屬外鞘52包圍溫度補償總成50、金屬鞘36及金屬鞘46，及延伸地包圍自供電核輻射檢測器30的所有其他前述組件。金屬外鞘52之組成可與金屬鞘36之組成及/或金屬鞘46之組成相似或相同。溫度補償總成50詳細地說明於下文。此外，如圖2所示，根據各種態樣，自供電核輻射檢測器30亦可包括設置於溫度補償總成50與纜線總成40之間，以及於溫度補償總成50與金屬鞘36之間(及延伸地於溫度補償總成50與導電元件32之間，及於溫度補償總成50與絕緣材料34之間)的材料59。根據各種態樣，材料59可包括氧化鋁(Al 2O 3)、氦或另一適當材料。
圖3繪示根據本揭示之至少一態樣之溫度補償總成50的橫截面。溫度補償總成50包括金屬信號引線54、包圍金屬信號引線54之絕緣材料56、及包圍絕緣材料56、及延伸地包圍金屬信號引線54的金屬鞘58。根據各種態樣，金屬信號引線54係經組態成具有與其相關之一縱軸、一半徑、一直徑及一長度的圓柱形導線。金屬信號引線54之組成係與金屬信號引線42之組成相同，絕緣材料56之組成係與絕緣材料44之組成相同，及金屬鞘58之組成係與金屬鞘46之組成相同。歸因於溫度補償總成50的組成及配置，溫度補償總成50可被稱為礦物絕緣纜線總成。在操作中，來自核反應器之輻射穿過金屬鞘58，穿過絕緣材料56及穿過金屬信號引線54，其中不同材料具有不同的輻射反應，從而產生由溫度補償總成50之金屬信號引線54攜載的誘導輸出信號(即電流)。
如圖2所示，溫度補償總成50係毗鄰且平行於纜線總成40設置。溫度補償總成50之大小及組態係與纜線總成40的大小及組態相似或相同(例如，相等)。雖然溫度補償總成50之總長度在圖2中經顯示為稍小於纜線總成40之總長度(長度的些微差異可小至數微米)，但當明瞭自供電核輻射檢測器30可經組態使得溫度補償總成50之總長度與纜線總成40之總長度相同(例如，相等)。因此，溫度補償總成50之徑向尺寸與纜線總成40之對應徑向尺寸相似或相同(例如，相等)。此外，溫度補償總成50之各別組件(即金屬信號引線54、絕緣材料56及金屬鞘58)的徑向尺寸係與纜線總成40之各別組件(即金屬信號引線42、絕緣材料44及金屬鞘46)的對應徑向尺寸相似或相同(例如，相等)。例如，金屬信號引線54之半徑或直徑可分別與金屬信號引線42之半徑或直徑相同(例如，相等)。另外，溫度補償總成50之總長度係與纜線總成40之總長度相似或相同(例如，相等)。此外，溫度補償總成50之各別組件(即金屬信號引線54、絕緣材料56及金屬鞘58)的總長度係與纜線總成40之各別組件(即金屬信號引線42、絕緣材料44及金屬鞘46)的總長度相似或相同(例如，相等)。鑑於上述，當明瞭根據各種態樣，溫度補償總成50及纜線總成係相互一致。
溫度補償總成50之各別組件及纜線總成40之各別組件受到相同的輻射及相同的溫度環境。換言之，溫度補償總成50之各別組件將經受與纜線總成40之各別組件相同的輻射及相關的溫度環境。此外，由於溫度補償總成50之金屬鞘58及纜線總成40之金屬鞘46皆與金屬外鞘52電接觸，因此於兩者之間維持共同接地。
鑑於上述，當明瞭就其中溫度補償總成50與纜線總成40之徑向尺寸及總長度相同的態樣而言，溫度補償總成50之洩漏電阻(即金屬信號引線54與接地之間的電阻)將以與纜線總成40之洩漏電阻(即金屬信號引線42與接地之間的電阻)相同的方式改變。(1)絕緣材料56及/或溫度補償總成50之電阻與參考溫度之變化(ΔR TCA)與(2)絕緣材料56及/或溫度補償總成50之溫度與參考溫度之變化(ΔT TCA)之間的關係可經由使用熟悉技藝人士已知之標準測量方法在不同溫度下測量絕緣材料56及/或溫度補償總成50之絕緣電阻(R TCA)來產生，其中不同溫度包括自供電核輻射檢測器30之預期操作溫度範圍。
另外，(1)在恆定輻射量值下纜線總成40之輸出信號/電流之變化(ΔI CA)與(2)絕緣材料44及/或纜線總成40之絕緣電阻與參考溫度之變化(ΔR CA)之間的關係可經由(a)使纜線總成40暴露至來自固定源之適當核輻射(例如，中子輻射、伽瑪輻射)及(b)測量(i)纜線總成40之電輸出信號/電流(ΔI CA)及(ii)絕緣材料44及/或纜線總成40在多個已知溫度條件下之絕緣電阻(R CA)來確定。
接著可經由將(1)纜線總成40之輸出電流(I CA)及(2)(a)溫度補償總成50之絕緣電阻與參考值之測量變化(ΔR TCA)及(b)(i)纜線總成40之輸出電流之變化(ΔI CA)與(ii)於不同溫度下測量之纜線總成40之洩漏電阻之測量變化(ΔR CA)之間之校正關係之斜率的乘積相加來確定自供電核輻射檢測器30的溫度補償電流(I TC)。此可使用以下方程式表示為時間之函數： I TC(t) = I CA(t) + (ΔR TCA(t))( (1) 其中I TC係自供電核輻射檢測器30之溫度補償電流，t係時間，I CA係纜線總成40之輸出電流，R CA係纜線總成40之洩漏電阻及R TCA係溫度補償總成50之絕緣電阻。
另外，可經由將於纜線總成40之金屬信號引線42中測得的電流(I CA)減去於溫度補償總成50之金屬信號引線54中之測得的伽瑪輻射誘導電流(I TCA)來使用自伽瑪輻射得到之溫度補償總成50之金屬信號引線54中之誘導電流(I TCA)濾出於纜線總成40之金屬信號引線42中之電流的伽瑪誘導部分。如自供電核輻射檢測器30之「經校正」輸出信號欲反映中子相互作用，則此係重要的能力。來自中子敏感性自供電核輻射檢測器30之經校正總電流可由以下方程式表示： I TCC(t) = I CA(t) + [(ΔR TCA(t) ( )] - I TCA(t)       (2) 其中I TCC係來自自供電核輻射檢測器30之中子敏感性態樣的經校正總電流，I CA係纜線總成40之輸出電流，R CA係纜線總成40之洩漏電阻，R TCA係溫度補償總成50之絕緣電阻及 I TCA係溫度補償總成50之金屬信號引線54中之經測得的伽瑪輻射誘導電流。
圖4繪示根據本揭示之至少一態樣之電耦接至圖3之溫度補償總成50的測量裝置60。測量裝置60可經實施為，例如，數位萬用電表或高阻計裝置，且可經利用來即時及/或連續地測量及監測溫度補償總成50之洩漏電阻。一般而言，在輸入電壓相當高的情況中，將利用高阻計裝置。經由將測量裝置60之一個探針62定位於溫度補償總成50之金屬信號引線54上及將測量裝置60之另一探針64定位於溫度補償總成50之金屬鞘58上的各種位置(例如，圖4中標示為R 1、R 2、R 3等之位置)，可基於以下方程式確定溫度補償總成50的總洩漏電阻： R T= 1 / (1/R 1+ 1/R 2+ 1/R 3+ … 1/Rn)              (3) 其中R T係溫度補償總成50的總洩漏電阻，及R 1、R 2、R 3等代表在沿溫度補償總成50之長度之各個位置處之溫度補償總成50的洩漏電阻。測量裝置60亦可電耦接至纜線總成40來以類似方式測量及監測纜線總成40的洩漏電阻。
圖5繪示一種方法70為根據本揭示之至少一態樣校正自供電核輻射檢測器30之輸出電流之變化。輸出電流之變化可係由鄰近自供電核輻射檢測器30之溫度的變化所引起，其可導致自供電核輻射檢測器30之纜線總成40之絕緣值的變化、自供電核輻射檢測器30之纜線總成40之洩漏電阻的變化等。
對於方法70，在複數個不同溫度下測量72溫度補償總成50的絕緣電阻。亦在複數個不同溫度下測量74溫度補償總成50之絕緣材料56的溫度。根據各種態樣，各別測量72、74可係並存及/或同時地進行。一旦測得絕緣電阻及溫度，即可確定76兩者之間的關係。接著可利用經確定的關係來確定78自供電核輻射檢測器30之輸出電流之「溫度校正」值，用來解釋單單由鄰近自供電核輻射檢測器30之溫度所引起之自供電核輻射檢測器30之輸出電流值的變化。接著可利用經校正的輸出電流來確定80反應器功率量值及反應器功率分佈。根據各種態樣，自供電核輻射檢測器30之輸出電流之「溫度校正」值之確定78及反應器功率量值及反應器功率分佈之確定80可藉由與核反應器相關聯的控制電路(未圖示)來實施。經由利用經校正的輸出電流，減輕與反應器功率量值及反應器功率分佈之確定相關聯的溫度相關誤差。
圖6繪示一種方法100為根據本揭示之至少一態樣校正自供電核輻射檢測器30之輸出電流之變化。輸出電流之變化可係由鄰近自供電核輻射檢測器30之溫度的變化所引起，其可導致自供電核輻射檢測器30之纜線總成40之絕緣值的變化、自供電核輻射檢測器30之纜線總成40之洩漏電阻的變化等。
對於方法100，使纜線總成40暴露102至來自固定源(例如，核反應器)之適當核輻射(例如，中子輻射、伽瑪輻射)。在複數個不同溫度下測量104纜線總成40之輸出電流(I CA)。在複數個不同溫度下測量106纜線總成40之絕緣電阻(R CA)。在複數個不同溫度下測量108溫度補償總成50之絕緣電阻(R TCA)。根據各種態樣，各別測量104、106、108之一或多者可係並存及/或同時地進行。
確定110纜線總成40之輸出電流之測量變化(ΔI CA)與纜線總成40之絕緣電阻之測量變化(ΔR CA)之間之關係的斜率。確定112該斜率與溫度補償總成50之絕緣電阻之測量變化(ΔR TCA)的乘積。然後將該乘積加至纜線總成40之輸出電流(I CA)以確定114自供電核輻射檢測器30之輸出電流之「溫度校正」值。自供電核輻射檢測器30之輸出電流之「溫度校正」值解釋單單由鄰近自供電核輻射檢測器30之溫度所引起之自供電核輻射檢測器30之輸出電流值的變化。接著可利用經溫度校正的輸出電流來確定116反應器功率量值及反應器功率分佈。根據各種態樣，自供電核輻射檢測器30之輸出電流之「溫度校正」值之確定114及反應器功率量值及反應器功率分佈之確定116可藉由與核反應器相關聯的控制電路(未圖示)來實施。經由利用經溫度校正的輸出電流，減輕與反應器功率量值及反應器功率分佈之確定相關聯的溫度相關誤差。
鑑於前述，當明瞭自供電核輻射檢測器30之組態併入現有類型之自供電核輻射檢測器(例如，自供電核輻射檢測器10)的基本組態，藉此容許使用自供電核輻射檢測器30作為具有極高操作溫度之反應器設計中的核心內檢測器而不損失幅射測量準確度。自供電核輻射檢測器30之組態容許準確使用自供電核輻射檢測器30作為在極高溫度下於相當低核輻射反應器環境中的核心內檢測器。自供電核輻射檢測器30之組態亦容許當金屬信號引線42係由諸如銠或釩的中子敏感性材料製成時連續補償自供電核輻射檢測器30之輸出信號的伽瑪輻射誘導部分。
實例
實例1 - 提供一種自供電核輻射檢測器。該自供電核輻射檢測器包括纜線總成、溫度補償總成、及金屬外鞘。該纜線總成包括金屬信號引線、包圍該金屬信號引線之絕緣材料、及包圍該絕緣材料之金屬鞘。該溫度補償總成包括第二金屬信號引線、包圍該第二金屬信號引線之第二絕緣材料、及包圍該第二絕緣材料之第二金屬鞘。該金屬外鞘包圍該纜線總成及該溫度補償總成。
實例2 - 如實例1之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成係毗鄰且平行於該纜線總成。
實例3 - 如實例1或2之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成之總長度係等於該纜線總成之總長度。
實例4 - 如實例1、2或3之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬信號引線之總長度係等於該金屬信號引線之總長度。
實例5 - 如實例1、2、3或4之自供電核輻射檢測器，其中該第二絕緣材料之總長度係等於該絕緣材料之總長度。
實例6 - 如實例1、2、3、4或5之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬鞘之總長度係等於該金屬鞘之總長度。
實例7 - 如實例1、2、3、4、5或6之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成之徑向尺寸係等於該纜線總成之對應徑向尺寸。
實例8 - 如實例1、2、3、4、5、6或7之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬信號引線之徑向尺寸係等於該金屬信號引線之對應徑向尺寸。
實例9 - 如實例1、2、3、4、5、6、7或8之自供電核輻射檢測器，其中該第二絕緣材料之徑向尺寸係等於該絕緣材料之對應徑向尺寸。
實例10 - 如實例1、2、3、4、5、6、7、8或9之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬鞘之徑向尺寸係等於該金屬鞘之對應徑向尺寸。
實例11 - 如實例1、2、3、4、5、6、7、8、9或10之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成係與該纜線總成一致。
實例12 - 如實例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11之自供電核輻射檢測器，其中該金屬信號引線包含下列之至少一者：(1)鈷；(2)鎘；(3)銠；及(4)釩。
實例13 - 提供一種校正自供電核輻射檢測器之輸出電流之溫度相關變化的方法。該方法包括使該自供電核輻射檢測器暴露至來自固定源之核輻射；在複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之輸出電流；在該複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之絕緣電阻；在該複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之溫度補償總成的絕緣電阻；確定(1)該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之測量變化與(2)該自供電核輻射檢測器之該絕緣電阻之測量變化之間之關係的斜率；確定(1)該經確定斜率與(2)該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成之該絕緣電阻之該測量變化的乘積；及將該經確定乘積加至該自供電核輻射檢測器之該經測量的輸出電流以確定該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之溫度校正值。
實例14 - 如實例13之方法，其中該核輻射包含中子輻射。
實例15 - 如實例14之方法，其中該核輻射進一步包含伽瑪輻射。
實例16 - 如實例13、14或15之方法，其進一步包括測量該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成中之伽瑪誘導電流，及將該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值減去該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成中之該經測得的伽瑪誘導電流。
實例17 - 如實例13、14、15或16之方法，其進一步包括利用以下中之至少一者來測量該自供電核輻射檢測器之該絕緣電阻：(1)萬用電表；及(2)高阻計裝置。
實例18 - 如實例13、14、15、16或17之方法，其進一步包括利用以下中之至少一者來測量該溫度補償總成之該絕緣電阻：(1)萬用電表；及(2)高阻計裝置。
實例19 - 如實例13、14、15、16、17或18之方法，其進一步包括基於該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值確定反應器功率量值。
實例20 - 如實例13、14、15、16、17、18或19之方法，其進一步包括基於該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值確定反應器功率分佈。
儘管本說明書已結合某些所揭露態樣描述自供電核輻射檢測器的各個態樣，但是可針對該等態樣實施多種修改和變化。而且，在揭露用於某些組件的材料情況下，可使用其他材料。此外，根據各個態樣，一單組件可置換成多個組件，而且多個組件可置換成一單組件，以執行一或多個特定功能。前述描述和文後申請專利範圍旨在覆蓋在所揭露態樣的範疇內之所有此類修改和變化。
儘管已將本發明描述為具有示例性設計，但是可在本發明的精神和範疇內進一步修改所述的發明。因此，本申請案旨在涵蓋使用其一般原理的本發明的任何變化、使用或調適。例如，儘管在自供電核輻射檢測器的背景下描述本發明，但是本發明的一般原理同樣適用於其他類型的檢測器。
通過本說明書所併入供參考的任何專利、專利申請案、公開案或其他揭露文獻的全部或部分被併入本說明書在於所併入的文獻不與本發明中所闡述的現有定義、陳述或其他揭露文獻起衝突。因此，在必要的程度上，本說明書明確闡述的揭露內容係取代併入本說明書供參考的任何矛盾文獻。併入本說明書供參考但與本說明書闡述的現有定義、聲明或其他揭露文獻相矛盾的任何文獻或其部分，將僅以所併入文獻與現有揭露文獻之間不發生矛盾的程度併入。
10:自供電核輻射檢測器 12:導電元件 14:絕緣材料 16:金屬鞘 20:纜線總成 22:金屬信號引線 24:絕緣材料 26:金屬鞘 30:自供電核輻射檢測器 32:導電元件 34:絕緣材料 36:金屬鞘 40:纜線總成 42:金屬信號引線 44:絕緣材料 46:金屬鞘 50:溫度補償總成 52:金屬外鞘 54:金屬信號引線 56:絕緣材料 58:金屬鞘 59:材料 60:測量裝置 62:探針 64:探針 R 1:洩漏電阻 R 2:洩漏電阻 R 3:洩漏電阻 R n:洩漏電阻 R T:總洩漏電阻
本文所述態樣的新穎特徵具體闡述於隨附申請專利範圍中。然而，通過參考以下結合附圖的實施方式可更佳瞭解關於組織和操作方法兩者的各個態樣。
圖1繪示先前技術自供電核輻射檢測器的橫截面；
圖2繪示根據本揭示之至少一態樣之自供電核輻射檢測器的橫截面；
圖3繪示根據本揭示之至少一態樣之圖2之自供電核輻射檢測器之溫度補償總成的橫截面；
圖4繪示根據本揭示之至少一態樣之電耦接至圖3之溫度補償總成的測量裝置；
圖5繪示根據本揭示之至少一態樣為對圖2之自供電核輻射檢測器之電輸出信號施行溫度變化校正的方法；及
圖6繪示根據本揭示之至少一態樣為對圖2之自供電核輻射檢測器之電輸出信號施行溫度變化校正的另一方法。
30:自供電核輻射檢測器
32:導電元件
34:絕緣材料
36:金屬鞘
40:纜線總成
42:金屬信號引線
44:絕緣材料
46:金屬鞘
50:溫度補償總成
52:金屬外鞘
54:金屬信號引線
56:絕緣材料
58:金屬鞘
59:材料

Claims (20)

  1. 一種自供電核輻射檢測器，其包括： 纜線總成，其包含： 金屬信號引線； 包圍該金屬信號引線之絕緣材料；及 包圍該絕緣材料之金屬鞘； 溫度補償總成，其包括： 第二金屬信號引線； 包圍該第二金屬信號引線之第二絕緣材料；及 包圍該第二絕緣材料之第二金屬鞘；及 包圍該纜線總成及該溫度補償總成之金屬外鞘。
  2. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成係毗鄰且平行於該纜線總成。
  3. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成之總長度係等於該纜線總成之總長度。
  4. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬信號引線之總長度係等於該金屬信號引線之總長度。
  5. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二絕緣材料之總長度係等於該絕緣材料之總長度。
  6. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬鞘之總長度係等於該金屬鞘之總長度。
  7. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成之徑向尺寸係等於該纜線總成之對應徑向尺寸。
  8. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬信號引線之徑向尺寸係等於該金屬信號引線之對應徑向尺寸。
  9. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二絕緣材料之徑向尺寸係等於該絕緣材料之對應徑向尺寸。
  10. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該第二金屬鞘之徑向尺寸係等於該金屬鞘之對應徑向尺寸。
  11. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該溫度補償總成係與該纜線總成一致。
  12. 如請求項1之自供電核輻射檢測器，其中該金屬信號引線包含下列之至少一者： 鈷； 鎘； 銠；及 釩。
  13. 一種校正自供電核輻射檢測器之輸出電流之溫度相關變化的方法，該方法包括： 使該自供電核輻射檢測器暴露至來自固定源之核輻射； 在複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之該輸出電流； 在該複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之絕緣電阻； 在該複數個不同溫度下測量該自供電核輻射檢測器之溫度補償總成的絕緣電阻； 確定(1)該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之測量變化與(2)該自供電核輻射檢測器之該絕緣電阻之測量變化之間之關係的斜率； 確定(1)該經確定之斜率與(2)該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成之該絕緣電阻之該測量變化的乘積；及 將該經確定乘積加至該自供電核輻射檢測器之該經測量的輸出電流以確定該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之溫度校正值。
  14. 如請求項13之方法，其中該核輻射包含中子輻射。
  15. 如請求項14之方法，其中該核輻射進一步包含伽瑪(gamma)輻射。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包括： 測量該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成中之伽瑪誘導電流；及 將該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值減去該自供電核輻射檢測器之該溫度補償總成中之該經測得的伽瑪誘導電流。
  17. 如請求項13之方法，其進一步包括利用以下中之至少一者來測量該自供電核輻射檢測器之該絕緣電阻： 萬用電表；及 高阻計裝置。
  18. 如請求項13之方法，其進一步包括利用以下中之至少一者來測量該溫度補償總成之該絕緣電阻： 萬用電表；及 高阻計裝置。
  19. 如請求項13之方法，其進一步包括基於該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值確定反應器功率量值。
  20. 如請求項13之方法，其進一步包括基於該自供電核輻射檢測器之該輸出電流之該溫度校正值確定反應器功率分佈。
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