一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置，包括带有视窗的实验台，两台正对实验台两侧视窗的掺镱光纤激光器，布置于实验台周围视窗的热成像仪与光学高温计，与光学高温计和掺镱光纤激光器相连的温度反馈控制装置，两侧带透光板的样品台，支撑样品台的样品台支架；利用一侧掺镱光纤激光器发射激光束透过该侧透光板形成十字形激光束，实现螺旋燃料的预加热；利用光学高温计和温度反馈控制装置实时控制掺镱光纤激光器发射功率，实现实验样品温度保持在设定范围；利用热成像仪实现全过程样品温度的监测；利用另一侧掺镱光纤激光器发射激光束透过该侧透光板形成十字形激光环，实现螺旋燃料反应性引入事故的模拟。的模拟。的模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置


[0001]本专利技术属于核燃料及材料性能测试
，具体涉及一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置。

技术介绍

[0002]螺旋燃料具有比换热面积大、传热路径短、自定位等优势，被视为先进压水堆、先进沸水堆、核热火箭及氟盐冷却高温堆等的重要燃料选型，研究螺旋燃料在不同运行工况下燃料行为对提高反应堆的安全性能具有重要意义。RIA(反应性引入事故)工况是常见的反应堆非正常运行工况之一，在该工况下，燃料元件核功率与温度会发生急剧飞升，致使燃料棒发生变形失效。基于上述原因，进行相应的堆内外实验、开展螺旋燃料在RIA工况下燃料行为的研究具有极大的必要性。
[0003]然而在RIA工况下，燃料温度飞升速率极大，在几十毫秒内燃料边缘位置温度将达到2000℃以上，在现实条件中复刻RIA工况成本较高，难度较大；同时，在RIA工况下研究特定的具体参数对燃料行为的影响难度较大，在具体研究中往往难以实现。
[0004]截至目前，许多国内外研究机构对燃料元件在RIA工况下的行为做了大量研究。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用激光加热模拟螺旋燃料反应性引入事故的装置，其特征在于：包括实验台(A)，正对实验台(A)两侧视窗布置第一掺镱光纤激光器(B)与第二掺镱光纤激光器(H)，布置于实验台周围视窗的光学高温计(D)与热成像仪(G)，与光学高温计(D)、热成像仪(G)和第一掺镱光纤激光器(B)相连接的温度反馈控制装置(C)，放置于实验台(A)中心的样品台(F)，支撑样品台(F)的样品台支架(E)；样品台(F)包括：样品支撑块(N)，固定样品支撑块(N)的样品支架(K)，置于样品支架(K)中间的平整蓝宝石光窗(L)与带定位凹点的蓝宝石光窗(P)，用于带定位凹点的蓝宝石光窗(P)和十字形激光光环透光板(M)定位的球形定位销(Q)，平整蓝宝石光窗(L)与实验样品(I)之间的十字形激光光束透光板(O)，平整蓝宝石光窗(L)与带定位凹点的蓝宝石光窗(P)之间的十字形激光光环透光板(M)，置于两片平整蓝宝石光窗(L)之间的实验样品(I)及围绕实验样品(I)布置的隔热环(J)；所述实验样品(I)用于模拟螺旋燃料；当需要模拟螺旋燃料反应性引入事故时，实验开始时，调整样品台支架(E)，使样品台(F)、第一掺镱光纤激光器(B)和第二掺镱光纤激光器(H)三者中心位于同一直线上，之后依次打开第一掺镱光纤激光器(B)、光学高温计(D)与温度反馈控制装置(C)，第一掺镱光纤激光器(B)产生稳定激光照射，使激光束依次透过平整蓝宝石光窗(L)与十字形激光光束透光板(O)，对实验样品(I)进行预加热，使实验样品(I)温度分布与其正常运行工况温度分布一致，光学高温计(D)监测实验样品(I...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺亚男，刘涛，巫英伟，章静，田文喜，苏光辉，秋穗正，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：