專利名稱：用于堆外核測探測器γ補償電離室的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于核輻射探測器技術領域，具體涉及一種用于堆外核測探測器的中 間量程探測器即Y補償電離室。
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(nèi)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(diào)節(jié)系統(tǒng)、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。我國已運行的核電站如大亞灣、嶺澳、秦山二期核電站采用法國CC-80型γ補償 電離室，其結(jié)構(gòu)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。再如田灣核電站采用俄羅斯生產(chǎn)的主體材料為不銹鋼，結(jié)構(gòu)為多電極片狀結(jié)構(gòu)的裂變 電離室，由于不銹鋼的核性能差，給更換探測器和后處理帶來麻煩，復雜的片狀結(jié)構(gòu)給制造 工藝帶困難，同時片狀結(jié)構(gòu)的本身也使電流測量的探測效率大打折扣。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種既有良好的核性能，又有良好的耐腐蝕性能、焊 接性能、機械性能，并能在LOCA事故工況下仍能使用的用于堆外核測探測器γ補償電離室。本實用新型的技術方案如下用于堆外核測探測器、補償電離室，包括管殼、正 電極筒、零電極筒以及負電極筒，其中，管殼為圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左側(cè)焊接固定有圓盤狀底座， 負電極筒、零電極筒與正電極筒為從內(nèi)到外依次套裝的同心圓柱筒，且同心圓柱筒兩端通 過圓盤狀陶瓷絕緣體夾持固定并相互絕緣，正電極筒的內(nèi)壁和零電極筒的外壁涂有硼層， 形成中子室；零電極筒的內(nèi)壁與負電極筒的外壁形成Y補償室；負電極筒、零電極筒、正電 極筒以及兩端的陶瓷絕緣件一起安裝入管殼，其左端與底座接觸，右端通過開有多個圓孔 的圓盤狀壓環(huán)壓緊在管殼中，頂蓋為右側(cè)封閉的圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左側(cè)圓柱筒壁壓緊壓環(huán)，并 與管殼焊接密封，頂蓋右側(cè)圓盤開有三個圓孔，并焊接固定有三個軸線設有鎳絲的陶瓷密 封頭，且每個陶瓷密封頭左側(cè)的鎳絲穿過壓環(huán)上的圓孔分別與負電極筒、零電極筒以及正 電極筒固定連接；端筒為圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左端焊接在頂蓋上，右端與圓盤狀端蓋焊接固定， 在三個鎧裝電纜的外側(cè)依次固定有圓柱筒結(jié)構(gòu)的電纜密封頭和階梯筒狀的過渡焊環(huán)，并將 過渡焊環(huán)焊接固定在端蓋的三個通孔中，并將鎧裝電纜中的鎳絲分別與三個陶瓷密封頭右 側(cè)的鎳絲相連接。所述正電極筒的內(nèi)壁和零電極筒的外壁均勻涂有厚度為0. 8 lmg/cm2的硼層。所述管殼與底座的焊接，頂蓋與管殼的焊接，頂蓋與陶瓷密封頭的焊接，端筒與端蓋的焊接，以及端蓋與過渡焊環(huán)的焊接都為氬弧焊焊接。所述頂蓋右側(cè)圓盤上還設有主體排氣管，并通過真空釬焊與頂蓋右側(cè)圓盤上的小 孔焊接密封固定，頂蓋與陶瓷密封頭通過真空釬焊密封固定。所述端蓋上還設有端蓋排氣 管，且端蓋排氣管穿過端蓋上的小孔，并通過真空釬焊焊接密封固定。所述管殼、底座、壓環(huán)、頂蓋以及過渡焊環(huán)為鈦材料。所述負電極筒、零電極筒和正電極筒為鋁材料的同心圓柱筒。所述頂蓋外側(cè)壁上設有兩條相互平行的環(huán)形凸緣，且左側(cè)的環(huán)形凸緣與管殼右側(cè) 端壁焊接固定，右側(cè)的環(huán)形凸緣與端筒的左側(cè)端壁焊接固定。本實用新型的顯著效果在于該用于堆外核測探測器Y補償電離室在頂蓋和端 蓋上分別焊接有主體排氣管和端蓋排氣管，可以充入工作氣體或保護性氣體；管殼、底座、 壓環(huán)、頂蓋以及過渡焊環(huán)為鈦材料，具有良好的焊接性能、耐腐蝕性能和高絕緣性能；正電 極筒的內(nèi)壁和零電極筒的外壁均勻涂有厚度為0. 8 lmg/cm2的硼層，具有良好的核性能。

圖1為用于堆外核測探測器Y補償電離室結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、底座；2、陶瓷絕緣體；3、管殼；4、正電極筒；5、零電極筒；6、負電極筒；7、 壓環(huán)；8、頂蓋；9、陶瓷密封頭；10、端筒；11、主體排氣管；12、過渡焊環(huán)；13、端蓋；14、電纜 密封頭；15、端蓋排氣管；16、鎧裝電纜。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，包括管殼3、正電極筒4、零 電極筒5以及負電極筒6，其中，管殼3為鈦材料的圓柱筒結(jié)構(gòu)，在管殼3的左側(cè)通過氬弧 焊焊接有材料為鈦的圓盤狀底座1 ；負電極筒6、零電極筒5與正電極筒4為從內(nèi)到外依次 套裝的鋁材質(zhì)的同心圓柱筒，且同心圓柱筒兩端通過材料為Al2O3的圓盤狀陶瓷絕緣體2夾 持固定并相互絕緣，在正電極筒4的內(nèi)壁和零電極筒5的外壁均勻涂有厚度為0. 8 Img/ cm2的硼層，例如，0. 8mg/cm2或lmg/cm2，并形成中子室；零電極筒5的內(nèi)壁與負電極筒6的 外壁不涂覆硼層，形成Y補償室；負電極筒6、零電極筒5、正電極筒4以及兩端的陶瓷絕緣 件2 —起裝入管殼3，其左端與底座1接觸，右端通過開有多個圓孔、材料為鈦的圓盤狀壓 環(huán)7壓緊在管殼3中；頂蓋8為右側(cè)封閉、外徑與管殼3內(nèi)徑相匹配，材料為鈦的圓柱筒結(jié) 構(gòu)，頂蓋8左側(cè)圓柱筒壁壓緊壓環(huán)7，且其外側(cè)壁上兩條相互平行環(huán)形凸緣左側(cè)與管殼3通 過氬弧焊焊接固定，在頂蓋8右側(cè)圓盤上開有三個圓孔，并在三個圓孔中通過真空釬焊焊 接固定有三個軸線上分布有鎳絲的圓柱體狀陶瓷密封頭9，且每個陶瓷密封頭9左側(cè)的鎳 絲分別穿過壓環(huán)7上的圓孔分別與負電極筒6、零電極筒5、正電極筒4固定連接；在頂蓋8 右側(cè)圓盤上還開有小孔，并與主體排氣管11通過真空釬焊焊接固定；端筒10為內(nèi)徑與頂蓋 8外徑相匹配的圓柱筒結(jié)構(gòu)，且端筒10左側(cè)圓柱筒壁卡頂蓋8外側(cè)壁右側(cè)的凸緣上，并通過 氬弧焊焊接固定，端筒10右側(cè)通過氬弧焊與圓盤狀端蓋13焊接固定；在三個鎧裝電纜16 的外側(cè)通過真空釬焊或Ag-Cu釬焊方式依次焊接有圓柱筒結(jié)構(gòu)的電纜密封頭14和階梯筒 狀的過渡焊環(huán)12，并通過氬弧焊將鈦材料的過渡焊環(huán)12焊接在端蓋13的三個通孔中，使三個鎧裝電纜16密封固定在端蓋13上，并使鎧裝電纜16中的鎳絲分別與三個陶瓷密封頭9 右側(cè)的鎳絲相連接；端蓋排氣管15穿過端蓋13上開有的小孔，并通過真空釬焊焊接固定。 本發(fā)明所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室中的管殼3兩端通過底座1 與頂蓋8將負電極筒6、零電極筒5、正電極筒4以及兩端的陶瓷絕緣件2壓緊密封在管殼 3中，可以通過頂蓋8上的主體排氣管11對管殼3中的空間充入工作氣體，并封口密封；端 蓋13上的三個鎧裝電纜中的鎳絲分別通過安裝在頂蓋8上陶瓷密封頭9中的鎳絲與管殼 3中的負電極筒6、零電極筒5、正電極筒4固定連接，且可通過端蓋13上的端蓋排氣管15 對端筒10與兩端焊接的頂蓋8和端蓋13組成的空間充入保護性氣體，并密封起來。
權(quán)利要求1.一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，包括管殼(3)、正電極筒G)、零電極筒(5)以及負電極筒(6)，其中，管殼(3)為圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左側(cè)焊接固定有圓盤狀底座(1)， 其特征在于負電極筒(6)、零電極筒(5)與正電極筒⑷為從內(nèi)到外依次套裝的同心圓柱 筒，且同心圓柱筒兩端通過圓盤狀陶瓷絕緣體( 夾持固定并相互絕緣，正電極筒(4)的內(nèi) 壁和零電極筒( 的外壁涂有硼層，形成中子室；零電極筒( 的內(nèi)壁與負電極筒(6)的外 壁形成Y補償室；負電極筒(6)、零電極筒(5)、正電極筒(4)以及兩端的陶瓷絕緣件(2) 一起安裝入管殼(3)，其左端與底座(1)接觸，右端通過開有多個圓孔的圓盤狀壓環(huán)(7)壓 緊在管殼(3)中，頂蓋(8)為右側(cè)封閉的圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左側(cè)圓柱筒壁壓緊壓環(huán)(7)，并與 管殼(3)焊接密封，頂蓋(8)右側(cè)圓盤開有三個圓孔，并焊接固定有三個軸線設有鎳絲的陶 瓷密封頭(9)，且每個陶瓷密封頭(9)左側(cè)的鎳絲穿過壓環(huán)(7)上的圓孔分別與負電極筒(6)、零電極筒(5)以及正電極筒⑷固定連接；端筒(10)為圓柱筒結(jié)構(gòu)，其左端焊接在頂 蓋(8)上，右端與圓盤狀端蓋(1 焊接固定，在三個鎧裝電纜(16)的外側(cè)依次固定有圓柱 筒結(jié)構(gòu)的電纜密封頭(14)和階梯筒狀的過渡焊環(huán)(12)，并將過渡焊環(huán)(12)焊接固定在端 蓋(1 的三個通孔中，并將鎧裝電纜(16)中的鎳絲分別與三個陶瓷密封頭(9)右側(cè)的鎳 絲相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 正電極筒的內(nèi)壁和零電極筒(5)的外壁均勻涂有厚度為0. 8 lmg/cm2的硼層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 管殼C3)與底座(1)的焊接，頂蓋( 與管殼C3)的焊接，端筒(10)與頂蓋(8)的焊接，端 筒(10)與端蓋(1 的焊接，以及端蓋(1 與過渡焊環(huán)(1 的焊接都為氬弧焊焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 頂蓋(8)右側(cè)圓盤上還設有主體排氣管(11)，并通過真空釬焊與頂蓋右側(cè)圓盤上的小孔焊 接密封固定，頂蓋(8)與陶瓷密封頭(9)通過真空釬焊密封固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償中子電離室，其特征在于 所述端蓋(1 上還設有端蓋排氣管(15)，且端蓋排氣管(1 穿過端蓋(1 上的小孔，并 通過真空釬焊焊接密封固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 管殼(3)、底座(1)、壓環(huán)(7)、頂蓋(8)以及過渡焊環(huán)(1 為鈦材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 負電極筒(6)、零電極筒(5)和正電極筒⑷為鋁材料的同心圓柱筒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于堆外核測探測器Y補償電離室，其特征在于所述 頂蓋(8)外側(cè)壁上設有兩條相互平行的環(huán)形凸緣，且左側(cè)的環(huán)形凸緣與管殼C3)右側(cè)端壁 焊接固定，右側(cè)的環(huán)形凸緣與端筒(10)的左側(cè)端壁焊接固定。
專利摘要本實用新型涉及核輻射探測技術領域，具體公開了一種用于堆外核測探測器γ補償電離室。該電離室中管殼左側(cè)焊接底座，負電極筒、零電極筒與正電極筒為從內(nèi)到外依次套裝的同心圓柱筒，其兩端通過陶瓷絕緣體夾持固定并相互絕緣，并一起安裝入管殼，并通過壓環(huán)壓緊在管殼中，頂蓋壓緊壓環(huán)，并與管殼焊接，頂蓋上焊接陶瓷密封頭，其軸線上鎳絲穿過壓環(huán)與負電極筒、零電極筒以及正電極筒固定連接；端筒左端焊接在頂蓋上，右端與端蓋焊接固定，在鎧裝電纜的外側(cè)依次固定電纜密封頭和過渡焊環(huán)，并將過渡焊環(huán)焊接固定在端蓋上，并將鎧裝電纜中的鎳絲與陶瓷密封頭右側(cè)的鎳絲相連接。該電離室既有良好的核性能，又有良好的耐腐蝕性、焊接性和機械性能。
文檔編號G01T1/185GK201936628SQ20102069400
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者宣肇祥, 楊波, 王鵬, 胡鐵強, 陸雙桐 申請人:中核(北京)核儀器廠