核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆中子輻照加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微型裂變室測量熱中子注量率雖是公用技術(shù)，但要獲得與被輻照物所受注量率結(jié)果的一致性，會因條件和形態(tài)等種種時空差距難以確定。尤其在高功率堆輻照孔道內(nèi)，被輻照物輻照時間又是按分鐘計時更難。因此要求高質(zhì)量地輻照加工，熱中子注量率測量方法能快捷、真實、簡便地同時滿足多種要求一直是個難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，以克服現(xiàn)有的采用微型裂變室直接測量熱中子注量率導致的測量結(jié)果不準確、不及時的問題。
[0004]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，包括鋁制筒體，鋁制筒體的一端設(shè)置有底座，另一端設(shè)置有頂蓋，頂蓋的中心設(shè)置有通孔，鋁制筒體內(nèi)設(shè)置有硅單晶棒體，硅單晶棒體的軸線上設(shè)置有圓孔，圓孔的開口端與通孔相對，微型裂變室的靈敏段插入圓孔底部，微型裂變室設(shè)置在固定管內(nèi)，吊裝頭通過連接柱與頂蓋連接，連接柱的軸向上設(shè)置有與通孔配合的通孔I。
[0005]現(xiàn)有的對輻照中子注量率的測量是采用微型裂變室直接進行測量，由于輻照孔道內(nèi)熱中子注量率有時間和空間等許多不確定性、不一致性等問題，導致不能準確測量輻照孔道內(nèi)的熱中子注量率，更是無法測得被輻照硅時的中子注量率。本發(fā)明采用鋁制筒體作為載體，鋁制筒體與輻照硅時的容器材料一樣，在鋁制筒體內(nèi)設(shè)置硅單晶棒體，內(nèi)部環(huán)境與輻照孔道內(nèi)硅輻照的環(huán)境一致，很好地模擬了輻照硅的情況，所述的微型裂變室的靈敏段插入圓孔底部具體是指將用于測量輻照硅中子注量率的微型裂變室的靈敏段插入硅單晶棒的質(zhì)心處，消除了測量方法與被輻照硅的輻照特性等諸多差異或不確定性問題，由此獲得的測量結(jié)果接近真實情況，由標定裝置測得的硅質(zhì)心處的輻照熱中子注量率，就可以即亥IJ、直接而準確地推算出硅單晶的輻照質(zhì)量并指導輻照生產(chǎn);而常規(guī)的活化法、數(shù)據(jù)硅法等需3-5天得到輻照結(jié)果，因而本發(fā)明與傳統(tǒng)的測量中子注量率的測量方法相比，使得硅輻照的質(zhì)量可控。
[0006]本發(fā)明的工作過程:用輻照硅出入堆操作的抓取工具抓住吊裝頭，由存放處吊取出標定裝置，水平移動至欲測量的輻照孔道，準確而緩慢地放入輻照孔道待測部位，等待約1分鐘視二次儀表指示穩(wěn)定，記錄裝置輸出的電流值、裝置上的高度標記、測量時刻等。多次測量直到各個數(shù)值穩(wěn)定后將標定裝置吊出輻照孔道放回存放地。
[0007]本發(fā)明通過采用微型裂變室與硅單晶棒體巧妙結(jié)合的方式模擬硅輻照的環(huán)境和條件，使用時通過測量標定裝置輸出的電流值(裂變室里產(chǎn)生電流在本裝置內(nèi)，通過連接柱(中空)里一根鎧裝電纜引出至裝置吊裝頭的電纜插座上，然后再用同軸信號電纜從其插座上引至裝置儀表。)就能夠準確及時地計算出輻照孔道內(nèi)硅輻照的中子注量率。如此，本發(fā)明克服了現(xiàn)有的采用微型裂變室直接測量熱中子注量率導致的測量結(jié)果不準確、不及時的問題。
[0008]進一步地，硅單晶棒體與欲輻照加工硅條件一致。所述條件一致具體是指本發(fā)明所述的硅單晶棒體除了尺寸與欲硅輻照有差異外，其品質(zhì)、特性與欲輻照加工硅完全一致，使用時也幾乎全面模擬了輻照硅時的狀態(tài)和條件，進一步的確保了通過本發(fā)明所述標定裝置測定輻照孔道內(nèi)中子注量率測定的及時和準確性。
[0009]進一步地，圓孔的深度為硅單晶棒體長度的7/10。硅單晶棒體的尺寸一般為Φ125X 200mm，微型裂變室靈敏段為Φ 4.7 X 68mm，圓孔尺寸可設(shè)置為Φ 20 X 140mm，如此尺寸比例將微型裂變室靈敏段埋入圓孔中，有利于微型裂變室靈敏段均勻的接受來自硅單晶棒各個方向的中子注量率，進而進一步地提高輻照孔道內(nèi)中子注量率測定的準確性。
[0010]進一步地，固定管插入鋁制筒體內(nèi)部的一端套設(shè)有套管。套管的設(shè)置不僅進一步的固定了微型裂變室的靈敏段，而且有利于保護靈敏段在遇到碰撞時損傷。
[0011]進一步地，底座外側(cè)設(shè)置有導向頭。導向頭具有導向作用，使得標定裝置能夠準確的到達輻照孔道底部。
[0012]進一步地，導向頭為端部呈弧面結(jié)構(gòu)的圓錐結(jié)構(gòu)。如此結(jié)構(gòu)使得在標定裝置向輻照孔道底部移動的過程中具有較小的阻力，有利提高導向頭導向的準確度。
[0013]進一步地，吊裝頭包括圓臺底座，圓臺底座一端設(shè)置有與連接柱配合的連接桿，另一端通過連接柱I與中空的圓臺結(jié)構(gòu)連接，連接柱I端部在圓臺結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有凸臺。
[0014]進一步地，導向頭、底座、鋁制筒體、頂蓋、連接柱和吊裝頭依次焊接制成標定裝置。
[0015]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明通過采用微型裂變室與硅單晶棒體巧妙結(jié)合的方式，模擬了硅輻照時的環(huán)境和條件，消除了測量方法與欲輻照硅之間的狀態(tài)差距，通過將該裝置吊放至輻照孔道的待測部位，即可及時、準確地測出硅輻照孔道的熱中子注量率，直接用于輻照生產(chǎn)。
[0017]2、本發(fā)明使用時不受受輻照生產(chǎn)以外的時間限制，可與被輻照硅單晶質(zhì)量之間建立簡單而直接的定量關(guān)系，猶如輻照生產(chǎn)一樣操作即可，因此采用本發(fā)明測量輻照孔道內(nèi)硅輻照中子注量率及時、準確、便捷。
[0018]3、本發(fā)明還可確保裂變室在壽期內(nèi)不易損壞和有效利用其壽期；同時也不帶來額外的相關(guān)安全和二次廢物產(chǎn)生等問題。
【附圖說明】
[0019]圖1是標定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1A處的放大圖。
[0021]附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱:
[0022]1—底座;2—鋁制筒體;3—頂蓋;4 一連接柱;5—硅單晶棒體;6—微型裂變室;7—固定管;8—套管;9一吊裝頭；10一導向頭;91一連接桿;92—圓臺底座;93—連接柱I ；94一圓臺結(jié)構(gòu);95—凸臺。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖，對發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例1:
[0025]如圖1、圖2所示，核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，包括鋁制筒體2，鋁制筒體2的一端設(shè)置有底座1，另一端設(shè)置有頂蓋3，頂蓋3的中心設(shè)置有通孔，鋁制筒體2內(nèi)設(shè)置有硅單晶棒體5，硅單晶棒體5的軸線上設(shè)置有圓孔，圓孔的開口端與通孔相對，微型裂變室6的靈敏段插入圓孔底部，微型裂變室6設(shè)置在固定管7內(nèi)，吊裝頭9通過連接柱4與頂蓋3連接，連接柱4的軸向上設(shè)置有與通孔配合的通孔I。
[0026]實施例2:
[0027]如圖1、圖2所示，本實施例基于實施例1，所述硅單晶棒體5與欲輻照加工硅條件一致;所述圓孔的深度為硅單晶棒體5長度的7/10;所述固定管7插入鋁制筒體2內(nèi)部的一端套設(shè)有套管8。
[0028]實施例3:
[0029]如圖1、圖2所示，本實施例基于實施例1，所述底座1外側(cè)設(shè)置有導向頭10;所述導向頭10為端部呈弧面結(jié)構(gòu)的圓錐結(jié)構(gòu)。
[0030]實施例4:
[0031]如圖1、圖2所示，本實施例基于實施例1，所述吊裝頭9包括圓臺底座92，圓臺底座92—端設(shè)置有與連接柱4配合的連接桿91，另一端通過連接柱193與中空的圓臺結(jié)構(gòu)94連接，連接柱193端部在圓臺結(jié)構(gòu)94內(nèi)設(shè)置有凸臺95。
[0032]實施例5:
[0033]如圖1、圖2所示，本實施例基于實施例1，所述導向頭10、底座1、鋁制筒體2、頂蓋3、連接柱4和吊裝頭9依次焊接制成標定裝置。
[0034]如上所述，可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，包括鋁制筒體(2)，鋁制筒體(2)的一端設(shè)置有底座(1)，另一端設(shè)置有頂蓋(3)，頂蓋(3)的中心設(shè)置有通孔，鋁制筒體(2)內(nèi)設(shè)置有硅單晶棒體(5)，硅單晶棒體(5)的軸線上設(shè)置有圓孔，圓孔的開口端與通孔相對，微型裂變室(6)的靈敏段插入圓孔底部，微型裂變室(6)設(shè)置在固定管(7)內(nèi)，吊裝頭(9)通過連接柱(4)與頂蓋(3)連接，連接柱(4)的軸向上設(shè)置有與通孔配合的通孔I。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述硅單晶棒體(5)與欲輻照加工硅條件一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述圓孔的深度為硅單晶棒體(5)長度的7/10。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述固定管(7)插入鋁制筒體(2)內(nèi)部的一端套設(shè)有套管(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述底座(1)外側(cè)設(shè)置有導向頭(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述導向頭(10)為端部呈弧面結(jié)構(gòu)的圓錐結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述吊裝頭(9)包括圓臺底座(92)，圓臺底座(92)—端設(shè)置有與連接柱(4)配合的連接桿(91)，另一端通過連接柱1(93)與中空的圓臺結(jié)構(gòu)(94)連接，連接柱1(93)端部在圓臺結(jié)構(gòu)(94)內(nèi)設(shè)置有凸臺(95)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，其特征在于，所述導向頭(10)、底座(1)、鋁制筒體(2)、頂蓋(3)、連接柱(4)和吊裝頭(9)依次焊接制成標定裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標定裝置，包括鋁制筒體，鋁制筒體的一端設(shè)置有底座，另一端設(shè)置有頂蓋，頂蓋的中心設(shè)置有通孔，鋁制筒體內(nèi)設(shè)置有硅單晶棒體，硅單晶棒體的軸線上設(shè)置有圓孔，圓孔的開口端與通孔相對，微型裂變室的靈敏段插入圓孔底部，微型裂變室套設(shè)在固定管內(nèi)，吊裝頭通過連接柱與頂蓋連接，連接柱的軸向上設(shè)置有與通孔配合的通孔Ⅰ。本發(fā)明通過采用微型裂變室與硅單晶棒體巧妙結(jié)合的方式，模擬了硅輻照時的環(huán)境和條件，消除了測量方法與欲輻照硅之間的狀態(tài)差距，通過將該裝置吊放至輻照孔道的待測部位，即可及時、準確地測出硅輻照孔道的熱中子注量率，直接用于輻照生產(chǎn)。
【IPC分類】G21C17/00
【公開號】CN105469842
【申請?zhí)枴緾N201510795039
【發(fā)明人】劉鳳林, 宋和平, 李曉天, 楊斌, 鄧鵬宇, 張克強, 陳偉, 宋小東
【申請人】中國核動力研究設(shè)計院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月18日