一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器制造技术

本实用新型专利技术公开一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，包括外壳与转换体，所述外壳内部设有闪烁晶体和信号处理模块，所述外壳包括第一外壳与第二外壳，第二外壳为方形，其内部放置闪烁晶体，用于接收γ射线，并且产生荧光，第一外壳为圆筒形，信号处理模块设于第一外壳内，转换体的一端为圆筒形的第一连接头，其外径与所述第一外壳的内径相匹配，所述第一外壳套设于所述第一连接头的外部，转换体另一端为方形的第二连接头，第二连接头为凹坑结构，用于与第二外壳匹配，从而将第一外壳与第二外壳组合为一个整体。所述MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器能够有效探测MOX燃料棒基体γ射线，方便集成和准直，使在线检测设备结构紧凑。检测设备结构紧凑。检测设备结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器


[0001]本技术属于核工业
，涉及核燃料棒内易裂变物质无损检测领域，具体涉及一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器。

技术介绍

[0002]核燃料棒是反应堆释放热量的单元体,是反应堆的核心部件。核燃料棒在反应堆运行时处于强中子场中，要经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时承受裂变物质化学作用和复杂的机械载荷，蒸汽腐蚀，工作条件十分苛刻。快堆用的MOX燃料棒中芯块的二氧化钚含量与设计数值不一致将会造成堆芯反应性偏离预期，增加了反应堆的控制难度，影响反应堆运行。因此，必须在燃料棒组装完成后、装入燃料组件前对其内部装入的所有芯块进行100％的二氧化钚含量检查。
[0003]MOX燃料棒中影响反应堆堆芯反应性的主要为Pu的多种同位素，这些核素大多具有γ放射性，且MOX芯块来料因放置时间较长将会混有若干Am
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241等核素，使得燃料棒的γ射线能谱的测量和解析复杂度大大增加，需要多探测器集成联合测量，方能满足生产线检测技术指标要求。
[0004]在现有技术中，受限于圆柱形的光电倍增管及其圆形光窗，γ射线的探测器一般做成上下一体的圆柱形结构，直接使用该种外形的探测器，将使MOX燃料棒二氧化钚含量检查装置检测体部分的难以有效集成，体积庞大，同时也造成对γ射线的准直困难。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，所述二氧化钚含量在线检测探测器便于集成和准直，结构紧凑。
[0006]为了解决上述问题，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，包括外壳与转换体，所述外壳内部设有闪烁晶体和信号处理模块，所述外壳包括第一外壳与第二外壳，所述第二外壳为方形，其内部放置闪烁晶体，用于接收γ射线，并且产生荧光，所述第一外壳为圆筒形，所述信号处理模块设于第一外壳内，所述信号处理模块用于接收荧光并将其转换电信号并放大；所述转换体的一端为圆筒形的第一连接头，其外径与所述第一外壳的内径相匹配，所述第一外壳套设于所述第一连接头的外部，所述转换体另一端为方形的第二连接头，所述第二连接头为凹坑结构，用于与第二外壳匹配，从而将第一外壳与第二外壳组合为一个整体。
[0008]优选的，所述第一连接头与第二连接头之间设有圆形开口，所述圆形开口连通所述第一连接头与第二连接头。
[0009]优选的，所述闪烁晶体的顶部设有方形凸台，方形凸台的四个角倒成圆弧形状，所述方形凸台通过所述转换体底部的第二连接头伸入转换体顶部的第一连接头内部。
[0010]优选的，所述闪烁晶体的顶部开设有光窗，所述光窗设在所述方形凸台上，所述信
号处理模块与所述光窗相对设置。用于与光电转换器件耦合，所述闪烁晶体产生的荧光通过所述光窗入射至信号处理模块。
[0011]优选的，所述信号处理模块包括光电转换器件以及处理模块，所述光电转换器件与所述闪烁晶体相对的一侧设有光敏面，所述光敏面用于收集荧光后产生光电子，经光电转换器件放大并输出脉冲信号，所述处理模块的输入端与所述光电转换器件的输出端电连接，用于读取所述脉冲信号并对其进行处理。
[0012]优选的，所述闪烁晶体为方形，闪烁晶体除顶面之外的其他侧面上均设置反射层。
[0013]优选的，所述闪烁晶体沿其厚度方向开设有通孔，所述通孔的内径与MOX燃料棒外径相匹配，所述通孔的内壁采用铝合金管包裹。
[0014]优选的，所述闪烁晶体的厚度与MOX燃料棒的芯块的长度的比值范围为1.0～2.5。
[0015]优选的，第二外壳采用不锈钢制成，且第二外壳的底面的厚度薄于第二外壳的其他侧面。
[0016]本技术中通过转换体连接圆柱形结构的光电转换器件与方形的闪烁晶体，从而可以方便地将多只探测器集成为一个整体，设备布置紧凑，同时方便探测器准直，能够有效探测MOX燃料棒基体γ射线。
附图说明
[0017]图1是实施例1中的二氧化钚含量探测器的结构示意图；
[0018]图2是实施例1中的闪烁晶体的结构示意图；
[0019]图3是实施例1中的转换体的俯视图；
[0020]图4是实施例1中的转换体的剖面图；
[0021]图5是实施例2中的闪烁晶体的结构示意图。
[0022]图中：1
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闪烁晶体，2
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光电转换器件，3
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处理模块，4
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第一外壳，5
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第二外壳，6
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转换体，7
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第一连接头，8
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第二连接头，9
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方形凸台，10
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通孔。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术中的附图，对技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的范围。
[0024]在本技术的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件
内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]本技术提供一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，包括外壳与转换体，所述外壳内部设有信号处理模块，所述外壳包括第一外壳与第二外壳，所述第二外壳为方形，其内部放置闪烁晶体，用于接收γ射线，并且产生荧光，所述第一外壳为圆筒形，所述信号处理模块设于第一外壳内，所述信号处理模块用于接收荧光并将其转换电信号并放大；所述转换体的一端为圆筒形的第一连接头，其外径与所述第一外壳的内径相匹配，所述第一外壳套设于所述第一连接头的外部，所述转换体另一端为方形的第二连接头，所述第二连接头为凹坑结构，用于与第二外壳匹配，从而将第一外壳与第二外壳组合为一个整体。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，本实施例公开一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，包括外壳与转换体6，所述外壳内部设有闪烁晶体和信号处理模块，外壳包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，其特征在于，包括外壳与转换体(6)，所述外壳内部设有闪烁晶体(1)和信号处理模块，所述外壳包括第一外壳(4)与第二外壳(5)，所述第二外壳(5)为方形，其内部放置闪烁晶体(1)，用于接收γ射线，并且产生荧光，所述第一外壳(4)为圆筒形，所述信号处理模块设于第一外壳内，所述信号处理模块用于接收荧光并将其转换电信号并放大；所述转换体(6)的一端为圆筒形的第一连接头(7)，其外径与所述第一外壳(4)的内径相匹配，所述第一外壳(4)套设于所述第一连接头(7)的外部，所述转换体(6)另一端为方形的第二连接头(8)，所述第二连接头(8)为凹坑结构，用于与第二外壳(5)匹配，从而将第一外壳(4)与第二外壳(5)组合为一个整体。2.根据权利要求1所述的MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，其特征在于，所述第一连接头(7)与第二连接头(8)之间设有圆形开口，所述圆形开口连通所述第一连接头(7)与第二连接头(8)。3.根据权利要求2所述的MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，其特征在于，所述闪烁晶体(1)的顶部设有方形凸台(9)，方形凸台(9)的四个角倒成圆弧形状，所述方形凸台(9)通过所述转换体(6)底部的第二连接头(8)伸入转换体(6)顶部的第一连接头(7)内部。4.根据权利要求3所述的MOX燃料棒芯块二氧化钚含量在线检测探测器，其特征在于，所述闪烁晶体(1)的顶部开设有光窗，所述光窗设在所述方形凸台(9)上，所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长虹，刘明，马金波，张雷，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：