核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標(biāo)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(biāo)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微型裂變室測(cè)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(huì)因條件和形態(tài)等種種時(shí)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(shí)間又是按分鐘計(jì)時(shí)更難。因此要求高質(zhì)量地輻照加工，熱中子注量率測(cè)量方法能快捷、真實(shí)、簡(jiǎn)便地同時(shí)滿足多種要求一直是個(gè)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(biāo)定裝置，以克服現(xiàn)有的采用微型裂變室直接測(cè)量熱中子注量率導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確、不及時(shí)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(biāo)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(duì)，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(duì)輻照中子注量率的測(cè)量是采用微型裂變室直接進(jìn)行測(cè)量，由于輻照孔道內(nèi)熱中子注量率有時(shí)間和空間等許多不確定性、不一致性等問題，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確測(cè)量輻照孔道內(nèi)的熱中子注量率，更是無法測(cè)得被輻照硅時(shí)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(shí)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(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果接近真實(shí)情況，由標(biāo)定裝置測(cè)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(zhǔn)確地推算出硅單晶的輻照質(zhì)量并指導(dǎo)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(cè)量中子注量率的測(cè)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(biāo)定裝置，水平移動(dòng)至欲測(cè)量的輻照孔道，準(zhǔn)確而緩慢地放入輻照孔道待測(cè)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(biāo)記、測(cè)量時(shí)刻等。多次測(cè)量直到各個(gè)數(shù)值穩(wěn)定后將標(biāo)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(shí)通過測(cè)量標(biāo)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(hào)電纜從其插座上引至裝置儀表。)就能夠準(zhǔn)確及時(shí)地計(jì)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(cè)量熱中子注量率導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確、不及時(shí)的問題。
[0008]進(jìn)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(shí)也幾乎全面模擬了輻照硅時(shí)的狀態(tài)和條件，進(jìn)一步的確保了通過本發(fā)明所述標(biāo)定裝置測(cè)定輻照孔道內(nèi)中子注量率測(cè)定的及時(shí)和準(zhǔn)確性。
[0009]進(jìn)一步地，圓孔的深度為硅單晶棒體長(zhǎng)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(gè)方向的中子注量率，進(jìn)而進(jìn)一步地提高輻照孔道內(nèi)中子注量率測(cè)定的準(zhǔn)確性。
[0010]進(jìn)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(jìn)一步的固定了微型裂變室的靈敏段，而且有利于保護(hù)靈敏段在遇到碰撞時(shí)損傷。
[0011]進(jìn)一步地，底座外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向頭。導(dǎo)向頭具有導(dǎo)向作用，使得標(biāo)定裝置能夠準(zhǔn)確的到達(dá)輻照孔道底部。
[0012]進(jìn)一步地，導(dǎo)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(biāo)定裝置向輻照孔道底部移動(dòng)的過程中具有較小的阻力，有利提高導(dǎo)向頭導(dǎo)向的準(zhǔn)確度。
[0013]進(jìn)一步地，吊裝頭包括圓臺(tái)底座，圓臺(tái)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(tái)結(jié)構(gòu)連接，連接柱I端部在圓臺(tái)結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有凸臺(tái)。
[0014]進(jìn)一步地，導(dǎo)向頭、底座、鋁制筒體、頂蓋、連接柱和吊裝頭依次焊接制成標(biāo)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(shí)的環(huán)境和條件，消除了測(cè)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(cè)部位，即可及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)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(shí)不受受輻照生產(chǎn)以外的時(shí)間限制，可與被輻照硅單晶質(zhì)量之間建立簡(jiǎn)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(cè)量輻照孔道內(nèi)硅輻照中子注量率及時(shí)、準(zhǔn)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(shí)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(biāo)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(biāo)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(dǎo)向頭;91一連接桿;92—圓臺(tái)底座;93—連接柱I ；94一圓臺(tái)結(jié)構(gòu);95—凸臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0024]實(shí)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(biāo)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(duì)，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(shí)施例2:
[0027]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例基于實(shí)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(zhǎng)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(shí)施例3:
[0029]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例基于實(shí)施例1，所述底座1外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向頭10;所述導(dǎo)向頭10為端部呈弧面結(jié)構(gòu)的圓錐結(jié)構(gòu)。
[0030]實(shí)施例4:
[0031]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例基于實(shí)施例1，所述吊裝頭9包括圓臺(tái)底座92，圓臺(tái)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(tái)結(jié)構(gòu)94連接，連接柱193端部在圓臺(tái)結(jié)構(gòu)94內(nèi)設(shè)置有凸臺(tái)95。
[0032]實(shí)施例5:
[0033]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例基于實(shí)施例1，所述導(dǎo)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(biāo)定裝置。
[0034]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.核反應(yīng)堆硅單晶輻照孔道熱中子注量率的標(biāo)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(duì)，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(biāo)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(biāo)定裝置，其特征在于，所述圓孔的深度為硅單晶棒體(5)長(zhǎng)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(biāo)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(biāo)定裝置，其特征在于，所述底座(1)外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)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(biāo)定裝置，其特征在于，所述導(dǎo)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(biāo)定裝置，其特征在于，所述吊裝頭(9)包括圓臺(tái)底座(92)，圓臺(tái)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(tái)結(jié)構(gòu)(94)連接，連接柱1(93)端部在圓臺(tái)結(jié)構(gòu)(94)內(nèi)設(shè)置有凸臺(tái)(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(biāo)定裝置，其特征在于，所述導(dǎo)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(biāo)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(biāo)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(duì)，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(shí)的環(huán)境和條件，消除了測(cè)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(cè)部位，即可及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)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(hào)】CN105469842
【申請(qǐng)?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(qiáng), 陳偉, 宋小東
【申請(qǐng)人】中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日