UA32491U - Detector of direct charging - Google Patents
Detector of direct charging Download PDFInfo
- Publication number
- UA32491U UA32491U UAU200803830U UAU200803830U UA32491U UA 32491 U UA32491 U UA 32491U UA U200803830 U UAU200803830 U UA U200803830U UA U200803830 U UAU200803830 U UA U200803830U UA 32491 U UA32491 U UA 32491U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- collector
- tube
- emitter
- detector
- magnetic stainless
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 4
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Корисна модель відноситься до технічних засобів ядерного приладобудування і стосується зокрема детекторів прямої зарядки (далі - ДПЗ), призначених для вимірювання густини потоку нейтронів у активних зонах ядерних реакторів.The useful model refers to the technical means of nuclear instrumentation and refers in particular to direct charge detectors (hereinafter referred to as direct charge detectors) designed to measure the neutron flux density in the active zones of nuclear reactors.
ДПЗ складається з колектора, емітера, ізолятора, який відокремлює емітер від колектора, та з'єднувальної струмопровідної лінії. Емітер виготовляється з нейтронне чутливого матеріалу, з якого при поглинанні нейтронів вилітають заряджені частинки, спроможні долітати до колектора. Величина сигналу детектора пропорційна величині густини потоку нейтронів у місці розташування ДЗ.The DZ consists of a collector, an emitter, an insulator that separates the emitter from the collector, and a connecting conductive line. The emitter is made of neutron-sensitive material, from which charged particles fly out when neutrons are absorbed, capable of reaching the collector. The value of the detector signal is proportional to the value of the neutron flux density at the location of the DZ.
Із патенту |РФ Ме2138833 (МПКб: 201 3/00; НОТ) 47/12, опублікований 27.09.1999)| відомий детектор прямої зарядки, у якому ізолятор виготовлений з радіаційностійкого кварцу, а внутрішня порожнина замість повітря заповнена гелієм. Колектор цього детектора не має дна, а герметизація внутрішньої порожнини здійснюється за допомогою герметичного заварювання звуженого кінця колектора, протилежного струмопроводу.From the patent |RF Me2138833 (MPKb: 201 3/00; NOT) 47/12, published on 09/27/1999)| known direct charge detector, in which the insulator is made of radiation-resistant quartz, and the inner cavity is filled with helium instead of air. The collector of this detector does not have a bottom, and the sealing of the internal cavity is carried out by hermetically welding the narrowed end of the collector opposite the current line.
Найближчим за технічною суттю є відомий з (патенту України 36690 (МПК с01Т 3/00, опублікований 16.04.2001р.) детектор прямого заряду, що складається з родієвого емітера, колектора у вигляді трубки, електричного ізолятора між ними і струмопідводу, у якому колектор і струмовідвід виготовлені з нержавіючої хромонікельмолібденової сталі; при цьому товщина стінки колектора становить 0,30 - 0,65 діаметра емітера, а також витримується співвідношення ак/агз - 0,5 - 1,0, де ак - товщина стінки колектора, аіз - товщина ізоляційного шару. Ізоляційний шар виконаний з порошку А25Оз, герметизація внутрішньої порожнини ДПЗ здійснюється за допомогою епоксидного компаунду.The closest in terms of technical essence is the direct charge detector known from (patent of Ukraine 36690 (МПК с01Т 3/00, published on 16.04.2001), consisting of a rhodium emitter, a collector in the form of a tube, an electrical insulator between them and a current lead in which the collector and the current collector is made of stainless chromium-nickel-molybdenum steel, while the thickness of the collector wall is 0.30 - 0.65 of the diameter of the emitter, and the ratio ac/agz - 0.5 - 1.0 is also maintained, where ac is the thickness of the collector wall, and aiz is the thickness of the insulating layer. The insulating layer is made of A25Oz powder, the internal cavity of the DZP is sealed with the help of an epoxy compound.
ДПЗ цих конструкцій працює таким чином. При опромінюванні емітера нейтронами утворюється радіоактивний ізотоп, що розпадається з утворенням заряджених частинок. Виходячи з емітера, заряджені частинки створюють на ньому позитивний заряд і різницю потенціалів між емітером та заземленим колектором.The DPZ of these structures works as follows. When the emitter is irradiated with neutrons, a radioactive isotope is formed, which decays with the formation of charged particles. Leaving the emitter, charged particles create a positive charge on it and a potential difference between the emitter and the grounded collector.
Сила струму, що визначається цією різницею потенціалів, пропорційна потоку нейтронів у місці розташування дп.The current determined by this potential difference is proportional to the flow of neutrons at the location of the dp.
Недоліком відомих детекторів прямого заряду є неможливість надійно закріпити детектор прямого заряду у реакторі, оскільки неможливо приварити його до відповідної конструкції, за допомогою якої він встановлюється у реактор, без руйнування колектора у процесі зварювання.A disadvantage of known direct charge detectors is the impossibility of reliably fixing the direct charge detector in the reactor, since it is impossible to weld it to the appropriate structure by means of which it is installed in the reactor, without destroying the collector during the welding process.
Крім того, до ізолятора з радіаційностійкого кварцу не висувалися вимоги щодо чистоти (обмеження на домішки). Це призводило до поступового зменшення електричного опору ізоляції ізолятора під впливом температури експлуатації і тим самим до нестабільності струму детектора та зниження його чутливості до теплових нейтронів.In addition, the insulator made of radiation-resistant quartz was not subject to purity requirements (restrictions on impurities). This led to a gradual decrease in the electrical resistance of the insulator insulation under the influence of the operating temperature and thus to the instability of the detector current and a decrease in its sensitivity to thermal neutrons.
Викачування повітря з наступним заповненням гелієм внутрішньої порожнини колектора і заварюванням звуженого кінця колектора, виконаного з тонкостінної трубки, є технологічно складним і ненадійним процесом, який не може гарантувати герметичність внутрішньої порожнини і невитікання гелію.Pumping out the air followed by filling the inner cavity of the collector with helium and welding the narrowed end of the collector made of a thin-walled tube is a technologically complex and unreliable process that cannot guarantee the tightness of the inner cavity and the non-leakage of helium.
Задачею корисної моделі є розробка детектора прямої зарядки, в якому шляхом зміни конструкції дна колектора та вибору ізоляційного матеріалу досягнуто покращення електричних параметрів і технологічності виготовлення детектора.The task of the useful model is the development of a direct charge detector, in which, by changing the design of the collector bottom and choosing the insulating material, the improvement of the electrical parameters and the manufacturability of the detector are achieved.
Вказана задача вирішена тим, що у детекторі прямої зарядки для вимірювання густини потоку нейтронів у активних зонах ядерних реакторів, який складається з родієвого емітера, колектора у вигляді трубки з немагнітного нержавіючого сплаву, електричного ізолятора між ними, з'єднувальної лінії, оболонка та дві струмові жили якої виконані з того ж самого немагнітного нержавіючого сплаву, згідно з корисною моделлю дно колектора виконане з капілярної товстостінної трубки, зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру колектора, причому трубка виготовлена з такого ж матеріалу, що й колектор, а електричний ізолятор виконаний з плавленого кварцу високої чистоти.This problem is solved by the fact that in the direct charge detector for measuring the neutron flux density in the active zones of nuclear reactors, which consists of a rhodium emitter, a collector in the form of a tube made of a non-magnetic stainless alloy, an electrical insulator between them, a connecting line, a shell and two current the cores of which are made of the same non-magnetic stainless alloy, according to a useful model, the bottom of the collector is made of a capillary thick-walled tube, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the collector, and the tube is made of the same material as the collector, and the electrical insulator is made of fused quartz high purity
Крім того, капілярна трубка виступає з колектора не менше, ніж на ЗОмм.In addition, the capillary tube protrudes from the collector by at least ZOmm.
Нижче корисна модель пояснена на прикладі виконання з використанням фігури, на якій зображений емітер 1, до якого приварений струмопровід 4. Емітер 1 ізольований від колектора 2 ізолятором З з плавленого кварцу високої чистоти. Струмопровід 4 герметично приварений до колектора 2. З протилежного струмопроводові кінця колектора в нього вставлене дно 5, виконане з товстостінної капілярної трубки. Дно 5 герметично приварене до колектора 2, а отвір дна 5 після перевірки герметичності і заповнення внутрішньої порожнини гелієм герметично заварений.Below, the useful model is explained on the example of execution using the figure, which shows the emitter 1, to which the current conductor 4 is welded. The emitter 1 is isolated from the collector 2 by an insulator C made of high-purity fused quartz. The current conductor 4 is hermetically welded to the collector 2. From the opposite end of the collector to the current conductor, a bottom 5, made of a thick-walled capillary tube, is inserted into it. The bottom 5 is hermetically welded to the collector 2, and the opening of the bottom 5 is hermetically sealed after checking the tightness and filling the inner cavity with helium.
Для забезпечення герметизації внутрішньої порожнини ДПЗ оболонка струмопроводу, зовнішній діаметр якої практично дорівнює внутрішньому діаметру колектора, герметично приварена до нього; при цьому забезпечується збереження електричного опору ізоляції між оболонкою і струмовою жилою струмопроводу, привареною до емітера.To ensure the sealing of the internal cavity of the DPZ, the shell of the current conductor, the outer diameter of which is almost equal to the inner diameter of the collector, is hermetically welded to it; at the same time, the preservation of the electrical resistance of the insulation between the sheath and the current core of the current conductor welded to the emitter is ensured.
Для забезпечення стабільного і високого значення опору ізоляції та запобігання випадковому контакту між емітером і колектором на емітер одягнений електричний ізолятор, виготовлений з плавленого кварцу високої чистоти.To ensure a stable and high value of the insulation resistance and to prevent accidental contact between the emitter and the collector, the emitter is covered with an electrical insulator made of high-purity fused quartz.
Крім того, відповідно до здійснення корисної моделі дно колектора виконане з капілярної товстостінної трубки, зовнішній діаметр якої дорівнює внутрішньому діаметру колектора; дно-трубку приварено до колектора, чим забезпечується надійне герметичне з'єднання. Через дно-трубку відкачують повітря з внутрішньої порожниниIn addition, according to the implementation of the useful model, the bottom of the collector is made of a capillary thick-walled tube, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the collector; the bottom of the tube is welded to the collector, which ensures a reliable hermetic connection. Air is pumped out of the inner cavity through the bottom tube
ДПЗ і заповнюють її гелієм, чим додатково забезпечується високий і стабільний опір ізоляції між ізолятором і емітером. Після цього отвір у трубці герметично заварюють. Трубка виступає з колектора не менше, ніж на ЗОмм.DZP and fill it with helium, which additionally ensures a high and stable insulation resistance between the insulator and the emitter. After that, the hole in the tube is hermetically sealed. The tube protrudes from the collector not less than ZOmm.
Цим забезпечується можливість приєднання трубки до пристрою, за допомогою якого здійснюють відкачування повітря з внутрішньої порожнини ДПЗ та заповнення її гелієм. Крім того, виступаюча з колектора товстостінна дно-трубка може бути приварена до відповідної конструкції реактора без руйнування стінки трубки та розгерметизації ДПЗ.This ensures the possibility of connecting the tube to the device, with the help of which the air is pumped out of the internal cavity of the DPZ and filled with helium. In addition, the thick-walled bottom tube protruding from the collector can be welded to the appropriate reactor structure without destroying the tube wall and depressurizing the reactor.
Конструкція ДПЗ, що пропонується, у порівнянні з існуючою має такі переваги: - забезпечує надійну і стабільну роботу ДПЗ за рахунок підтримання електричного опору ізоляції на рівні 10гОм; - забезпечує стабільне підтримання значення чутливості ДПЗ до теплових нейтронів на рівні початкової чутливості, - забезпечує мінімальний розкид початкової чутливості між ДПЗ одного виконання; - забезпечує надійне кріплення ДПЗ у реакторі без ризику руйнування колектора.Compared to the existing one, the proposed DZ design has the following advantages: - it ensures reliable and stable operation of the DZ by maintaining the electrical resistance of the insulation at the level of 10 gΩ; - ensures stable maintenance of the value of the sensitivity of the DPS to thermal neutrons at the level of the initial sensitivity, - ensures the minimum spread of the initial sensitivity between the DPS of the same design; - ensures reliable fastening of the reactor in the reactor without risk of destruction of the collector.
82 о вІі282 o vIi2
Ек ве ВІК пр Кп вик ву, ---- 5 дл Я Я; спипкоюе шко 5 2 о и Р р о ЕВ ч.І т пен ит Гу о их 4 з г. КИ ввEk ve VIK pr Kp vyk vu, ---- 5 dl I I; spypkoye shko 5 2 o i R r o EV ch.I t pen it Gu o ikh 4 z g. KY vv
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200803830U UA32491U (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Detector of direct charging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200803830U UA32491U (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Detector of direct charging |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA32491U true UA32491U (en) | 2008-05-12 |
Family
ID=39820536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200803830U UA32491U (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Detector of direct charging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA32491U (en) |
-
2008
- 2008-03-26 UA UAU200803830U patent/UA32491U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105493197B (en) | Ionisation chamber radiation detector | |
CN110148550A (en) | High range area radiation monitor ionization chamber after a kind of accident | |
KR20130140000A (en) | Self-calibrating, highly accurate, long-lived, dual rhodium vanadium emitter nuclear in-core detector | |
US4634568A (en) | Fixed incore wide range neutron sensor | |
CN109011212B (en) | Wide for medical accelerator can atmospheric air ionisation chamber | |
Geslot et al. | Development and manufacturing of special fission chambers for in-core measurement requirements in nuclear reactors | |
WO2018033908A1 (en) | Neutron detector and method for its preparation | |
UA32491U (en) | Detector of direct charging | |
KR101746411B1 (en) | A neutron detector for Irradiation Test using high purity CVD diamond and a method for manufacturing the same | |
JP4110957B2 (en) | Ionizing radiation detector and method of manufacturing the detector | |
US20220390630A1 (en) | Self-powered excore detector arrangement for measuring flux of a nuclear reactor core | |
CN207440300U (en) | A kind of GM counting tubes and nuclear radiation detector | |
UA150176U (en) | Direct charge detector | |
RU184552U1 (en) | NEUTRON COUNTER | |
JP2017090076A (en) | Neutron detector for criticality monitoring | |
JPH08222179A (en) | Micro-fission chamber with airtight path | |
JPH01100493A (en) | Nuclear fission type neutron detector | |
RU2549177C1 (en) | Apparatus for detecting nuclear radiations for control and protection systems of "ionisation chamber suspension" nuclear reactors | |
JP2006147554A (en) | Elliptic gas filling type detector for radiation detection | |
CN207440299U (en) | A kind of GM counting tubes and nuclear radiation detector | |
CN2567589Y (en) | Radioactive activity measuring meter | |
US2965781A (en) | Neutron-counter | |
RU2110080C1 (en) | Double-section gas-filled ionization chamber | |
CN104838290A (en) | HE-3 detector guard band | |
US3144553A (en) | Scintillation detector for detecting radioactive particles in a gaseous stream |