γ-射线补偿型中子电离箱制造技术

一种γ－射线饱和特性不发生明显恶化的γ－射线补偿型中子电离箱。采用将孔９的面积总和设定为小于等于信号电极２表面积５％的附加限制。如果将相邻的孔９与孔９之间的距离Ｗ１设定为大于等于信号电极２与补偿电极３之间的间隔Ｄ的两倍，则还可以单独考虑对各个孔９的漏电场。而且如果使信号电极２上的孔９与表面２ａ、２ｂ之间相交的部分形成曲面９ｂ、９ｃ，还可使电场不会产生急剧的变化。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在有γ-射线的条件下对反应堆中的中子计数用的γ-射线补偿型中子电离箱。图7示出日本特开平4-363856号公报公开的一种在信号电极上设有孔的γ-射线补偿型中子电离箱。在图7中，1为圆筒状高压电极，2为按预定间隔设在高压电极1内侧、呈同心配置的圆筒状信号电极，3为按预定间隔设在信号电极2内侧、呈同心配置的圆筒状补偿电极，4为在高压电极1上加以高电压+VH用的高压电源，5为在补偿电极3上加以补偿电压-VC用的补偿电源，6为对由信号电极2获得的中子流进行放大用的放大器，7为涂覆在高压电极1内侧面(与信号电极2相对一侧的表面)、诸如10B等中子敏感物质，8为涂覆在信号电极2外侧面(与高压电极1相对一侧的表面)、诸如10B等中子敏感物质，10为构成位于高压电极1与信号电极2之间的电离空间用的中子电离箱，11为构成位于信号电极2与补偿电极3之间的电离空间用的补偿电离箱，12为设置在信号电极2上的若干个孔。如图8所示，这些孔12沿信号电极2的周缘方向和轴向配置。在前述公报中公开了一种设有48个直径为5毫米的孔12的实例，但对于孔12的直径、个数和孔轴间的距离(相邻接的孔和孔之间的距离)并没有给出其它限制。然而由于由孔12产生的漏电场体积与γ-射线补偿的幅度相当，所以希望能将漏电场体积减小至中子电离箱10体积的百分之几以内。并且希望在中子和γ-射线不发生变化时，使得位于所用电压附近的信号电流变化尽可能地小，比如说应为5％/100V(使用电压的变动为100V时，信号的变化在5％以下)量级，但由于孔12面积增大时信号电流变化也将随之增大，所以它是不能使用的。下面参考图2说明中子电离箱10的饱和特性。图2中的P为在信号电极2上未设置孔12时的数据，Q为设在信号电极2上的孔12面积的总和为信号电极2表面积5％时的数据，R为设在信号电极2上孔12面积的总和为信号电极2表面积10％时的数据。由图2中可见，当设在信号电极2上的孔12面积的总和超过信号电极2表面积的5％时，饱和特性将明显恶化，故存在实用性方面的问题。前述信号电极2的表面积表示与高压电极1相对一侧或与补偿电极3相对一侧中的一个侧面的表面积。由于上述这种现有技术的γ-射线补偿型中子电离箱中的有如上结构之中子电离箱10和补偿电离箱11不是密闭的，所以其饱和特性将与孔12的面积总和成比例地恶化。而且还存在当由孔12产生的漏电场体积增大时，采用增加γ-射线补偿幅度的方式会使信号变化(信号误差)随之增大的问题。又如图9所示，对于将作为相邻孔12与孔12之间距离的孔轴间隔W2设定为比信号电极2与补偿电极3之间间隔、即补偿电离箱11的厚度D小(W2＜D)的情况，由各个孔12产生的漏电场E2将呈连续的波形分布，故和可以对各个孔12产生的效果实施独立估量的情况相比，还存在其漏电场体积增大，进而会使信号变化增大的问题。另外如附图说明图10所示，对于作为锥形孔形成与前述孔12相当的孔13，并以使孔13的直径自高压电极1一侧向补偿电极3一侧慢慢减小的方式形成孔13的情况，在孔壁面13a与信号电极2外侧面(与高压电极1相对一侧的表面)2a相交的部分14a、孔壁面13a与信号电极2内侧面(与补偿电极3相对一侧的表面)2b相交的部分14b处还分别形成有棱边。特别是部分14b还呈与孔壁面13a及内侧面2b之间夹角为锐角的尖棱。对于这种情况，在如图11所示呈尖棱状的部分14b处会产生电场E3集中，从而使孔13产生的漏电场变化剧烈，容易受补偿电压变化的影响。因此为了能独立地估量各个孔13的效果，就必须要增大如图9所示的孔轴间隔W2，而这又将产生不能严格地限制孔轴间隔W2的问题。本专利技术就是为解决上述问题的，目的在于提供一种可将饱和特性的恶化抑制到实际上可以忽略不计的程度，进而使其受剂量、射线性质影响极小的γ-射线补偿型中子电离箱。作为如权利要求1所述的本专利技术γ-射线补偿型中子电离箱，是一种γ-射线补偿型中子电离箱，它按预定间隔依次同心地配置分别成为圆筒状或平板状的、加以高电压用的高压电极、取出中子流用的信号电极和加以补偿电压用的补偿电极，并在所述信号电极的一部分处设有若干个孔，其特征在于所述孔的面积总和设定小于或等于信号电极表面积的5％。作为如权利要求2所述的本专利技术γ-射线补偿型中子电离箱，其特征在于在权利要求1所述γ-射线补偿型中子电离箱基础上，还将相邻孔与孔之间的距离设定为大于或等于信号电极与补偿电极之间的间隔的两倍。作为如权利要求3所述的本专利技术γ-射线补偿型中子电离箱，其特征在于在权利要求1或权利要求2所述γ-射线补偿型中子电离箱基础上，还使信号电极的孔与表面之间相交部分形成为曲面。图1为本专利技术一种实施方式的示意图，其中图1(a)表示γ-射线补偿型中子电离箱的构造示意图，图1(b)表示一个孔周围的信号电极剖面图；图2为本专利技术实施方式中的γ-射线饱和特性曲线图；图3为说明本专利技术实施方式中孔轴间隔所起作用的剖面图；图4为说明本专利技术实施方式中曲面所起作用的剖面图；图5为说明本专利技术实施方式的设计顺序的流程图；图6为表示本专利技术实施方式中γ-射线补偿特性的实测数据图；图7为现有技术γ-射线补偿型中子电离箱的构造示意图；图8为现有技术的信号电极的孔的配置方式的斜视图；图9为说明现有技术的孔轴间隔所起作用的剖面图；图10为表示现有技术另一种信号电极的孔的形状剖面图；图11为说明现有技术另一种信号电极的孔所起作用的剖面图。附图中的参考标号的含义为1高压电极，2信号电极，3补偿电极，4高压电源，5补偿电源，6放大器，7、8中子敏感物质，9孔，10中子电离箱，11补偿电离箱。下面说明本专利技术的实施方式。图1为本专利技术一种实施方式的示意图，其中图1(a)表示γ-射线补偿型中子电离箱沿轴线剖开时的示意图，图1(b)表示这种γ-射线补偿型中子电离箱的信号电极上一个孔周围的放大示意图。图1中的高压电极1、信号电极2、补偿电极3、高压电源4、补偿电源5、放大器6、中子敏感物质7、8、中子电离箱10、补偿电离箱11均与现有技术中的相应部分的结构成相同。9为设在信号电极2处的若干个孔，这种孔9的面积总和设定小于等于信号电极2表面积的5％。与前述的相类似，所述信号电极2的表面积表示与高压电极1相对一侧或与补偿电极3相对一侧中的一个侧面的表面积。而且作为相邻的孔9与孔9之间距离的孔轴间隔W1设定为大于等于信号电极2与补偿电极3之间的间隔、即补偿电离空间11的距离D的两倍(W1≥2·D)。图1(a)所示信号电极2沿轴向间隔的示意图中，若干个孔9沿圆筒状信号电极2的周缘方向和轴向配置，而前述孔轴间隔W1表示，如果取一个孔9为基准，当分析这一基准孔9与配置在其周围的孔9之间的关系时，为沿圆筒状信号电极2的周缘方向的间隔，或为沿周缘方向与轴向相交方向上的间隔。另如图1(b)所示，孔9的孔壁面9a与信号电极2外侧面2a及内侧面2b双方相交的部分呈曲面9b、9c的形式形成在孔9的全部周面上。这种曲面9b、9c可通过研磨方式使在外侧面2a和内侧面2b与孔壁面9a形成的棱边分别成为平滑连续的结构形式。在本专利技术的这种实施方式中，通过采用将孔9的面积总和设定为小于等于信号电极2表面积5％的这种附加限制方式，可使中子电离箱10的饱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种γ－射线补偿型中子电离箱，它按预定间隔依次同心地配置有分别成为圆筒状或平板状的、加以高电压用的高压电极、取出中子电流用的信号电极和加以补偿电压用的补偿电极，而且所述信号电极的一部分还设有若干个孔，其特征在于上述孔的面积总和被设定为小于等于信号电极表面积的５％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：后藤丰一，深草伸二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]