專利名稱：用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及核輻射探測器技術領域，具體涉及大型核電站用堆外核測探測器的源量程探測器一硼正比計數(shù)管。
背景技術：
核電站用堆外核測探測器提供了正比于反應堆內中子注量率大小及其變化速度的信號，分別輸入到核測系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)(棒控、棒位)、保護系統(tǒng)，實現(xiàn)對反應堆實時有效的控制和保護，對反應堆的安全運行起著關鍵性的作用，為IE級核設備，是核電站的關鍵設備之一。核電站的反應堆的功率由低到高通常分為三個量程，并對應三種不同類型的探測器，低功率源量程階段-硼正比計數(shù)管；中間功率量程階段-Y補償電離室；功率量程階段_2、4、6節(jié)長中子電離室。我國已運行的大亞灣、嶺澳、秦山一期、秦山二期核電站以及在建的嶺澳二期、秦山二期擴建等核電站使用的堆外核測探測器都是由法國施耐德集團提供的產品，由Merlin Gerin公司生產相對應的型號為源量程CPNB-44型硼計數(shù)管。硼計數(shù)管中子注量率的測量范圍為10—1 2X105n · cm—2 · s\法國CPNB-44型硼計數(shù)管，其結構材料為鋁，雖然具有良好的核性能，但耐腐蝕性、焊接性能、機械性能都較差。再如秦山三期、田灣核電站采用加拿大、俄羅斯生產的BF3計數(shù)管，由于抗輻照水平太低，因此必須在源量程階段結束后立即用人工或機械傳動裝置提出堆外，十分麻煩。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種既有良好的核性能，又有優(yōu)良的耐腐蝕性能、焊接性能、機械性能，并且方便實用的用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管。實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管包括一個管殼，下端筒設在管殼內部下端，固定在管殼的底蓋上；上端筒設在管殼內部上端，固定在管殼的端蓋上；陰極筒設在管殼內部中間，底端固定在下端筒上端，頂端固定在上端筒下端；陰極筒底端的底座上固定有陶瓷管，陰極筒頂端的頂蓋上、與陶瓷管對應位置處固定有密封頭一，陽極絲一端連接在陶瓷管上，另一端穿過密封頭一通過端部小管封接；密封頭一的另一端穿過陰極筒的頂蓋置于上端筒內，在上端筒固定的端蓋上、與密封頭一對應位置處固定有密封頭二，密封頭一和密封頭二之間用鎳絲連接，密封頭二與鎧裝電纜的芯線封接；鎧裝電纜延伸出端蓋，并且頭部與插頭連接；在管殼外面、管殼的底蓋上設有端筒排氣管；在陰極筒外面、陰極筒的頂蓋上設有主體排氣管。如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其所述的陰極筒內壁涂有厚度在(0. 4 0. 8)mg/cm2的硼層。如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其在鎧裝電纜與端蓋連接處、鎧裝電纜外套有電纜密封套。[0010]如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其在密封頭二上設有過渡片。如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其所述的管殼、下端筒、上端筒以及陰極筒均為鈦材料。如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其所述的陽極絲為鍍金鎢絲。如上所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其所述的鎧裝電纜、電纜密封套、插頭均為不銹鋼材料。本實用新型的效果在于本實用新型所述的硼正比計數(shù)管既有良好的核性能，又有優(yōu)良的耐腐蝕性能、焊接性能、機械性能，并且方便實用。本實用新型所述的硼正比計數(shù)管作為一種測量和指示反應堆啟動初期(及源量程階段)和停堆時中子注量率的大小及其變化速率的探測器，安裝在反應堆生物屏蔽層的儀表孔道中，安全等級為IE級。

圖1為本實用新型所述的硼正比計數(shù)管結構示意圖。圖中1.端筒排氣管；2.底蓋；3.下端筒；4.底座；5.陶瓷管；6.管殼；7.陽極絲；8.陰極筒；9.插頭；10.頂蓋；11.密封頭一；12.主體排氣管；13.上端筒；14.密封頭二；15.過渡片；16.端蓋；17.電纜密封套；18.鎧裝電纜。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型所述的用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管作進一步描述。如圖1所示，本實用新型所述的用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管主要包括管殼6、下端筒3、上端筒13、陰極筒8、陶瓷管5、密封頭一 11、密封頭二 14、鎧裝電纜18、插頭 9等部件。其中，下端筒3、上端筒13、陰極筒8均設在管殼6內。下端筒3放置在管殼6內部下端，焊接固定在管殼6的底蓋2上。上端筒13放置在管殼6內部上端，焊接固定在管殼6的端蓋16上。內壁涂覆厚度在0. 6mg/cm2硼層的陰極筒8的底端焊接固定在下端筒3 上端，頂端焊接固定在上端筒13下端。由于鈦具有良好的焊接性能，管殼6、下端筒3、上端筒13以及陰極筒8均為鈦材料。陶瓷管5設在陰極筒8內部，焊接固定在陰極筒8底端的底座4上。陰極筒8頂端的頂蓋10上、與陶瓷管5對應位置處焊接固定有密封頭一 11。密封頭一 11的另一端穿過陰極筒8的頂蓋10置于上端筒13內。密封頭二 14設在上端筒13內，焊接固定在上端筒13固定的端蓋16上、與密封頭一 11對應位置處。密封頭二 14與鎧裝電纜18連接。陽極絲7 —端連接在陶瓷管5上，另一端穿過密封頭一 11并與端部小管封接，密封頭一 11和密封頭二 14之間用鎳絲連接，密封頭二 14與鎧裝電纜18的芯線封接。陽極絲7采用鍍金鎢絲(Au-W)，克服了鎢絲表面條狀晶格的缺陷，并使橢圓度得到了很好的改善，從而提高了計數(shù)管的分辨率和坪特性。在密封頭二 14上設有過渡片15。過渡片的設計解決了陶瓷密封頭與不銹鋼鎧裝電纜及鈦端蓋三種不同材料間的密封難題，克服了 CPNB-44型硼計數(shù)管鋁端蓋與不銹鋼鎧裝電纜機械壓封密封不良的問題，提高了密封可靠性。Φ6πιπι鎧裝電纜18延伸出端蓋16，并且頭部與插頭9連接。在鎧裝電纜18與端蓋16連接處、鎧裝電纜18外套有電纜密封套17。鎧裝電纜18、電纜密封套17、插頭19均為不銹鋼材料。在管殼6外面、管殼6的底蓋2上設有端筒排氣管1。在陰極筒8外面、陰極筒8 的頂蓋10上設有主體排氣管12。通過端筒排氣管1 (可伐)對管殼6內的空間充入保護性氣體，并對端筒排氣管1進行密封焊接。通過主體排氣管12對陰極筒8內充入工作氣體， 并對主體排氣管12進行密封焊接。本實用新型所述的用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管工作時入射中子與硼計數(shù)管陰極內壁涂覆的同位素硼-10發(fā)生、(!!，CO7Li核反應，生產的α粒子和7Li核，使計數(shù)管所充入的工作氣體電離并在陽極絲周圍發(fā)生雪崩反應，從而形成與入射中子數(shù)成正比的電脈沖輸出信號，經二次儀表處理后，實現(xiàn)對反應堆實時有效的控制。
權利要求1.一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于所述的硼正比計數(shù)管包括一個管殼(6)，下端筒C3)設在管殼(6)內部下端，固定在管殼(6)的底蓋( 上；上端筒 (13)設在管殼(6)內部上端，固定在管殼(6)的端蓋(16)上；陰極筒(8)設在管殼(6)內部中間，底端固定在下端筒C3)上端，頂端固定在上端筒(1 下端；陰極筒(8)底端的底座(4)上固定有陶瓷管( ，陰極筒(8)頂端的頂蓋(10)上、與陶瓷管( 對應位置處固定有密封頭一(11)，陽極絲(7) —端連接在陶瓷管( 上，另一端穿過密封頭一(11)通過端部小管封接；密封頭一(11)的另一端穿過陰極筒(8)的頂蓋(10) 置于上端筒(1 內，在上端筒(1 固定的端蓋(16)上、與密封頭一(11)對應位置處固定有密封頭二(14)，密封頭一(11)和密封頭二(14)之間用鎳絲連接，密封頭二(14)與鎧裝電纜(18)的芯線封接；鎧裝電纜(18)延伸出端蓋(16)，并且頭部與插頭(9)連接；在管殼(6)外面、管殼(6)的底蓋⑵上設有端筒排氣管⑴；在陰極筒⑶外面、陰極筒(8)的頂蓋(10)上設有主體排氣管(12)。
2.根據權利要求1所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于所述的陰極筒(8)內壁涂有厚度在(0. 4 0. 8)mg/cm2的硼層。
3.根據權利要求1或2所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于 在鎧裝電纜(18)與端蓋(16)連接處、鎧裝電纜(18)外套有電纜密封套(17)。
4.根據權利要求1或2所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于 在密封頭二(14)上設有過渡片(15)。
5.根據權利要求1或2所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于 所述的管殼(6)、下端筒(3)、上端筒(13)以及陰極筒(8)均為鈦材料。
6.根據權利要求1或2所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于 所述的陽極絲(7)為鍍金鎢絲。
7.根據權利要求2所述的一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管，其特征在于所述的鎧裝電纜(18)、電纜密封套(17)、插頭(19)均為不銹鋼材料。
專利摘要本實用新型提供一種用于堆外核測探測器的硼正比計數(shù)管。該硼正比計數(shù)管包括一個管殼，下端筒設在管殼內部下端，上端筒設在管殼內部上端，陰極筒設在管殼內部中間；陰極筒底端固定有陶瓷管，陰極筒頂端與陶瓷管對應位置處固定有密封頭一，陽極絲連接在陶瓷管與密封頭一之間；在上端筒內與密封頭一對應位置處固定有密封頭二，密封頭二與鎧裝電纜連接，密封頭一和密封頭二之間連接鎳絲。本實用新型的硼正比計數(shù)管既有良好的核性能，又有優(yōu)良的耐腐蝕性能、焊接性能、機械性能，并且方便實用；安裝在反應堆生物屏蔽層的儀表孔道中，安全等級為1E級。
文檔編號G01T3/08GK202034343SQ20102068850
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者吳軍, 宣肇祥, 楊波, 王鵬, 鄧鵬 , 陸雙桐 申請人:中核(北京)核儀器廠