Способ регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений и устройство для его реализации



Способ регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений и устройство для его реализации
Способ регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений и устройство для его реализации

Владельцы патента RU 2522708:

Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" (RU)

Изобретение относится к способам детектирования нейтронного потока в зоне облучения. Способ регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений, заключающийся в том, что детектируют нейтронный поток ядерной установки посредством регистрации токового режима камеры деления с последующим измерением и обработкой тока камеры деления вне зоны облучения, при этом одновременно с токовым режимом используют режим счета единичных нейтронов, при этом в диапазоне линейной зависимости скорости счета от нейтронного потока осуществляют прямые измерения актов регистрации нейтронов, причем сигнал, обусловленный единичными нейтронами без предварительного усиления, передают по кабельной линии для регистрации и обработки вне зоны облучения, после чего зависимости плотности потока нейтронов от времени, измеренные камерой деления в счетном и токовом режимах, объединяются. Технический результат - повышение достоверности измерения нейтронного потока при значениях регистрируемого тока с камеры меньших, чем десять фоновых токов камеры в условиях сохранения надежности и стабильности рабочих характеристик регистрирующей аппаратуры. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к способам детектирования нейтронного потока в зоне облучения, в частности в реакторной зоне исследовательских и энергетических ядерных реакторов, и может быть использовано в ядерной физике, атомной энергетике, в частности, в системах контроля и обеспечения безопасности исследовательских и энергетических ядерных установок, например, реакторов.

Известен способ детектирования нейтронного потока в зоне облучения, заключающийся в том, что детектируют нейтронный поток с помощью камеры деления, работающей в токовом режиме, сигнал с камеры деления усиливают находящимся в зоне облучения предварительным усилителем, в состав которого входят активные радиотехнические элементы, усиленный сигнал передают по длинной кабельной линии за биологическую защиту, где измеряют ток камеры деления и полученный сигнал аппаратно обрабатывают для повышения точности измерения. Этот способ реализован в устройстве детектирования в виде канала контроля нейтронного потока, содержащего ионизационную камеру деления, источник высокого напряжения, предварительный усилитель, амплитудный дискриминатор, импульсный источник тока и логарифмический измеритель среднего тока (патент РФ №2215307, G01T 3/00, 1/17).

Недостатком данного способа детектирования нейтронного потока и соответствующего ему устройства является размещение в зоне облучения содержащего активные радиотехнические элементы предварительного усилителя, который подвергается постоянному воздействию нейтронных и γ - полей, что влияет на стабильность рабочих характеристик и существенно снижает его надежность и эксплуатационный ресурс.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу детектирования нейтронного потока в зоне облучения является способ, реализованный в устройстве детектирования (патент РФ №2227923, 27.04.2004), содержащем расположенную в зоне облучения камеру деления, вынесенные за ее пределы блок аналоговой обработки сигнала, источник высокого напряжения и блок микроконтроллера. Сигнал с камеры деления передается по длинной кабельной линии за биологическую защиту (за пределы зоны облучения), где измеряется ток камеры деления. В области больших токов точность результатов регистрации удовлетворительна. В области же малых токов наличие шумов при регистрации приводит к невозможности получения приемлемой по точности информации в области малых токов. Для регистрации нейтронного потока в области малых токов полученный с камеры деления сигнал аппаратно и программно обрабатывают для подавления шумов и повышения точности измерения, используя предложенные авторами алгоритмы обработки и полученные в предварительных опытах коэффициенты для полиномиальной аппроксимации сигнала в целях его линеаризации, и значение сигнала, при котором включается алгоритм линеаризации, обеспечивающий расширение диапазона в область малых токов за счет компенсации фонового среднего тока камеры, определяемого током утечки и влиянием потоков гамма-квантов и альфа-частиц.

Недостаток способа и устройства детектирования при этом состоит в низкой достоверности результатов измерения в диапазоне малых токов (<10-9 А - определяется как десять фоновых токов камеры) из-за необходимости привлечения математического и аппаратного выделения сигнала из шума. В патенте не рассмотрена стабильность коэффициентов полиномиальной аппроксимации в зависимости от величины аппроксимируемого сигнала, геометрии размещения облучаемых объектов и спектра излучения.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в увеличении достоверности измерения нейтронного потока при значениях регистрируемого тока с камеры меньших, чем десять фоновых токов камеры в условиях сохранения надежности и стабильности рабочих характеристик регистрирующей аппаратуры.

Технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений, заключающегося в том, что детектируют нейтронный поток ядерной установки посредством регистрации токового режима камеры деления с последующим измерением и обработкой тока камеры деления вне зоны облучения, в предложенном способе одновременно с токовым режимом используют режим счета единичных нейтронов, при этом в диапазоне линейной зависимости скорости счета от нейтронного потока осуществляют прямые измерения актов регистрации нейтронов, причем сигнал, обусловленный единичными нейтронами без предварительного усиления, передают по длинной кабельной линии для регистрации и обработки вне зоны облучения, после чего зависимости плотности потока нейтронов от времени, измеренные камерой деления в счетном и токовом режимах, объединяются.

То есть в прототипе способ измерения нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне состоит в том, что детектируют нейтронный поток ядерной установки с помощью камеры деления, работающей только в токовом режиме, и полученный сигнал обрабатывают с помощью алгоритмов, выделяя полезный сигнал при значениях регистрируемого тока с камеры меньших, чем десять фоновых токов камеры. В заявляемом же способе параллельно и одновременно с токовым режимом используют режим счета единичных нейтронов, обеспечивая прямые измерения актов регистрации нейтронов в области малых токов, зарегистрированный малый сигнал, обусловленный единичными нейтронами, без предварительного усиления передают по длинной (до 30 м) кабельной линии для регистрации и обработки на устройство, находящееся вне зоны облучения. Зависимости плотности потока нейтронов от времени, измеренные камерой деления в счетном (диапазон линейной зависимости скорости счета от величины нейтронного потока 3 имп/сек - 105 имп/сек) и токовом режимах (диапазон линейной зависимости тока камеры от величины нейтронного потока 10-9 А - 5·10-3 А) в диапазоне счетного режима (103 имп/сек - 105 имп/сек) и токового режима (10-9 А - 10-7 А) «сшиваются» (объединяются) (измеряют одни и те же величины), что позволяет вычислить коэффициент для объединения счетного и токового режимов регистрации в предложенном устройстве и, таким образом, обеспечить регистрацию излучения в широком диапазоне измерений.

Технический результат достигается тем, что в отличие от известного устройства измерения нейтронного потока, содержащего расположенную в зоне облучения камеру деления (1), вынесенные за пределы зоны облучения блок аналоговой обработки сигнала (9), источник высокого напряжения (17) и блок микроконтроллера (12), отрицательный электрод камеры деления соединен с выходом источника высокого напряжения и с входом блока аналоговой обработки сигнала, выход блока аналоговой регистрации соединен с входом блока микроконтроллера, а выход блока микроконтроллера соединен с входом источника высокого напряжения, в предложенное устройство введен дополнительный канал регистрации счета нейтронов, соединяющий положительный электрод (+) камеры деления (1) с блоком микроконтроллера (12), канал образован расположенным в зоне облучения блоком гальванической развязки (2), блоком согласования (3), состоящим из расположенного в зоне облучения импульсного понижающего трансформатора (4) и вынесенного за пределы биологической защиты зоны облучения посредством согласованной кабельной линии (ЛС) импульсного повышающего трансформатора (5), а также усилителем (6), амплитудным дискриминатором (7), оптопередатчиком (8), соединенным волоконно-оптической линией связи (ВОЛС) с оптоприемником (10), измерителем средней скорости счета нейтронных импульсов (11), причем выход усилителя (6) подключен к первому входу амплитудного дискриминатора (7), второй вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя (16)(указанные в скобках позиции соответствуют позициям фиг.1).

Предложенный подход, на котором основан способ, реализованный в заявленном устройстве посредством организации дополнительного канала регистрации счета нейтронов, позволяет провести регистрацию нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений с получением зависимости, основанной на реальных аппаратных данных, а не опирающуюся на математическую модель процесса в области малых токов, имеющую место в прототипе, что существенно повышает степень достоверности проводимой регистрации нейтронного излучения. При этом надежность и стабильность рабочих характеристик регистрирующей аппаратуры будет сохранена в связи с выведением из зоны облучения чувствительных к излучению составляющих регистрирующей аппаратуры.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для регистрации нейтронного потока ядерных реакторов, где 1 - камера деления; 2 - блок гальванической развязки; 3 - блок согласования; 4 - импульсный трансформатор (понижающий); 5 - импульсный трансформатор (повышающий); 6 - усилитель; 7 - амплитудный дискриминатор; 8 - оптопередатчик; 9 - блок аналоговой обработки; 10 - оптоприемник; 11 - измеритель средней скорости счета; 12 - блок микроконтроллера; 13 - измеритель среднего тока; 14 - аналого-цифровой преобразователь; 15 - двухпортовый приемо-передатчик; 16 - цифро-аналоговой преобразователь; 17 - высоковольтный источник напряжения (двухполярный); 18 - биологическая защита зоны облучения; ЛС - кабельная линия связи; ВОЛС - волоконно-оптическая линия связи.

На фиг.2 приведен график изменения скорости счета и тока камеры КНК-15-1.

Способ реализуется устройством для регистрации нейтронного потока.

Устройство для регистрации нейтронного потока содержит ионизационную камеру деления 1 и связанные с ней каналы регистрации нейтронного потока, обеспечивающие одновременно токовый режим регистрации и режим регистрации счета отдельных нейтронов. Канал обеспечения токового режима регистрации образован соединенными между собой вынесенным за пределы зоны облучения блоком аналоговой обработки сигнала 9, источником высокого напряжения 17 и блоком микроконтроллера 12, причем отрицательный электрод камеры деления 1 соединен с выходом источника высокого напряжения 17 и с входом блока аналоговой обработки сигнала 9, выход блока аналоговой регистрации 9 соединен с входом блока микроконтроллера 12, а выход блока микроконтроллера 12 соединен с входом источника высокого напряжения 17. Блок аналоговой обработки 9 включает измеритель среднего тока 13 и аналого-цифровой преобразователь 14.

Дополнительный канал регистрации счета нейтронов образован связанными между собой блоком гальванической развязки 2, блоком согласования 3, усилителем 6, амплитудным дискриминатором 7, оптопередатчиком 8, оптоприемником 10, измерителем средней скорости счета нейтронных импульсов 11, передающим сигнал на блок контроллера 12. Блок согласования 3 содержит импульсный трансформатор (понижающий) 4, коаксиальную линию связи ЛС и импульсный трансформатор (повышающий) 5. Благодаря использованию длинного кабеля, все активные элементы электроники находятся вне зоны воздействия радиации, что существенно улучшает надежность канала контроля нейтронного потока и повышает его ресурс.

Камера деления 1 электродом (+) через выход (А) блока гальванической развязки 2 соединена с положительным выходом высоковольтного источника напряжения 17 и, через выход (Б) блока гальванической развязки, с входом импульсного трансформатора 4 блока согласования 3. Выход импульсного трансформатора 5 блока согласования 3 является входом усилителя 6, выход которого соединен с входом амплитудного дискриминатора 7. Выход амплитудного дискриминатора 7 через оптопередатчик 8 и волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) соединен с входом оптоприемника 10 и далее с измерителем средней скорости счета 11.

Компенсационный электрод камеры 1 (-) соединен с отрицательным выходом высоковольтного источника питания 17.

Сигнальный электрод (0) камеры связан со входом измерителя среднего тока 13, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 14.

Выходы измерителя средней скорости счета 11 и аналого-цифрового преобразователя 14 подключены к входам микроконтроллера 12, выходы которого соединены с двухпортовым приемопередатчиком 15 и высоковольтным источником напряжения 17.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии потока нейтронов на радиатор камеры деления (тип КНК15-1) 1 образуются осколки деления U235, которые ионизируют газ, что приводит к образованию зарядов, собираемых на электродах камеры. Использование камеры деления в счетном режиме затруднительно за счет малого сигнала на выходе детектора (заряд с камеры очень мал). Усилитель 6 выносится за биологическую защиту из зоны облучения.

Чтобы работать на волновое сопротивление линии связи ЛС (ρ=50 Ом или ρ=75 Ом) необходимо использовать трансформатор импеданса 4, который позволяет согласовывать высокий импеданс нагрузки детектора (использование понижающего трансформатора) с низким волновым сопротивлением ЛС, на выходе которой подключен повышающий трансформатор 5. Для детекторов с собственной емкостью много большей, чем входная емкость усилителя, хорошие результаты можно получить, если на выходе ЛС (коаксиального кабеля) включить (повышающий) трансформатор 5, нагруженный на Rн>>ρ Rн=к2·ρ, где к - коэффициент трансформации.

Сигнал напряжения с трансформатора 4 (с резистора Rн) поступает на вход усилителя 6 с входным сопротивлением Rн>>ρ, с выхода которого усиленный сигнал поступает на вход амплитудного дискриминатора 7. На вход задания порога дискриминации дискриминатора 7 подается напряжение порога дискриминации с цифро-аналогового преобразователя 16.

Сформированные логические импульсы счета через оптопреобразователь 8 и волоконную линию поступают на вход оптоприемника 10 и далее на измеритель средней скорости счета 11 импульсов с камеры деления 1. Обработка информации (расчет средней скорости счета, периода разгона) осуществляется микроконтроллером 12.

Преобразование (измерение) среднего тока Iт камеры деления 1 происходит следующим образом. С общего вывода (0) камеры деления 1 ток поступает на измеритель среднего тока 13 (линейный или логарифмический усилители с широким диапазоном измерения до 12 декад) и далее через аналого-цифровой преобразователь 14 цифровая информация поступает в микроконтроллер 12 для дальнейшей обработки (расчет среднего тока, периода разгона). Операция линеаризации в токовом тракте измерения обеспечивается за счет измерения и компенсации фонового тока камеры деления Iф, который определяется током утечки, а также влиянием потоков γ-квантов и α-частиц.

Зависимости плотности потока нейтронов от времени, измеренные камерой деления в счетном и токовом режимах, объединяются. На фиг.2 приведен график изменения скорости счета и тока камеры КНК-15-1.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить достоверность измерения нейтронного потока при значениях регистрируемого тока с камеры меньших, чем десять фоновых токов камеры за счет использования в дополнение к токовому режиму режима счета единичных нейтронов.

1. Способ регистрации нейтронного потока ядерной установки в широком диапазоне измерений, заключающийся в том, что детектируют нейтронный поток ядерной установки посредством регистрации токового режима камеры деления с последующим измерением и обработкой тока камеры деления вне зоны облучения, отличающийся тем, что одновременно с токовым режимом используют режим счета единичных нейтронов, при этом в диапазоне линейной зависимости скорости счета от нейтронного потока осуществляют прямые измерения актов регистрации нейтронов, причем сигнал, обусловленный единичными нейтронами без предварительного усиления, передают по кабельной линии для регистрации и обработки вне зоны облучения, после чего зависимости плотности потока нейтронов от времени, измеренные камерой деления в счетном и токовом режимах, объединяются.

2. Устройство измерения нейтронного потока, содержащее расположенную в зоне облучения камеру деления, вынесенные за пределы зоны облучения блок аналоговой обработки сигнала, источник высокого напряжения и блок микроконтроллера, отрицательный электрод камеры деления соединен с выходом источника высокого напряжения и с входом блока аналоговой обработки сигнала, выход блока аналоговой регистрации соединен с входом блока микроконтроллера, а выход блока микроконтроллера соединен с входом источника высокого напряжения, отличающееся тем, что в устройство введен дополнительный канал регистрации счета нейтронов, соединяющий положительный электрод камеры деления с блоком микроконтроллера, канал образован расположенным в зоне облучения блоком гальванической развязки, блоком согласования, состоящим из расположенного в зоне облучения импульсного понижающего трансформатора и вынесенного за пределы биологической защиты зоны облучения посредством согласованной кабельной линии (ЛС) импульсного повышающего трансформатора, а также усилителем, амплитудным дискриминатором, оптопередатчиком, соединенным волоконно-оптической линией связи (ВОЛС) с оптоприемником, измерителем средней скорости счета нейтронных импульсов, причем выход усилителя подключен к первому входу амплитудного дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается способа определения спектрального и пространственного распределения потока фотонов тормозного излучения, по меньшей мере, в одном пространственном направлении (х, у, z).

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии нейтронного излучения в присутствии фоновых излучений и электромагнитных наводок, и может быть использовано в системах управления и защиты ядерных реакторов, подкритических сборок, импульсных и других источников нейтронов, в научных исследованиях.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано для определения плотности потока быстрых нейтронов при работе ядерно-физических установок.

Изобретение относится к углеводородной промышленности, более конкретно данное изобретение касается инструментов нейтронного каротажа, используемых при исследовании геологической формации.

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к калибровке эмиссионных детекторов нейтронов для внутризонного контроля распределения энерговыделения в ядерных реакторах.

Изобретение относится к устройству измерения скорости счета камеры деления и устройству калибровки соответствующей камеры деления. .

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии излучения нейтронного излучения в присутствии фоновых излучений и электромагнитных наводок.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии излучения нейтронного излучения в присутствии фоновых излучений и электромагнитных наводок.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии излучения нейтронного излучения в присутствии фоновых излучений и электромагнитных наводок.

Изобретение относится к способам определения направленности радиоактивного излучения. Способ определения направленности радиоактивного излучения включает создание объема метастабильной протянутой текучей среды; размещение объема метастабильной протянутой текучей среды в непосредственной близости от источника радиоактивного излучения; определение положения кавитаций, вызванных радиоактивным излучением, в метастабильной протянутой текучей среде; и определение направления источника радиоактивного излучения на основании кавитаций, вызванных радиоактивным излучением, в метастабильной протянутой текучей среде. Устройство для определения направленности падающего радиоактивного излучения содержит камеру, содержащую текучую среду, систему управления, связанную с механизмом для деформации камеры, которые совместно функционируют для создания и поддержания в текучей среде напряженного метастабильного состояния, достаточного для формирования кавитационных пузырьков при столкновениях молекул текучей среды с налетающими ядерными частицами. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 22 ил., 4 табл.

Изобретение касается способа определения изотопного отношения делящегося вещества. Способ определения изотопного отношения делящегося вещества, содержащегося в камере деления, причем делящееся вещество имеет основной изотоп X и по меньшей мере один изотоп-примесь Y, при этом изотопы X и Y характеризуются радиоактивным распадом согласно двум следующим уравнениям: X->X′, характеризуется λX, FX, и Y->Y′, характеризуется λY, FY, где X′ и Y′ соответственно являются «дочерними» изотопами изотопов X и Y, при этом распад изотопа X, соответственно Y, характеризуется испусканием гамма-кванта дочерним изотопом X′, соответственно Y′, с энергией E1, соответственно E2, с вероятностью испускания Iγ(E1), соответственно Iγ(Е2), причем величины λX и λY соответственно являются постоянной радиоактивного распада основного изотопа X и постоянной радиоактивного распада изотопа-примеси Y, a FX и FY соответственно являются коэффициентом разветвления распада изотопа, используемым для измерения радиоактивности основного изотопа, и коэффициентом разветвления распада изотопа, используемым для измерения радиоактивности изотопа-примеси, отличающийся тем, что содержит следующие этапы: при помощи спектрометрической установки, установленной в заданной конфигурации измерения, измеряют чистую площадь S(E1) первого пика гамма-излучения делящегося вещества с первой энергией E1 и чистую площадь S(E2) второго пика гамма-излучения делящегося вещества с второй энергией E2, при помощи контрольных точечных источников в заданной конфигурации измерения определяют контрольный коэффициент полного поглощения R O P ( E 1 ) с первой энергией E1 и контрольный коэффициент полного поглощения R 0 P ( E 2 ) со второй энергией E2, при помощи вычислительного устройства для заданной конфигурации измерения вычисляют интегральный переход T(E1) коэффициента для делящегося вещества с первой энергией E1 и интегральный переход T(Е2) коэффициента для делящегося вещества со второй энергией Е2, и при помощи вычислительного устройства вычисляют изотопное отношение R делящегося вещества при помощи уравнения: R = λ X λ Y × S ( E 2 ) S ( E 1 ) × I γ ( E 1 ) I γ ( E 2 ) × R 0 P ( E 1 ) R 0 P ( E 2 ) × T ( E 1 ) T ( E 2 ) × F X F Y . Технический результат - повышение эффективности определения изотопного отношения делящегося вещества. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым детекторам излучений. Детектор быстрых нейтронов содержит конвертор быстрых нейтронов и поверхностно-барьерный GaAs сенсор, регистрирующий протоны отдачи, при этом сенсор выполнен на подложке арсенида галлия n-типа проводимости, на рабочей поверхности которого выращен эпитаксиальный слой GaAs высокой чистоты толщиной от 10 до 80 мкм, причем и где d - толщина эпитаксиального слоя GaAs высокой чистоты, εп - относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника, ε0 - электрическая постоянная, φк - контактная разность потенциалов, q - заряд электрона, ND - уровень легирования полупроводника, µе - подвижность электронов, τе - время жизни электронов, со сформированным на нем платиновым барьером Шоттки толщиной 500 Å, на обратной стороне подложки сформирован омический контакт. Технический результат - повышение эффективности сбора заряда детектора, снижение чувствительности к гамма-фону. 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной физики. Способ измерения асимметрии распада поляризованных пучков включает в себя пропускание поляризованного пучка частиц через контролируемую зону, регистрацию заряженных частиц, испускаемых асимметрично относительно спина распадающихся частиц, контрольные измерения при изменении направления поляризации пучка на 180°, при этом исходный поляризованный пучок частиц пропускают через зону контроля с близким к нулю магнитным полем, поток частиц исходного поляризованного пучка ступенчато варьируют с помощью прецизионной управляемой диафрагмы, на каждой ступени потока проводят многократные измерения скорости счета и энергетического спектра испускаемых в зоне контроля заряженных частиц с помощью охватывающего пучок секционированного по углу детектора; по совокупности скоростей счета и их погрешностей строят функционал ошибок для оценок чисел частиц в зоне видимости детектора путем приближений этих чисел шкалой (последовательностью) с шагом 1/μ, значение μ подбирают до наилучшего совмещения минимумов функционалов ошибки для времен жизни τ+ и τ- двух спиновых мод распада и их среднего арифметического значения, причем обработка проводится независимо для двух наборов данных, отличающихся значениями потока, а решение по μ и τ определяется пересечением функционалов этих наборов вблизи минимумов, близких к 1, причем коэффициент спиновой корреляции (асимметрия распада) определяется по формуле где - есть средняя спиральность частиц, испускаемых при распаде, определяемая из измеренного спектра частиц или из табличных данных. Технический результат - повышение точности измерения асимметрии распада нейтронов. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии нейтронного излучения, и может быть использовано при калибровке каналов измерения расхода теплоносителя в первом контуре корпусных ядерных реакторов. Способ включает измерение и запись величины плотности нейтронного потока при различных условиях его формирования с помощью ионизационной камеры деления. Согласно изобретению калибровку каналов измерения плотности нейтронного потока производят за пределами реактора, при этом измерение плотности нейтронного потока осуществляют двумя измерительными каналами в два этапа: на первом этапе размещают источник нейтронов напротив датчика первого измерительного канала, предназначенного для установки на трубопроводе первого контура ядерного реактора со стороны выхода теплоносителя из реактора, при этом расстояние l1 от источника нейтронов до этого датчика выбирают таким образом, чтобы скорость счета N1 в первом измерительном канале соответствовала плотности нейтронного потока на трубопроводе, и регистрируют эту скорость счета N1, на втором этапе размещают источник нейтронов напротив датчика второго измерительного канала, предназначенного для установки на трубопроводе первого контура ядерного реактора со стороны возврата теплоносителя в реактор, и выбирают расстояние l2 между источником нейтронов и вторым датчиком по формуле , где v - скорость потока теплоносителя; L - расстояние между датчиками на трубопроводе; τ - период полураспада изотопа 17N, затем настраивают чувствительность второго измерительного канала таким образом, чтобы его скорость счета N2 была равна после чего устанавливают датчики на трубопровод. Технический результат - повышение точности калибровки каналов измерения плотности нейтронного потока и сокращение времени на ее проведение.

Устройство может быть использовано для изготовления цилиндрических трубок из пластика или металлопластика для газонаполненных дрейфовых детекторов ионизирующего излучения. Рабочий орган для ультразвуковой сварки представляет собой сонотрод со сферической рабочей поверхностью и установлен с возможностью его прижатия во время сварки к наковальне. Подающая бобина снабжена регулируемым натяжителем ленты. Упор для формирования ленты в U-образный профиль имеет регулировочный узел для точного позиционирования продольных кромок заготовки трубки относительно сонотрода и наковальни. Фильера имеет средство для точного позиционирования ее относительно наковальни. Устройство снабжено кареткой для закрепления в ней конца трубки, которая имеет возможность перемещения по направляющей для вытягивания трубки. Каретка снабжена соплом для подачи газа под избыточным давлением в сваренную часть трубки. Полученные трубки имеют минимально возможную толщину, обладают достаточной прочностью для эксплуатации при рабочем давлении газа внутри трубки. Максимально увеличена гладкость внутренней поверхности сварного шва за счет исключения свисания его кромки по всей длине. Изготовленные с помощью устройства трубки обеспечивают малое искажение электрического поля внутри, что положительно влияет на эффективность работы детектора. 5 ил.

Изобретение относится к области измерении плотности потока нейтронов с помощью различных типов детекторов, в частности пропорциональных и коронных счетчиков медленных нейтронов, импульсных камер деления. Способ регистрации нейтронов в присутствии гамма-излучения с тактовой процедурой измерений включает измерение постоянного тока Iγ, возникающего в детекторе нейтронов под действием гамма-излучения, при этом порог рабочей дискриминации UДраб для регистрации скорости счета нейтронов устанавливается по двум значениям скорости счета собственных шумов детектора на нерабочей ветви интегрального спектра импульсов, когда в логарифмическом масштабе прямая, соединяющая эти значения - 1-го (NШ1) - максимально высокого в пределах разрешающей способности усилительного тракта, 2-го (NШ2) - низкого, выбранного с соблюдением условия NШ2≥10·Nn, где Nn - ожидаемая скорость счета нейтронов, экстраполируется на ось дискриминаций, имеющую линейный масштаб, и точка пересечения на оси дискриминаций в области NШ≤(10-1-10-2)·Nn принимается в качестве UДраб, при котором можно пренебречь вкладом шумовых импульсов в измеряемую после установки UДраб скорость счета нейтронов Nn, а в канал измерения тока Iγ дополнительно вводятся автоподстройка значений высокого напряжения детектора Uвыс1 (перед автоподстройкой нуля схемы измерения тока Iγ), Uвыс2 (перед измерением тока Iγ) и реперный сигнал с автоконтролем его воспроизводимости. Технический результат - исключение влияния нестабильности работы канала детектирования нейтронов на результаты текущих измерений с обеспечением максимально возможной эффективности детекторов при любых значениях мощности дозы гамма-излучения. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к полупроводниковым детекторам для регистрации корпускулярных излучений, в частности к алмазным детекторам тепловых нейтронов. Алмазный детектор тепловых нейтронов состоит из алмазной пластины, двух контактных электродов, конвертора тепловых нейтронов и внешних выводов для подачи напряжения смещения и съема выходного сигнала, при этом один из контактных электродов выполнен в виде набора графитовых столбиков, расположенных в объеме алмазной пластины так, чтобы расстояние от торцов графитовых столбиков до второго контактного электрода не превышало 5-10 мкм, при этом основания графитовых столбиков параллельно подсоединены к выводу для подачи напряжения смещения, а конвертор тепловых нейтронов установлен над поверхностью другого контактного электрода. Технический результат - снижение чувствительности к фоновому гамма-излучению. 1 ил.
Изобретение относится к области ядерной техники. Эмиссионный нейтронный детектор содержит коллектор и эмиттер, отделенные друг от друга изоляционным материалом, при этом эмиттер выполнен из порошка двуокиси гафния, заключенного в металлическую оболочку, при этом оболочка эмиттера выполнена толщиной от 0,14 мм до 0,20 мм, а масса двуокиси гафния на 1 м чувствительной части детектора выбрана в диапазоне от 6,4 г до 7,1 г. Технический результат - повышение точности контроля плотности потока нейтронов в ядерном реакторе.

Изобретение относится к области технической физики. Устройство для спектрометрии нейтронов состоит из водородсодержащих замедлителей быстрых нейтронов цилиндрической формы, регистраторов тепловых и медленных нейтронов, расположенных вдоль центральной оси устройства, борного фильтра и цилиндрических углублений на торцевой поверхности замедлителя, обращенной к источнику излучений, при этом в качестве регистраторов нейтронов используют активационные детекторы в кадмиевом чехле и без чехла, которые размещены в контейнере попарно на расстояниях не более длины диффузии тепловых нейтронов в замедлителе, а цилиндрические углубления заполнены вставками, при этом контейнер и вставки выполнены из материала замедлителя. Технический результат - измерение энергетического спектра направленного потока нейтронов в широком диапазоне энергий при высоких уровнях сопутствующего гамма-излучения. 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-07-20 2014-07-20T17:29:18
Наверх