Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Блок детекторів для вимірювання потоку нейтронів, який має два нейтроночутливих об'єми, перший з яких містить нуклід, який випускає заряджені частинки при реакції з нейтронами, та електрично ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання лінією електричного зв'язку з входом тракту вимірювання електричного струму, а другий нейтроночутливий об'єм містить електрично ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання з входом тракту вимірювання швидкості лічіння імпульсів реакції, який відрізняється тим, що другий нейтроночутливий об'єм містить радіатор, який випускає заряджені частинки при реакції з нейтронами, чутливість К якого

де 1<<D - коефіцієнт перекриття лінійних ділянок навантажувальної характеристики в режимах вимірювання швидкості лічіння імпульсів реакції та електричного струму;  - діапазон завантаження тракту вимірювання швидкості лічіння імпульсів реакції;  - максимальне завантаження тракту вимірювання швидкості лічіння імпульсів реакції;  - мінімальне завантаження тракту вимірювання швидкості лічіння імпульсів реакції;  - середня тривалість імпульсів струму, які виникають в другому нейтроночутливому об'ємі при реакції з нейтронами;  - відносне відхилення навантажувальної характеристики від лінійної;  - струмова чутливість першого нейтроночутливого об'єму;  - власний фоновий струм в першому нейтроночутливому об'ємі;  - максимальна чутливість до нейтронів другого нейтроночутливого об'єму, при цьому відношення власного фонового струму в другому нейтроночутливому об'ємі до фонового струму в першому нейтроночутливому об'ємі більше відношення їх струмових чутливостей до нейтронів  не більше, ніж в  разів, де  - середній заряд, який виникає в другому нейтроночутливому об'ємі на одну реакцію, яка супроводжується вильотом заряджених частинок з нейтроночутливого радіатора;  - відносний діапазон лінійності навантажувальної характеристики першого нейтроночутливого об'єму.

2. Блок за п. 1, який відрізняється тим, що перший нейтроночутливий об'єм утворений електричним з'єднанням сигнальних електродів аналогічних нейтроночутливих об'ємів.

3. Блок за п. 1, який відрізняється тим, що другий нейтроночутливий об'єм утворений електричним з'єднанням сигнальних електродів аналогічних нейтроночутливих об'ємів.

4. Блок за п. 1, який відрізняється тим, що , при цьому значення .

Текст

1 Блок детекторів для вимірювання потоку нейтронів, який має два нейтроночутливих об'єми, перший з яких містить нуклід, який випускає заряджені частинки при реакції з нейтронами, та електрично ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання ЛІНІЄЮ електричного зв'язку з входом тракту вимірювання електричного струму, а другий нейтроночутливий об'єм містить електрично ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання з входом тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції, який відрізняється тим, що другий нейтроночутливий об'єм містить радіатор, який випускає заряджені частинки при реакції з нейтронами, чутливість К якого де 1 < ^ К-| /Q , при цьому значення 1ы < 5-Q/x О CO ГО (О 46133 Винахід належить до області технічної фізики, а точніше, до області реєстрації нейтронів Найбільш ефективно винахід може бути використаний при виготовленні блоків, вузлів, каналів для вимірювання потоку нейтронів на основі іонізаційної камери та лічильника, при використанні в системі управління та захисту ядерного реактора та інших джерел нейтронів Відома скомпенсована за струмом від фонового у-випромінювання газонаповнена іонізаційна камера типу КНК, яка містить нейтроночутливий об'єм, в якому розміщений борний радіатор в твердій або газовій фазі, та електричне ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання ЛІНІЄЮ електричного зв'язку з трактом вимірювання електричного струму (див, наприклад, Чукляев С В , Грудский М Я , Артемьев В А Вторичноэмиссионные детекторы ионизирующих излучений М , Энергоатомиздат, 1995 г, с 178-182) Робота цього детектора базується на перетворенні потоку нейтронів у електричний струм, який виникає в чутливому об'ємі під дією продуктів реакції нукліда 1 В з нейтронами Недоліком цього детектора є наявність власного фонового струму, значення якого вносить нелінійний вклад в сигнал від нейтронів і практично не дозволяє виміряти струм від нейтронів з похибкою менше 2% при ЩІЛЬНОСТІ потоку теплових нейтронів нижче 3 • 103см • с 1 На фоні супутнього у-випрмінювання нижня межа фонового струму може зростати на один - два десятинних порядки Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення за більшістю подібних ознак є блок іонізаційних камер типу КНУ, який має два нейтроночутливих об'єми, один з яких містить нуклід 10 В, що випускає заряджені частки при реакції з нейтронами, та електричне ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання ЛІНІЄЮ електричного зв'язку з трактом вимірювання електричного струму, а другий нейтроночутливий об'єм містить електричне ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання з трактом вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції (див Чукляев С В , Пепелышев Ю Н , Уваров Н А и др Блоки ионизационных камер для измерения потока нейтронов в реакторах Приборы и техника эксперимента , 1997, № 3, с 14 - 23) Недоліком цього блока є високе значення власного фонового струму в об'ємі, що містить бор, обумовлене внеском додаткового об'єму, який містить матеріал, що ділиться, що обумовлює необхідність використання додаткового тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції Суть запропонованого технічного рішення полягає в тому, що в блоці детекторів для вимірювання потоку нейтронів, який має два нейтроночутливих об'єми, перший з яких містить нуклід, який випускає заряджені частки при реакції з нейтронами, та електричне ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання ЛІНІЄЮ електричного зв'язку з входом тракту вимірювання електричного струму, а другий нейтроночутливий об'єм містить електричне ізольований сигнальний електрод, призначений для з'єднання з входом тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції, другий нейтроночутливий об'єм містить радіатор, який випускає заряджені частки при реакції з нейтронами, чутливість К якого 5 • К і • N m i n / їм < К = К 2 < 5 2 • К і / (1ы • X • х) де 1 < % Кі / Q, при цьому значення 1 < 52 • D • Q • Nmm ы =5 /х Запропонований винахід задовольняє критеріям винаходу «новизна» та «винахідницький рівень», незважаючи на ВІДОМІСТЬ деяких використаних ознак, оскільки сукупність викладених ознак в новому взаємозв'язку, дозволяє спростити конструкцію блока та зберегти лінійну ділянку навантажувальної характеристики при заданому відносному відхиленні 5 за рахунок встановлених співвідношень між характеристиками конструкції, фізичними властивостями та характеристиками використаних в ній матеріалів Нижче викладений приклад конкретного виконання пристрою з посиланням на додані креслення та таблиці Фіг 1 зображує схему блока детекторів та електричну схему його вмикання (CM - узгоджуючий модуль, ДУ - диференціальний підсилювач імпульсів, ПП -перелічувальний прилад, А - вимірювач електричного струму, ИП1, ИП2, ИПЗ -джерела елеісгричної напруги живлення) Фіг 2 зображує схему блока іонізаційних камер Фіг 3 зображує схему блока детекторів з електрично з'єднаними високовольтними електродами чутливих об'ємів та електричну схему його вмикання ( CM - узгоджуючий модуль, ДУ - диференціальний підсилювач імпульсів, ПП перелічувальний прилад, А - вимірювач електричного струму, ИП1, ИП2 -джерела електричної напруги живлення) Фіг 4 зображує залежності швидкості ЛІЧІННЯ N 235 імпульсів поділу U в другому нейтроночутливому об'ємі, нормованого на мінімальне завантаження тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції Nmm, та струму від нейтронів І в першому і другому нейтроночутливих об'ємах, нормованого на величину струму Ітщ = Q • Nmm, від ЩІЛЬНОСТІ потоку теплових нейтронів Ф п , нормованої на ЩІЛЬНІСТЬ потоку Фі при мінімальному завантаженні тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції в другому нейтроночутливому об'ємі 46133 вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції 10 Наприклад, для шару матеріалу, що ділиться, товщиною, яка не перевищує середню довжину пробіпв важких продуктів поділу, значення г| обчислюють за формулою Фіг 5 зображує діаграму для визначення інтервалу відношення чутливостей до теплових нейтронів другого та першого чутливих об'ємів в різних модифікаціях блока по величині відношення % І D При Nmm = 1С 1 Таблиця 1 представляє середню довжину пробігу легких та важких продуктів поділу 235 U в радіаторах із різних матеріалів Таблиця 2 представляє основні характеристики модифікацій блока газонаповнених іонізаційних камер Таблиця 3 представляє інтервали відношення струмових чутливостей до нейтронів другого та першого чутливих об'ємів для різних модифікацій блока детекторів та різних % при D = 105 та Nmm = 1с 1 Блок детекторів 1 (фіг 1) містить два нейтроночутливих об'єми 2 і 3 з електрично ізольованими сигнальними електродами 4 і 5, ВІДПОВІДНО Перший нейтроночутливий об'єм 2 містить нуклід 1 В 6, який випускає заряджені частки при реакції з нейтронами Сигнальний електрод 4 цього чутливого об'єму призначений для з'єднання за допомогою лінії електричного зв'язку 7 з входом тракту вимірювання електричного струму 8 Другий нейтроночутливий об'єм 3 містить радіатор 9 у вигляді шару матеріалу, що ділиться, чутливість якого К визначається співвідношенням K = S - N A - ^ - p - d ті • а / А, де S - площа шару нейтроночутливого матеріалу в другому нейтроночутливому об'ємі, NA - число Авогадро,'%- відносна КІЛЬКІСТЬ маси нейтроночутливого нукліда в нейтроночутливому матеріалі, р - ЩІЛЬНІСТЬ нейтроночутливого матеріалу, d -товщина шару нейтроночутливого матеріалу, г| - середня КІЛЬКІСТЬ заряджених часток, що вилітають із шару нейтроночутливого матеріалу на одну реакцію, а -середній перетин реакції нукліда з нейтронами, А - атомна маса нейтроночутливого нукліда, і тотожно рівна максимальній чутливості до нейтронів «2 цього об'єму в режимі вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції Сигнальний електрод 5 цього чутливого об'єму призначений для з'єднання з входом тракту де Rmi, Rm2 - середня довжина пробіпв легких та важких продуктів поділу ВІДПОВІДНО Значення 23 Rmi та Rm2 продуктів поділу U в різних матеріалах наведені в таблиці 1 Як блок детекторів може бути використаний набір із двоелектродної та триелектродної газонаповнених іонізаційних камер типу КНТ та КНК Найбільш зручний в експлуатації - блок газонаповнених детекторів Блок (фіг 2) складається з двох чутливих об'ємів 2 і 3, встановлених, наприклад, один за другим та зварених між собою за допомогою перехідного фланця 11 Перший об'єм 2 складений з двох частин, встановлених одна за другою Кожна частина містить систему з трьох електродів 12, розміщених в циліндричному корпусі 13 із ЗОВНІШНІМ діаметром 50 та товщиною стінки 0,8мм Один з електродів в кожній частині набраний з 44, а два інших - гііть 1Ъ дисків діаметром 44 та товщиною біля 0,36мм, закріплених на трьох металевих стояках 14 Стояки ізольовані від корпуса опорними ізоляторами 15 з високоглиноземистої кераміки Кожний диск одного електрода, який прийнято називати сигнальним, розміщений між дисками двох інших високовольтних електродів, створюючих з сигнальним електродом дві секції Відстань між сусідніми дисками різноіменних електродів 1,6мм Через отвори в перехідному фланці 16 і опорних ізоляторах стояки одноіменних електродів обох частин з'єднані між собою струмопровідними провідниками 17, а один із стояків кожного електрода однієї з частин електрично-з'єднаний з окремим електричним вводом 18, виготовленим шляхом спайки корундової кераміки з коваром та ввареним в кришку корпуса цього об'єму 11 Поверхні дисків в одній з секцій покриті шаром матеріалу товщиною (р • d) біля 1мг / см 2 , який містить 1П нуклід В Ця секція чутлива до нейтронів та до увипромінювання Друга секція не містить нейтроночутливого матеріалу і служить для компенсації іонізаційних струмів від фонового увипромінювання в ланцюгу сигнального електрода Для покриття електродів може використовуватися бор аморфний з природним вмістом нукліда 10 В, продукт (80 - 95)%ного збагачення по 10 В Загальна площа покриття складає 0,22м2 Як перший чутливий об'єм можуть використовуватися скомпенсовані за струмом від фонового у-випромінювання конструкції юнізацій1П ноі камери, що містять BF3 в газовій фазі або 3 Не Другий об'єм 3 складений з двох електродів 19, зібраних з 53-х аналогічних дисків, закріплених на стояках 14 Диски на периферії мають вирізи для прокладки стояків та виступи, які при складанні електродної системи заводять в отвори несучих стояків, загинають та приварюють до останніх то 46133 чечною електрозваркою Стояки ізольовані від корпуса опорними ізоляторами 15 з високоглиноземистої кераміки, встановленими в спеціальні гнізда у фланцях Отвори в стояках розміщені таким чином, що між дисками різноіменних електродів утворюється зазор 1,6мм, а кожний диск сигнального електрода виявляється розміщеним між двома дисками другого електрода, на який подають електричну напругу живлення Звернені одна до одної поверхні дисків цього чутливого об'єму покриті шаром ІІзОв 90% нукліда 2 3 5 U товщиною біля 1г / см Загальна площа покриття 0,13м Через отвір у фланцях та опорних ізоляторах один із стояків кожного електрода з'єднаний струмопровідними провідниками 17 з окремим металокерамічним електричним вводом 18, встановленим в кришці корпуса блока 20 Струмопровідні провідники першого об'єму ізольовані керамічною трубкою 21, яка прокладена усередині металевої трубки, встановленої у вирізі дисків електродної системи другого чутливого об'єму та закріпленої на опорних фланцях, і з'єднані з окремими електричними вводами блока 18 Складання може бути проведене в аксіальноциліндричній системі електродів, в якій зручно розмістити один чутливий об'єм усередині другого, або послідовним розміщенням чутливих об'ємів, сигнальні електроди яких ВІДПОВІДНО з'єднані з сигнальними електродами першого та другого нейтроночутливих об'ємів За винятком вузлів електричних вводів та опорних ізоляторів, всі металеві деталі виготовлені із нержавіючої сталі аустенітного класу Перший об'єм заповнений аргоном дотиску бОкПата гелієм-4 Сумарний тиск суміші інертних газів 0,4МПа Другий об'єм заповнений сумішшю азоту, гелію та аргону до тиску 0,45МПа Парціальний тиск азоту та гелію однаковий і рівний 9кПа Основні характеристики модифікацій блока іонізаційних камер, умовно позначених М1, М2, МЗ та М4, наведені у таблиці 2 Можливо зменшити КІЛЬКІСТЬ електричних вводів 18, встановлених в кришці блока 20, та КІЛЬКІСТЬ джерел електричної напруги живлення шляхом з'єднання електричного вводу 18 високовольтного електрода першого об'єму з одним з металевих стояків високовольтного електрода другого чутливого об'єму (фіг 3) Проте при цьому в тракті вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів виникає додаткове джерело шумів, зумовлене флуктуаціями струму в секції першого чутливого об'єму під опроміненням Блок іонізаційних камер розташовують в циліндричному електромагнітному екрані із сталі-20, покритої мідною фольгою, та розміщують всередині герметичного корпуса ПІДВІСКИ 22 Екран, як правило, ізолюють від корпуса ПІДВІСКИ В термінології ГОСТ 27445-87 «Системи контролю нейтронного потоку для управління та захисту ядерних реакторів Загальні технічні вимоги» підвіска, що містить іонізаційну камеру (детектор, блок детекторів) та кабельну вставку, називається вузлом детектора Вузол детектора розміщують в каналі реактора або іншого джерела нейтронів і з'єднують з входами електронного блока 23 При цьому сигна 8 льний електрод першого чутливого об'єму з'єднують з входом тракту вимірювання електричного струму 8, а сигнальний електрод другого чутливого об'єму - з входом тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів 10 Електронний блок 23 складається з вхідного та узгоджуючого модулів, модуля вводу-виводу та персонального компьютера 24 Вхідний модуль призначений для перетворення струмового сигналу в електричну напругу підсилення, фільтрації та подавления синфазных завад Модуль містить - перетворювач струму в напругу, - підсилювач електричного струму, вимірювач електричного струму (А), - диференційний підсилювач імпульсів (ДУ), - перелічувальний прилад з таймером (інтенсиметр) (ПП), - фільтр нижніх частот Основні характеристики модуля - вхідна чутливість 2нА, - динамічний діапазон 120дБ, - КІЛЬКІСТЬ ступенів коефіцієнта перетворення 4, - КІЛЬКІСТЬ ступенів коефіцієнта підсилення 64, - частота зрізу фільтра нижніх частот 4кГц, - діапазон частотної характеристики вище за 1 • 10 Гц, - максимальна швидкість ЛІЧІННЯ ІМПУЛЬСІВ ПОДІЛУ, N m a x 1 • Ю5С1, Модуль вводу-виводу призначений для перетворення вимірюваного сигналу в цифровий код, вводу його в комп'ютер, а також для управління вхідним модулем Модуль містить аналогоцифровий перетворювач (АЦП) та паралельний інтерфейс Основні характеристики аналого-цифрового перетворювача - КІЛЬКІСТЬ вхідних каналів 8, - КІЛЬКІСТЬ розрядів - час перетворення - похибка перетворення - режим зчитування 10, т = 200нс, максимальне 46133 завантаження тракту вимірювання швидкості Л І ЧІННЯ ІМПУЛЬСІВ N m a x = 5 / Т = 1 • 105С 1 МІНІМЗЛЬНЄ завантаження тракту Nmm пов'язане з інтенсивністю власних фонових імпульсів другого чутливого об'єму Ы < N m (див таблицю 2) ф m Похибка вимірювання електричного струму І обумовлена, головним чином, флуктуаціями струму від теплових нейтронів, струму від фонового увипромінювання Іу, шумами вимірювального тракту та шумами, що виникають при перетворення аналогового сигналу в цифровий код Сумарна дисперсія статистичних шумів вимірюваного струму оцінюється співвідношенням 2 ul = 4 Af Q j i + QT \.t/Qa \+v /Qa l] m + [0 29 I mai! /G E 2" if де Af - полоса пропускання аналогового фільтра, m - число усереднень, п -розрядність АЦП, Q a « 1-10 - середній заряд, що протікає в першому чутливому об'ємі на 1 а - частку, Кп, у « 1-Ю 17 середній заряд, що протікає в чутливому об'ємі на 1 фОТОН, К П , Ітах - МЭКСИМЭЛЬНИЙ СТруМ НЄЙТрОНО чутливого об'єму, v 2 - інтенсивність флуктуаційної завади вимірювального тракту, GE - імпульсна характеристика вимірювальної апаратури При вмиканні оптимальної фільтрації та усереднення результатів багаторазових вимірювань потоку теплових нейтронів відносна середньоквадратична похибка зменшується до 500 разів Шуми дискретизації в режимі роботи електронної апаратури з перемінним коефіцієнтом підсилення не перевищують 1 % Програмне забезпечення побудоване за принципом розгалуженого меню, яке працює під MS DOS, і складається з вимірювальної та обробної програм Вимірювальна програма реалізована на мові Turbo Paskal і включає в себе весь комплекс процедур нижчого рівня, які працюють з електронною апаратурою та організують вимірювання та накопичення даних Програма дозволяє автоматично підключати та відключати фільтр нижніх частот, оптимально встановлювати період дискретизації АЦП від ЗОмкс до 35мс, період та число ВІДЛІКІВ В одному вимірюванні, діапазон вхідного сигналу до 2, 20, 200 або 2000мкА, число циклів вимірювання, в тому числі з усередненням, нормуванням та графічною візуалізацією даних, записом в конфігураційний файл для подальшого відновлення результатів та умов вимірювання При цьому програма передбачає можливість оптимального вибору та автоматичного перемикання коефіцієнта підсилення по ступенях від 1 до 64 в кожному діапазоні Програма обробки реалізована на мові FORTRAN 77 і включає процедуру обробки результатів вимірювання Кінцевим результатом обробки даних є визначення ЩІЛЬНОСТІ потоку нейтронів, потужності, коефіцієнта реактивності та інших параметрів реактора Взаємодія вимірювальної та обробної програм здійснюється на рівні файлів даних Пристрій працює наступним чином При створенні ЗОВНІШНІМИ джерелами (ИП1, ИП2, ИПЗ) електричних напруг живлення електричні сигнали, що виробляються під дією нейтронів в першому (ИК-1) 2 та в другому (ИК-2) 3 чутливих 10 об'ємах блока 1 іонізаційних камер, надходять в електронний блок 22 Масив виміряних значень швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів поділу в ИК-2 та електричного струму в ИК-1 записуються в оперативну память компьютера 22 і в КІНЦІ вимірювання - на диск для детальної обробки На фіг 4 показані залежності швидкості ЛІЧІННЯ 235 N імпульсів поділу U 25 в ИК-2, нормованої на мінімальне завантаження тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції Nmm, та струму від нейтронів І 26 в ИК-1 з різною чутливістю від ЩІЛЬНОСТІ потоку теплових нейтронів Ф п , нормованою на ЩІЛЬНІСТЬ потоку Фі при мінімальному завантаженні тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції в ИК-2 Тут же нанесена залежність струму від нейтронів 27 в ИК-2 Для зручності значення І нормовані на величину струму Ітщ = Q • Nmm, де Q - середній заряд, що виникає в ИК-2 на один осколок, який вилітає з шару матеріалу, що ділиться Видно, що в лінійному діапазоні D = N m a x / N m = 5 / N m • х, де N m a x - максимальне завантаm m ження тракту вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції, х - середня тривалість імпульсу струму, який виникає в другому нейтроночутливому об'ємі в одній реакції поділу, швидкість ЛІЧІННЯ імпульсів поділу в ИК-2 обмежена при ЩІЛЬНОСТІ ПОТОКУ НеЙТрОНІВ Фз = N m ax / К2, ДЄ К2 - МЭКСИМЭЛЬ на чутливість до нейтронів ИК-2 в режимі вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів поділу В режимі вимірювання електричного струму внесок власного фонового струму 1 обумовлює відхилення наы вантажувальної характеристики ИК-1 від лінійної при низькій ЩІЛЬНОСТІ потоку нейтронів Відносне відхилення 5 « 1 навантажувальної характеристики від лінійної пов'язане з мінімальним значенням ЩІЛЬНОСТІ потоку нейтронів Фг співвідношенням 5 • Кі • Фг =1ы, де Кі - струмова чутливість до нейтронів ИК-1 Якщо ЛІНІЙНІ ділянки навантажувальних характеристик ИК-1 та ИК-2 перехрещуються, то можна записати співвідношення Фі / Фз = І / D < Фг / Фз < І І %, з якого, враховуючи тотожну рівність значень Кг чутливості К шару матеріалу, що ділиться, в ИК2, виходить 5 • К і • N m i n / И < К = К 2 < 5 • К і • N m i n • D / (І ь , • %) = 52 • К| / (1ы • % • х), де 1 < % ъ де Di - відноt5 сний діапазон ЛІНІЙНОСТІ навантажувальної характеристики ИК-1 Із цього співвідношення, враховуючи, що Іьг / Іь2 > О • К 2 1 Кі, одержимо Q • К2 / Кі < Іь2 / І 2 < (Di / %)(Q • К2 / Кі), тобто відноЬ шення власного фонового струму в ИК-2 до фонового струму в ИК-1 більше їх струмових чутливостей до нейтронів Q • К2 / Кі не більше, ніж в Di / % разів 12 М2 перекриття діапазонів у режимах вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів поділу в ИК-2 та електричного струму в ИК-1 складає біля одного десятичного порядку, а модифікація М1 може виконати вимогу ГОСТ 27445-87 при 5 = 0,035 Максимальне перекриття діапазонів досягається в модифікації М4 Однак, як зазначено вище, лінійна ділянка навантажувальної характеристики цієї модифікації вужча в порівнянні з модифікаціями М1 та М2 При N m = 1с 1 та 5 = 0,02 інтервал відношення чутлиm востей зручно визначати за величиною відношення % І D за допомогою діаграми, показаної на фіг 5 На цій діаграмі лінії 28, 29, ЗО побудовані для модифікацій блока, в якому значення власного фонового струму h в ИК-1 ВІДПОВІДНО дорівнює 5-Ю'" 1-10 1 1 та 5-Ю 1 1 А Тут же позицією 31 позначена модифікація, в якій = 5 •D •Q • N n = Конструкції, в яких Кі К-і / Q), мають більш широку лінійну ділянку навантажувальної характеристики в порівнянні з конструкціями із зворотним співвідношенням струмових чутливостей В цьому випадку Кі / Q < К = К2 < 5 • Кі • Nmm • D / (1ы • х) Із цього співвідношення виходить, що максимальне значення власного фонового струму 1 в ИК-1, при якому можливе перекриття діапазоы нів вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів реакції в ИК-2 та електричного струму в ИК-1, визначається за формулою К-і / Q = 5 • К-і • Nmm • D / (їм • %) Враховуючи, що І < % < D, одержим їм < 5 • D • Q • Nmin = 5 2 - Q / x mi 5,2-10 10А Описаний вище пристрій дозволяє спростити конструкцію вузла детекторів, каналу в цілому та застосувати його для вимірювання ЩІЛЬНОСТІ потоку теплових нейтронів в інтервалі від 1,0 до 5-10 11 2 см -с 1 за умови перекриття ЛІНІЙНИХ ДІЛЯНОК діа пазонів вимірювання швидкості ЛІЧІННЯ імпульсів поділу та електричного струму не нижче одного десятичного порядку та відносному відхиленні навантажувальної характеристики від лінійної 2 3,5% В таблиці 3 подані інтервали відношення Q • К2 / Кі для різних модифікацій блока іонізаційних камер та різних % при 5 = 0,02, х = 200нс (D = 105) та N m = 1с 1 Видно, що за цих умов у модифікації m Таблиця 1 Характеристика матеріалу, що ділиться Дюксид урану Закис діоксиду урану U • Ni - сплав (5,7% Ni по масі) Суміш закису діоксиду урану з діоксидом торію в рівних пропорціях по масі Rmi, l O V c i / 8,6 8,1 10,55 8,3 6,9 6,5 8,4 6,7 Таблиця 2 Найменування харакМ1 теристики, одиниця ИК-1 виміру Матеріал радіатора Бор (% збагачення за ма(природний) сою) Чутливість до теплових нейтронів у режи0,2 мі виміру струму К-і, 13 10 Кл-см Швидкості ЛІЧІННЯ ім пульсів К2, см 2 Діапазон М2 МЗ ИК-2 ИК-1 ИК-2 ИК-1 и3о8 Бор (80 - 90% 10 В) и3о8 ^Не (90% b35 U) (90% 235 ІІ) 0,6 1,3 М4 ИК-2 ИК-1 ИК-2 и3о8 BF 3 (80 - 90% 10 В) (90% ^ 3 5 U) (90% b35 U) 1,0 1,3 и3о8 4,0 1,3 1,3 ЛІНІЙНОСТІ завантажувальної характеристики D-i, 107 2,0 2,0 0,02 0,06 ВІДН ОД Середній заряд на один акт ділення Q, 10 1 3 Кл Час збирання заряду х, не Чутливість до увипромінювання джерела 60 Со, 10 і5 Кл/Гр 2,6 2,6 2,6 2,6 200 200 200 200 < 0,003 3,6 < 0,003 3,6 < 0,003 3,6

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Chukliaiev Serhii Vasyliovych

Автори російською

Чукляев Сергей Васильевич

МПК / Мітки

МПК: G01T 3/00, H01J 47/00

Мітки: вимірювання, блок, потоку, нейтронів, детекторів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-46133-blok-detektoriv-dlya-vimiryuvannya-potoku-nejjtroniv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Блок детекторів для вимірювання потоку нейтронів</a>

Подібні патенти