[发明专利]一种应用于辐照孔道中子注量在线监测的二次仪表

说明书

本发明公开了一种应用于辐照孔道中子注量在线监测的二次仪表，涉及核反应堆辐照孔道中子注量测量技术，解决了单晶硅辐照中子注量监测方法中存在的中子通量计算精度不足、辐照效率低、成品率低的问题。本发明包括前置放大电路、模数转换电路、数据处理单元连接用于对信号进行采集并组成信号采集板卡，RS485通讯单元设置于信号采集板卡中用于信号采集板卡与计算机进行通讯；前置放大电路对设置在辐照孔道中的中子探测器的输出量进行偏置电流运算放大。本发明具有通讯灵活、数据可靠、用户易操作、自动化程度高等优点。

技术领域

本发明涉及核反应堆辐照孔道中子注量测量技术，具体涉及一种应用于辐照孔道中子注量在线监测的二次仪表。

背景技术

在单晶硅辐照嬗变掺杂过程中，为了确保硅体辐照后的掺杂浓度准确达到目标值，必须对硅体的受照中子注量精确控制。传统中子注量测量方法目前仅仅是依靠离线测量技术(数据硅反推或者活化箔测量法)来对硅体受照热中子注量进行预估，由于使用该技术时，只能在一罐硅体辐照结束后，才能获取热中子注量的测量值，不能实时掌握辐照信息。并且，由于辐照期间热中子注量率是不断变化的，因此，通过一罐硅体的热中子注量率测量值预估其他硅体辐照期间的热中子注量率难以保证准确性。因此，反应堆辐照孔道中子注量在线监测装置是实时监测单晶硅中子受照量的重要手段。

自给能探测器在反应堆中子通量测量过程中有重要的应用，这种探测结构简单、成本低、易安装、寿命长，耐辐照和高温，适用于计算机在线测量，是一种较理想的堆芯中子通量探测器。在中子场内，自给能探测器输出微安级别的小电流信号，因此在辐照孔道中子注量在线监测系统中，对探测器输出的小电流信号的准确测量成为一项需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：不能实时掌握硅体辐照信息，单晶硅辐照中子注量监测方法中存在的中子通量计算精度不足、辐照效率低、成品率低；本发明提供了解决上述问题的一种应用于辐照孔道中子注量在线监测的二次仪表。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明通过在辐照孔道外壁等间距均匀布置中子探测器，来对放置单晶硅的区域中子注量率进行实时监控，通过积分运算可以计算出从单晶硅入堆后单晶硅实时中子注量情况，确保硅体热中子注量受照准确达到目标值，以提高单晶硅的辐照质量和辐照效率。

本发明的装置适用于自给能探测器输出电流的测量，对其他电流输出型探测器同样具有适用性。

一种应用于辐照孔道中子注量在线监测的二次仪表，包括前置放大电路、模数转换电路、数据处理单元、RS485通讯单元；

所述前置放大电路、模数转换电路、数据处理单元连接用于对信号进行采集并组成信号采集板卡，所述RS485通讯单元设置于信号采集板卡中用于信号采集板卡与计算机进行通讯；

其中，前置放大电路对设置在辐照孔道中的中子探测器的输出量进行偏置电流运算放大。

其中，安装在辐照孔道中的中子探测器为自给能中子探测器，自给能中子探测器输出模拟电流信号至前置放大电路，通过模数转换电路、数据处理单元进一步处理为RS485信号，接入RS485通讯单元与计算机进行通信。

包括多个信号采集板卡，且每个信号采集板卡设置有两路采集通道，用于分别接收自给能中子探测器的导线和补偿导线输出的电流信号，每个信号采集板卡采集多个自给能中子探测器输出的信号。两路电流信号通过前置放大器放大后，MUC控制两路模数转换电路同时采集，并对采集后的两路电流信号作差，从而得到自给能中子探测器输出的真实信号。

RS485通讯单元包括两路RS485模块，其中一路用于与信号采集板卡之间的数据交换，另外一路与计算机进行通信。

还包括机箱和电源卡，所述二次仪表设置在机箱内，并通过电源卡给机箱内的各个信号采集板卡供电。