一种反应堆精细中子通量分布探测组件制造技术

本发明专利技术提供了一种反应堆精细中子通量分布探测组件，包括电路板基底、发射体、绝缘体、收集体以及信号传输组件，电路板基底用于搭载发射体，发射体包括多个用于响应中子的发射体金属片，发射体金属片阵列排布在电路板基底上，电路板基底上设置有与发射体金属片数量对应的预留电路，将发射体金属片与信号传输组件信号输入端连接，绝缘体为聚酰亚胺绝缘层，包覆于电路板基底的外部，为搭载发射体金属片的电路板基底和收集体作绝缘，收集体为不锈钢外壳，设置在聚酰亚胺绝缘层外，并与其固定连。具有尺寸小、排布规则的特点，能够探测反应堆狭小空间的中子通量分布，并具有配套的电子学系统用于响应信号处理、输出及显示。输出及显示。输出及显示。

【技术实现步骤摘要】
一种反应堆精细中子通量分布探测组件


[0001]本专利技术涉及核能发电
，尤其涉及一种反应堆精细中子通量分布探测组件。

技术介绍

[0002]核能作为一种安全、清洁的能源，是当前应用最为广泛的新型能源之一，具有清洁无污染、综合成本低、能量密度高等优点。我国核能发展相对成熟，国产化率稳步提升，是推动能源结构转型的重要一环。
[0003]核能依托核反应堆实现产出及利用，核反应堆的安全运行是首要问题。通常，用反应堆临界来表征反应堆运行状态，即反应堆内中子的产生率和消失率之间保持平衡，使链式反应得以持续地进行下去的工作状态。其中，中子通量密度这一物理量极为重要，它是指单位时间内通过垂直于中子运动方向的单位面积的中子数，可有效表征反应堆是否临界。
[0004]在核反应堆中，通常采用自给能中子探测器对反应堆中子通量密度进行实时监测，旨在控制反应堆功率，保证反应堆安全运行。
[0005]现有的自给能中子探测器直径一般为3mm，尺寸较大，无法放入反应堆狭小空间进行局部位置的精细中子通量探测，且单一位置设置数量少、设置区域无规则，无法实现局部位置的中子通量分布监测。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种反应堆精细中子通量分布探测组件，以改善目前现有的自给能中子探测器使用不方便的问题。
[0007]基于上述目的，本专利技术提供了一种反应堆精细中子通量分布探测组件，包括电路板基底、发射体、绝缘体、收集体以及信号传输组件，
[0008]所述电路板基底用于搭载所述发射体，
[0009]所述发射体包括多个用于响应中子的发射体金属片，所述发射体金属片阵列排布在所述电路板基底上，所述电路板基底上设置有与所述发射体金属片数量对应的预留电路，将所述发射体金属片与所述信号传输组件信号输入端连接，
[0010]所述绝缘体为聚酰亚胺绝缘层，包覆于所述电路板基底的外部，为搭载发射体金属片的电路板基底和收集体作绝缘，
[0011]所述收集体为不锈钢外壳，设置在所述聚酰亚胺绝缘层外，并与其固定连接，
[0012]所述信号传输组件的输出端与外部的电子学系统连接。
[0013]在本专利技术较佳的实施例中，所述发射体金属片由中子反应截面较大且会通过β衰变放出电子的金属材料构成。
[0014]在本专利技术较佳的实施例中，所述发射体金属片的材质为铑、钒或银。
[0015]在本专利技术较佳的实施例中，所述电路板基底为FPC柔性电路板，由柔性基材制成，所述柔性基材包括聚酰亚胺或聚酯薄膜。
[0016]在本专利技术较佳的实施例中，所述酰亚胺绝缘层的介电常数在3到4之间，介电损耗为0.004～0.007，正常工作温度在
‑
200℃到300℃之间。
[0017]在本专利技术较佳的实施例中，所述信号传输组件包括依次连接的排母及排针、排针引线、引线转接头、铠装电缆、电缆转接头、编织电缆以及航空接插件，
[0018]所述排母及排针的排母固定在所述电路板基底上，通过所述预留电路分别与所述发射体金属片连接，
[0019]所述航空接插件与所述电子学系统连接。
[0020]在本专利技术较佳的实施例中，所述排母为贴片立式双排排母，所述排针为与排母配套的立式双排排针。
[0021]在本专利技术较佳的实施例中，所述铠装电缆的电缆路数与所述发射体金属片数量一致。
[0022]在本专利技术较佳的实施例中，所述铠装电缆为同轴双芯铠装电缆，每根电缆内部设置有两根芯线，其中一根芯线连接前端的排针引线，另一根作为本底芯线用于反应堆内本底信号探测。
[0023]本专利技术提供的反应堆精细中子通量分布探测组件，包括电路板基底、发射体、绝缘体、收集体以及信号传输组件，电路板基底用于搭载发射体，发射体包括多个用于响应中子的发射体金属片，发射体金属片阵列排布在电路板基底上，电路板基底上设置有与发射体金属片数量对应的预留电路，将发射体金属片与信号传输组件信号输入端连接，绝缘体为聚酰亚胺绝缘层，包覆于电路板基底的外部，为搭载发射体金属片的电路板基底和收集体作绝缘，收集体为不锈钢外壳，设置在聚酰亚胺绝缘层外，并与其固定连。具有尺寸小、排布规则的特点，能够探测反应堆狭小空间的中子通量分布，并具有配套的电子学系统用于响应信号处理、输出及显示。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本专利技术的反应堆精细中子通量分布探测组件的整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的反应堆精细中子通量分布探测组件的信号传输组件结构示意图；
[0027]图3为本专利技术的反应堆精细中子通量分布探测组件的发射体材质为铑的反应机理示意图；
[0028]图4为本专利技术的反应堆精细中子通量分布探测组件的发射体材质为钒的反应机理示意图；
[0029]图5为本专利技术的反应堆精细中子通量分布探测组件的发射体材质为银的反应机理示意图。
[0030]附图标记：
[0031]发射体金属片1；电路板基底2；聚酰亚胺绝缘层3；不锈钢外壳4；预留电路5；排母及排针6；排针引线7；铠装电缆8；引线转接头9；电缆转接头10；编织电缆11；航空接插件12。
具体实施方式
[0032]核能作为一种安全、清洁的能源，是当前应用最为广泛的新型能源之一，具有清洁无污染、综合成本低、能量密度高等优点。我国核能发展相对成熟，国产化率稳步提升，是推动能源结构转型的重要一环。
[0033]核能依托核反应堆实现产出及利用，核反应堆的安全运行是首要问题。通常，用反应堆临界来表征反应堆运行状态，即反应堆内中子的产生率和消失率之间保持平衡，使链式反应得以持续地进行下去的工作状态。其中，中子通量密度这一物理量极为重要，它是指单位时间内通过垂直于中子运动方向的单位面积的中子数，可有效表征反应堆是否临界。
[0034]在核反应堆中，通常采用自给能中子探测器对反应堆中子通量密度进行实时监测，旨在控制反应堆功率，保证反应堆安全运行。自给能中子探测器直径一般为3mm，尺寸较大，无法放入反应堆狭小空间进行局部位置的精细中子通量探测，且单一位置设置数量少、设置区域无规则，无法实现局部位置的中子通量分布监测。
[0035]本申请专利技术人在实现本申请专利技术技术的过程中，发现上述探测技术存在如下技术问题：
[0036]现有的自给能中子探测器尺寸较大，无法深入狭小空间探测，且无法在狭小空间位置阵列排布，无法对该位置通量分布进行监测。
[0037]鉴于此，本专利技术设计者设计了一种反应堆精细中子通量分布探测组件，能够用于探测反应堆内部狭小空间的中子通量分布。
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应堆精细中子通量分布探测组件，其特征在于，包括电路板基底、发射体、绝缘体、收集体以及信号传输组件，所述电路板基底用于搭载所述发射体，所述发射体包括多个用于响应中子的发射体金属片，所述发射体金属片阵列排布在所述电路板基底上，所述电路板基底上设置有与所述发射体金属片数量对应的预留电路，将所述发射体金属片与所述信号传输组件信号输入端连接，所述绝缘体为聚酰亚胺绝缘层，包覆于所述电路板基底的外部，为搭载发射体金属片的电路板基底和收集体作绝缘，所述收集体为不锈钢外壳，设置在所述聚酰亚胺绝缘层外，并与其固定连接，所述信号传输组件的输出端与外部的电子学系统连接。2.根据权利要求1所述的反应堆精细中子通量分布探测组件，其特征在于，所述发射体金属片由中子反应截面较大且会通过β衰变放出电子的金属材料构成。3.根据权利要求2所述的反应堆精细中子通量分布探测组件，其特征在于，所述发射体金属片的材质为铑、钒或银。4.根据权利要求1所述的反应堆精细中子通量分布探测组件，其特征在于，所述电路板基底为FPC柔性电路板，由柔性基材制成，所述柔性基材包括聚酰亚胺或聚酯薄膜。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周殿伟，李佳聪，蒋朱敏，谢运利，李满仓，李展，杨磊，李东仓，邵剑雄，陈熙萌，刘勇，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：