UA32491U - Detector of direct charging - Google Patents

Detector of direct charging Download PDF

Info

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
Application number
UAU200803830U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Valentyn Yakovych Kotelman
Volodymyr Ivanovych Kravets
Oleksandr Pavlovych Kukoreko
Original Assignee
Valentyn Yakovych Kotelman
Volodymyr Ivanovych Kravets
Oleksandr Pavlovych Kukoreko
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 Valentyn Yakovych Kotelman, Volodymyr Ivanovych Kravets, Oleksandr Pavlovych Kukoreko filed Critical Valentyn Yakovych Kotelman
Priority to UAU200803830U priority Critical patent/UA32491U/en
Publication of UA32491U publication Critical patent/UA32491U/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Detector of direct charging for measurement of density of neutron flux in active zones of nuclear reactors consists of rhodium emitter, collector ad tube made of non-magnetic stainless alloy, electric insulator between those, connecting line shell and two current wires of which are made of same non-magnetic stainless alloy. Bottom of the collector is made of capillary thick-wall tube outer diameter of which is equal to inner diameter of collector, at that the tube is made of material same to that of collector and electric insulator is made of high-purity molten quartz.

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)

1. Детектор прямої зарядки для вимірювання густини потоку нейтронів у активних зонах ядерних реакторів, що 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, який відрізняється тим, що 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.1. A direct charge detector for measuring the neutron flux density in the active zones of nuclear reactors, consisting 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 sheath and two current cores made of of the same non-magnetic stainless alloy, which differs in that 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 of high purity. 2. Детектор прямої зарядки за п. 1, який відрізняється тим, що капілярна трубка виступає з колектора не менше, ніж на 30 мм.2. The direct charge detector according to claim 1, which is characterized by the fact that the capillary tube protrudes from the collector by no less than 30 mm.
UAU200803830U 2008-03-26 2008-03-26 Detector of direct charging UA32491U (en)

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)

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