一种一回路水典型核素探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种一回路水典型核素探测装置，包括柜体，其底部设有高纯锗探测器机柜，一回路水管，其两端位于所述柜体的顶面上，其中部设有第一支路水管和第二支路水管，取样盘管，其位于所述高纯锗探测器机柜上方，与所述第一支路水管连通，取样容器，其设于所述高纯锗探测器机柜内，并与所述第二支路水管连通，总γ探测器，其位于所述取样盘管中心，高纯锗探测器，其设于所述高纯锗探测器机柜内的所述取样容器一侧，以及控制显示装置，其设于所述柜体的侧面，与所述总γ探测器和所述高纯锗探测器电连接，用于显示压水堆燃料棒破损探测的结果。本实用新型专利技术可以精确显示一回路水典型核素含量。型核素含量。型核素含量。

【技术实现步骤摘要】
一种一回路水典型核素探测装置


[0001]本技术属于核电
，具体涉及一种一回路水典型核素探测装置。

技术介绍

[0002]一回路水作为冷却剂和工作介质流经燃料棒，当燃料棒破损时，核反应产生的裂变核素就会进入一回路水中。当燃料棒破损时，需要对典型核素进行探测，以确定燃料棒破损状态。作为现有压水堆，通过监测γ射线对典型核素探测的装置一般有三种。第一种：使用一回路水取样化学分析装置定期对一回路水中的燃料棒裂变产物元素进行取样分析，通过判断水中裂变产物比活度来判断燃料棒是否破损。第二种：使用NaI(碘化钠)谱仪系统装置对一回路水中的典型裂变核素进行在线探测，通过其含量变化判断燃料棒的破损情况。化学取样分析存在取样时间间隔长，分析核素不够全面，时效性差，不能在线连续监测的特点。NaI(碘化钠)谱仪系统装置则存在能量分辨率不高(7％)的问题。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一回路水典型核素探测装置，包括：
[0004]柜体，其底部设有高纯锗探测器机柜；
[0005]一回路水管，其两端位于柜体的顶面上，其中部设有第一支路水管和第二支路水管；
[0006]取样盘管，其位于高纯锗探测器机柜上方，与第一支路水管连通；
[0007]取样容器，其设于高纯锗探测器机柜内，并与第二支路水管连通；
[0008]总γ探测器，其位于取样盘管中心，用于对取样盘管中的总γ射线进行探测；
[0009]高纯锗探测器，其设于高纯锗探测器机柜内的取样容器一侧，用于对取样容器中的典型核素进行探测；
[0010]两组电磁阀，分别设于第一支路水管和第二支路水管上，用于交替控制第一支路水管和第二支路水管导通；以及
[0011]控制显示装置，其设于柜体的侧面，与总γ探测器和高纯锗探测器电连接，用于显示探测结果。
[0012]进一步，还包括：
[0013]源强调节机构，其位于取样容器和高纯锗探测器之间，与控制显示装置电连接，用于调节取样容器中典型核素的放射强度。
[0014]进一步，总γ探测器包括：
[0015]闪烁体，其用于吸收取样盘管中的γ射线后产生光子；
[0016]反射层，其罩设于闪烁体的侧面和顶面上，用于反射闪烁体产生的光信号；
[0017]光电倍增管，其与闪烁体之间设有光导，光导用于耦合闪烁体和光电倍增管，光电倍增管用于将闪烁体产生的光信号转化为电信号；
[0018]探测器前放电路，其与光电倍增管的输出连接，用于放大光电倍增管的微弱电信号；
[0019]高压电源模块，其与探测器前放电路连接，用于给探测器前放电路供电。
[0020]进一步，探测器前放电路包括：
[0021]隔离高压电路，用于传输信号和隔离高压；
[0022]第一放大电路，用于放大电压信号和电流信号；
[0023]第二放大电路，用于对第一放大电路输出的电信号进一步放大；
[0024]极零相消电路，用于对第二放大电路的电信号的减脉冲宽度缩减和信号下冲消除；
[0025]第三级放大电路，用于对极零相消电路输出的电信号进一步放大并输出至控制显示装置。
[0026]进一步，高纯锗探测器包括：
[0027]高纯锗γ能谱探测探头；
[0028]多个准直孔，其设于高纯锗γ能谱探测探头一端面上，用于按照预设值控制通过准直孔的射线强度；
[0029]晶体屏蔽罩，其罩设于高纯锗γ能谱探测探头侧面上，用于防止周围的其它射线干扰
[0030]电路板，其设于高纯锗γ能谱探测探头另一端面上；
[0031]多道分析仪，与所述电路板连接，用于显示典型核素精确含量。
[0032]进一步，高纯锗γ能谱探测探头包括：
[0033]高纯锗晶体，用于在典型核素放射下，产生电离信号；
[0034]制冷器，用于对高纯锗晶体降温；
[0035]导热座，用于对制冷器和高纯锗晶体进行热交换；
[0036]电极，其一侧设于高纯锗晶体内，用于收集高纯锗晶体产生的电离信号；
[0037]电荷灵敏前放电路，其设于导热座与制冷器之间，用于放大电极收集的电离信号；
[0038]分子筛，其设于导热座与制冷器之间，用于吸附空气。
[0039]进一步，电荷灵敏前放电路包括：
[0040]放大环电路；
[0041]电压脉冲产生电路，其与放大环电路并联，用于收集高纯锗晶体产生的电荷并将电荷量转换为电压脉冲；
[0042]复位逻辑电路，其与放大环电路并联，用于对电压脉冲产生电路周期性放电。
[0043]进一步，两组电磁阀包括：
[0044]第一组电磁阀，其包括位于第一支路上的取样盘管的两侧的第一电磁阀和第二电磁阀；
[0045]第二组电磁阀，其包括位于第二支路上的取样容器的两侧的第三电磁阀和第四电磁阀。
[0046]进一步，还包括：
[0047]第五电磁阀和第六电磁阀，其设于一回路水管两端，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀均与控制显示装置电连接；
[0048]流量计,其设于一回路水管的入水管上。
[0049]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0050]本技术使用NaI(碘化钠)探测器对总γ活度测量，提供粗粒度的总γ射线的测量，当总γ射线的强度超过阈值后，凭借高纯锗优异的探测效率(40％)，优良的能量分辨率(1％)，对一回路水典型核素探测并显示，初步实时在线检测燃料棒是否破损。总γ探测器体积可以做的比较大，信号幅度大，探测效率较高，用来定性探测水中放射性的变化。当总γ探测器监测到水中γ辐射增强后，高纯锗探测器开始对水中的核素进行测量。高纯锗能量分辨率好，适合做核素分析。两种装置并用可以提高探测效率和探测精度。
[0051]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0052]图1为本技术的柜体打开后的前视图；
[0053]图2为本技术的柜体打开后的后视图；
[0054]图3为本技术的柜体的立体结构图；
[0055]图4为本技术的总γ探测器屏蔽及取样管路立体图；
[0056]图5为本技术的总气、电路结构示意图；
[0057]图6为本技术的总γ探测器的结构示意图；
[0058]图7为本技术的探测器前放电路的电路图；
[0059]图8为本技术的高纯锗探测器的探头结构示意图；
[0060]图9为本技术的电荷灵敏前放电路的电路图。
[0061]附图标记说明:
[0062]1‑
柜体；2
‑
显示器；3
‑
输入设备；
[0063]4‑
一回路水管；401
‑
进水口；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一回路水典型核素探测装置，其特征在于，包括：柜体，其底部设有高纯锗探测器机柜；一回路水管，其两端位于所述柜体的顶面上，其中部设有第一支路水管和第二支路水管；取样盘管，其位于所述高纯锗探测器机柜上方，与所述第一支路水管连通；取样容器，其设于所述高纯锗探测器机柜内，并与所述第二支路水管连通；总γ探测器，其位于所述取样盘管中心，用于对取样盘管中的总γ射线进行探测；高纯锗探测器，其设于所述高纯锗探测器机柜内的所述取样容器一侧，用于对取样容器中的典型核素进行探测；两组电磁阀，分别设于所述第一支路水管和所述第二支路水管上，用于交替控制所述第一支路水管和所述第二支路水管导通；以及控制显示装置，其设于所述柜体的侧面，与所述总γ探测器和所述高纯锗探测器电连接，用于分别显示一回路水典型核素和总γ射线探测结果。2.根据权利要求1所述的一种一回路水典型核素探测装置，其特征在于，还包括：源强调节机构，其位于所述取样容器和所述高纯锗探测器之间，与所述控制显示装置电连接，用于调节所述取样容器中典型核素的放射强度。3.根据权利要求1所述的一种一回路水典型核素探测装置，其特征在于，所述总γ探测器包括：闪烁体，其用于吸收所述取样盘管中的γ射线后产生光子；反射层，其罩设于所述闪烁体的侧面和顶面上，用于反射所述闪烁体产生的光信号；光电倍增管，其与所述闪烁体之间设有光导，所述光导用于耦合所述闪烁体和所述光电倍增管，所述光电倍增管用于将闪烁体产生的光信号转化为电信号；探测器前放电路，其与所述光电倍增管的输出连接，用于放大所述光电倍增管的微弱电信号；高压电源模块，其与所述探测器前放电路连接，用于给所述探测器前放电路供电。4.根据权利要求3所述的一种一回路水典型核素探测装置，其特征在于，所述探测器前放电路包括：隔离高压电路，用于传输信号和隔离高压；第一放大电路，用于放大电压信号和电流信号；第二放大电路，用于对所述第一放大电路输出的电信号进一步放大；极零相消电路，用于对所述第二放大电路的电信号的减脉冲宽度缩减和信号下冲消除；第三级放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯东山，王晖，屈弋翔，肖振伟，任斌涛，杨博元，常剑，汤晶晶，
申请(专利权)人：西安中核核仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：