抽样式裂变电离室及基于其测定裂变总数的方法技术

本发明专利技术涉及一种裂变电离室，特别涉及一种抽样式裂变电离室及基于其测定裂变总数的方法，解决了用现有电离室测量裂变产额时，由于电离室存在自屏蔽、中子能谱一致性差、导致引入了较大的测量不确定度，及无法对气体裂变产物和短寿命裂变产物测量和对测量人员健康影响较大的问题。该电离室的特殊在于：包括由下至上依次同轴设置阴极托和阴极，设在阴极内腔中且与阴极同轴的阳极托；阳极托下底面设有环形密封凸台和隔离凸台，密封凸台位于隔离凸台外侧；密封凸台下端面与阴极底部内表面密封固连；隔离凸台最下端与阴极底部内表面间有间隙；抽样阳极和环形阳极附着在阳极托下底面，抽样阳极位于隔离凸台内部；环形阳极位于隔离凸台和密封凸台之间。

Sampling fission ionization chamber and the method of determining total fission based on it

【技术实现步骤摘要】
抽样式裂变电离室及基于其测定裂变总数的方法
本专利技术涉及一种裂变电离室，特别涉及一种抽样式裂变电离室及基于其测定裂变总数的方法。
技术介绍
铀、钚、镎等核材料发生单位裂变产生裂变产物A的概率称之为A的裂变产额。一般而言，不同中子场下的裂变截面和裂变产额值均存在一定差异，在研制核反应堆等先进核装置时，裂变产额随中子能量的变化关系是裂变燃耗测定等工作的重要基础。裂变产额的测定需要同时测量裂变产物总量和核材料的裂变总数。对于裂变产物总量的测量，一般采用β测量、γ能谱或者质谱分析方式，测量时，通常要求单位时间的裂变总数大于107；而采用裂变电离室对裂变总数进行测量时，裂变电离室的最佳计数率范围为10～103cps；因此，对于裂变产物总量和裂变总数的测量，通常需要采用不同的靶，再通过质量比折算裂变数之比。裂变数的测量通常有三种方法：活化法(Finn.E.C等,Cumulativefissionyieldsofshort-livedisotopesundernatural-abundance-boron-carbi-de-moderatedneu本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽样式裂变电离室，其特征在于：/n包括由下至上依次同轴设置且固连的阴极托(2)和阴极(3)，设置在阴极(3)内腔中且与阴极(3)同轴的阳极托(1)，还包括抽样阳极(9)、环形阳极(10)、抽样阴极套(1701)、平衡阴极套(1702)、抽样阳极柱(15)、平衡阳极柱(16)以及工作气体导入单元；所述阴极(3)由上、下两部分可拆卸连接，围城一个腔室；/n所述阳极托(1)的下底面设置有环形的密封凸台(4)和环形的隔离凸台(6)，所述密封凸台(4)位于隔离凸台(6)的外侧，且均与阳极托(1)同轴；所述密封凸台(4)的高度，大于附着在阴极(3)底部内表面、与阴极(3)同轴且位于密封凸台(4)和...

【技术特征摘要】
1.一种抽样式裂变电离室，其特征在于：
包括由下至上依次同轴设置且固连的阴极托(2)和阴极(3)，设置在阴极(3)内腔中且与阴极(3)同轴的阳极托(1)，还包括抽样阳极(9)、环形阳极(10)、抽样阴极套(1701)、平衡阴极套(1702)、抽样阳极柱(15)、平衡阳极柱(16)以及工作气体导入单元；所述阴极(3)由上、下两部分可拆卸连接，围城一个腔室；
所述阳极托(1)的下底面设置有环形的密封凸台(4)和环形的隔离凸台(6)，所述密封凸台(4)位于隔离凸台(6)的外侧，且均与阳极托(1)同轴；所述密封凸台(4)的高度，大于附着在阴极(3)底部内表面、与阴极(3)同轴且位于密封凸台(4)和隔离凸台(6)之间位置的待测定环形厚裂变靶(12)的厚度；所述密封凸台(4)的下端面与阴极(3)的底部内表面密封固连；所述隔离凸台(6)的最下端与阴极(3)的底部内表面之间有间隙；
所述抽样阳极(9)附着在阳极托(1)的下底面，且位于隔离凸台(6)的环形内部，与阳极托(1)同轴设置；所述抽样阳极(9)的径向尺寸大于附着在阴极(3)底部内表面中心的待测定抽样薄裂变靶(11)的径向尺寸；
所述环形阳极(10)附着在阳极托(1)的下底面，且位于隔离凸台(6)和密封凸台(4)之间，与阳极托(1)同轴设置；环形阳极(10)的径向尺寸与所述待测定环形厚裂变靶(12)的径向尺寸相一致；所述环形阳极(10)与抽样阳极(9)的厚度相同；
所述阳极托(1)上设置有轴线平行的抽样阳极孔(7)和平衡阳极孔(8)，且抽样阳极孔(7)与阳极托(1)同轴，平衡阳极孔(8)介于隔离凸台(6)和密封凸台(4)之间；所述阴极(3)的顶板上设置有与抽样阳极孔(7)同轴的第一过孔和与平衡阳极孔(8)同轴的第二过孔；
所述抽样阴极套(1701)和平衡阴极套(1702)对应地分别穿过第一过孔和第二过孔，与第一过孔和第二过孔同轴设置，且二者均与阴极(3)固连；
所述抽样阳极柱(15)穿过抽样阴极套(1701)和抽样阳极孔(7)后，与抽样阳极(9)电连接；所述平衡阳极柱(16)穿过平衡阴极套(1702)和平衡阳极孔(8)后，与环形阳极(10)电连接；
所述抽样阳极柱(15)与抽样阴极套(1701)、抽样阳极柱(15)与抽样阳极孔(7)、平衡阳极柱(16)与平衡阴极套(1702)、平衡阳极柱(16)与平衡阳极孔(8)之间均存在有环形间隙，且在该环形间隙中灌装有绝缘密封胶；
所述阳极托(1)和阴极托(2)均由固体绝缘材料制成；
所述阴极(3)、抽样阳极(9)、环形阳极(10)、抽样阴极套(1701)、平衡阴极套(1702)、抽样阳极柱(15)、平衡阳极柱(16)均为固体导电材料；
所述工作气体导入单元用于向阳极托(1)下底面、密封凸台(4)以及阴极(3)底部内表面围成的密封腔输送工作气体。


2.根据权利要求1所述的抽样式裂变电离室，其特征在于：
所述工作气体导入单元包括垫片(14)、压紧螺钉(13)、注射器(19)以及气体供给单元；
在所述阳极托(1)上，位于隔离凸台(6)与密封凸台(4)之间的位置，设置有与抽样阳极孔(7)轴线平行的进气孔(5)，且进气孔(5)为上大下小的台阶型孔；在所述阴极(3)的顶板上设置有与进气孔(5)同轴的第三过孔；在环形阳极(10)上设置有与进气孔(5)同轴的第四过孔；
所述垫片(14)的径向尺寸与进气孔(5)的上端大孔的孔径尺寸相适配；
所述垫片(14)和压紧螺钉(13)由下至上依次设置在进气孔(5)的上端大孔中，且压紧螺钉(13)通过螺纹与阳极托(1)固连；通过压紧螺钉(13)将垫片(14)压紧，对气路进行密封；在所述压紧螺钉(13)上端面中心垂直设置有导向孔(1301)；
所述注射器(19)针头一端穿过导向孔(1301)及垫片(14)后，与进气孔(5)的下端小孔连通；所述注射器(19)与针头相对的另一端与气体供给单元连通。


3.根据权利要求2所述的抽样式裂变电离室，其特征在于：
所述气体供给单元包括第一阀门(21)、第三阀门(23)、工作气体存储装置(24)、第二阀门(22)、真空泵(26)以及压力计(25)；
所述注射器...

【专利技术属性】
技术研发人员：余功硕，李雪松，师全林，王玉凤，凡金龙，张强，张小林，姜文刚，
申请(专利权)人：西北核技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61