[发明专利]堆芯快中子通量自给能探测器

说明书

本发明涉及一种堆芯快中子通量自给能探测器，包括：探头、连接套筒和传输电缆；连接套筒的一端连接探头，连接套筒的另一端连接传输电缆，且连接套筒与探头和传输电缆构成封闭结构；探头用于探测反应堆堆芯的快中子通量转化为电流信号，并将电流信号通过传输电缆传输至目标电子插件，以使目标电子插件根据电流信号确定反应堆堆芯快中子通量的大小，采用本申请的快中子通量自给能探测器，可以实现对快中子通量的测量，能够适应各种反应堆内的特殊环境，不仅仅结构简单，而且便于操作，使用寿命长。

技术领域

本发明属于中子通量探测技术领域，具体涉及一种堆芯快中子通量自给能探测器。

背景技术

自给能探测器是20世纪60年代开始发展起来的一种新型探测器。探测器中的发射体在中子或γ光子的作用下发射β粒子或次级电子，β粒子或次级电子到达收集体后在回路中产生电流，而不需要外加电源。随着核反应堆技术的发展，自给能探测器在堆芯测量系统被广泛应用。在大型动力堆中，堆芯功率分布测量必须由大量可靠的抗高温抗高积分通量和γ积分通量的自给能中子探测器来完成。堆芯测量系统是反应堆重要的仪控系统，为核反应堆的安全运行提供重要保障。

中子通量水平是堆芯测量系统的一项重要探测内容，堆芯内的中子能谱主要集中于快中子与热中子能区。使用铑、钒等材料作为发射体的中子通量自给能探测器已经被开发，其主要用于探测堆芯热中子通量水平。对于反应堆功率水平增高所造成的高中子通量水平和越来越严苛的反应堆堆芯温度与γ辐照条件，一般的热中子探测器性能迅速变坏，甚至无法使用。反应堆堆芯条件极为恶劣的快中子增殖堆也需要使用特殊的快中子探测器。

因此，亟需一种快中子自给能探测器来探测堆芯快中子通量水平，实现对反应堆中子通量数据更加全面的测量。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种堆芯快中子通量自给能探测器，以通过简单的结构实现对快中子通量的探测。

本发明提供的技术方案如下：

一种堆芯快中子通量自给能探测器，包括：探头、连接套筒和传输电缆；

所述连接套筒的一端连接所述探头，所述连接套筒的另一端连接所述传输电缆，且所述连接套筒与所述探头和所述传输电缆构成封闭结构；

所述探头用于探测反应堆堆芯的快中子通量转化为电流信号，并将所述电流信号通过所述传输电缆传输至目标电子插件，以使所述目标电子插件根据所述电流信号确定反应堆堆芯快中子通量的大小。

可选的，上述所述探头包括：收集体、发射体和第一绝缘层；

所述发射体嵌套于所述收集体内部，所述第一绝缘层设置于所述收集体与所述发射体之间；

所述收集体与所述连接套筒连接，所述发射体与所述传输电缆连接；

所述发射体与穿过收集体和第一绝缘层的快中子反应发生衰变生成β粒子，所述β粒子穿过所述第一绝缘层被所述收集体收集，以使所述收集体与所述发射体之间形成电势差，所述电势差经所述传输电缆形成电流信号传输至目标电子插件，以使所述目标电子插件根据所述电流信号确定反应堆堆芯快中子通量的大小。

可选的，上述所述发射体采用铍材料。

可选的，上述所述第一绝缘层为氧化镁粉末或氧化铝粉末。

可选的，上述所述收集体选用Inconel 600材料。

可选的，上述所述传输电缆包括外壳、芯线和第二绝缘层；

所述芯线嵌套于所述外壳的内部，所述第二绝缘层设置于所述外壳与所述芯线之间。

可选的，上述所述外壳选用选用Inconel 600材料。

可选的，上述所述芯线选用Inconel 600材料。