专利名称：用于堆外核测探测器的硼正比计数管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及核辐射探测器技术领域，具体涉及大型核电站用堆外核测探测器的源量程探测器一硼正比计数管。
背景技术：
核电站用堆外核测探测器提供了正比于反应堆内中子注量率大小及其变化速度的信号，分别输入到核测系统、调节系统(棒控、棒位)、保护系统，实现对反应堆实时有效的控制和保护，对反应堆的安全运行起着关键性的作用，为IE级核设备，是核电站的关键设备之一。核电站的反应堆的功率由低到高通常分为三个量程，并对应三种不同类型的探测器，低功率源量程阶段-硼正比计数管；中间功率量程阶段-Y补偿电离室；功率量程阶段_2、4、6节长中子电离室。我国已运行的大亚湾、岭澳、秦山一期、秦山二期核电站以及在建的岭澳二期、秦山二期扩建等核电站使用的堆外核测探测器都是由法国施耐德集团提供的产品，由Merlin Gerin公司生产相对应的型号为源量程CPNB-44型硼计数管。硼计数管中子注量率的测量范围为10—1 2X105n · cm—2 · s\法国CPNB-44型硼计数管，其结构材料为铝，虽然具有良好的核性能，但耐腐蚀性、焊接性能、机械性能都较差。再如秦山三期、田湾核电站采用加拿大、俄罗斯生产的BF3计数管，由于抗辐照水平太低，因此必须在源量程阶段结束后立即用人工或机械传动装置提出堆外，十分麻烦。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种既有良好的核性能，又有优良的耐腐蚀性能、焊接性能、机械性能，并且方便实用的用于堆外核测探测器的硼正比计数管。实现本实用新型目的的技术方案一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管包括一个管壳，下端筒设在管壳内部下端，固定在管壳的底盖上；上端筒设在管壳内部上端，固定在管壳的端盖上；阴极筒设在管壳内部中间，底端固定在下端筒上端，顶端固定在上端筒下端；阴极筒底端的底座上固定有陶瓷管，阴极筒顶端的顶盖上、与陶瓷管对应位置处固定有密封头一，阳极丝一端连接在陶瓷管上，另一端穿过密封头一通过端部小管封接；密封头一的另一端穿过阴极筒的顶盖置于上端筒内，在上端筒固定的端盖上、与密封头一对应位置处固定有密封头二，密封头一和密封头二之间用镍丝连接，密封头二与铠装电缆的芯线封接；铠装电缆延伸出端盖，并且头部与插头连接；在管壳外面、管壳的底盖上设有端筒排气管；在阴极筒外面、阴极筒的顶盖上设有主体排气管。如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其所述的阴极筒内壁涂有厚度在(0. 4 0. 8)mg/cm2的硼层。如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其在铠装电缆与端盖连接处、铠装电缆外套有电缆密封套。[0010]如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其在密封头二上设有过渡片。如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其所述的管壳、下端筒、上端筒以及阴极筒均为钛材料。如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其所述的阳极丝为镀金钨丝。如上所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其所述的铠装电缆、电缆密封套、插头均为不锈钢材料。本实用新型的效果在于本实用新型所述的硼正比计数管既有良好的核性能，又有优良的耐腐蚀性能、焊接性能、机械性能，并且方便实用。本实用新型所述的硼正比计数管作为一种测量和指示反应堆启动初期(及源量程阶段)和停堆时中子注量率的大小及其变化速率的探测器，安装在反应堆生物屏蔽层的仪表孔道中，安全等级为IE级。
图1为本实用新型所述的硼正比计数管结构示意图。图中1.端筒排气管；2.底盖；3.下端筒；4.底座；5.陶瓷管；6.管壳；7.阳极丝；8.阴极筒；9.插头；10.顶盖；11.密封头一；12.主体排气管；13.上端筒；14.密封头二；15.过渡片；16.端盖；17.电缆密封套；18.铠装电缆。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型所述的用于堆外核测探测器的硼正比计数管作进一步描述。如图1所示，本实用新型所述的用于堆外核测探测器的硼正比计数管主要包括管壳6、下端筒3、上端筒13、阴极筒8、陶瓷管5、密封头一 11、密封头二 14、铠装电缆18、插头 9等部件。其中，下端筒3、上端筒13、阴极筒8均设在管壳6内。下端筒3放置在管壳6内部下端，焊接固定在管壳6的底盖2上。上端筒13放置在管壳6内部上端，焊接固定在管壳6的端盖16上。内壁涂覆厚度在0. 6mg/cm2硼层的阴极筒8的底端焊接固定在下端筒3 上端，顶端焊接固定在上端筒13下端。由于钛具有良好的焊接性能，管壳6、下端筒3、上端筒13以及阴极筒8均为钛材料。陶瓷管5设在阴极筒8内部，焊接固定在阴极筒8底端的底座4上。阴极筒8顶端的顶盖10上、与陶瓷管5对应位置处焊接固定有密封头一 11。密封头一 11的另一端穿过阴极筒8的顶盖10置于上端筒13内。密封头二 14设在上端筒13内，焊接固定在上端筒13固定的端盖16上、与密封头一 11对应位置处。密封头二 14与铠装电缆18连接。阳极丝7 —端连接在陶瓷管5上，另一端穿过密封头一 11并与端部小管封接，密封头一 11和密封头二 14之间用镍丝连接，密封头二 14与铠装电缆18的芯线封接。阳极丝7采用镀金钨丝(Au-W)，克服了钨丝表面条状晶格的缺陷，并使椭圆度得到了很好的改善，从而提高了计数管的分辨率和坪特性。在密封头二 14上设有过渡片15。过渡片的设计解决了陶瓷密封头与不锈钢铠装电缆及钛端盖三种不同材料间的密封难题，克服了 CPNB-44型硼计数管铝端盖与不锈钢铠装电缆机械压封密封不良的问题，提高了密封可靠性。Φ6πιπι铠装电缆18延伸出端盖16，并且头部与插头9连接。在铠装电缆18与端盖16连接处、铠装电缆18外套有电缆密封套17。铠装电缆18、电缆密封套17、插头19均为不锈钢材料。在管壳6外面、管壳6的底盖2上设有端筒排气管1。在阴极筒8外面、阴极筒8 的顶盖10上设有主体排气管12。通过端筒排气管1 (可伐)对管壳6内的空间充入保护性气体，并对端筒排气管1进行密封焊接。通过主体排气管12对阴极筒8内充入工作气体， 并对主体排气管12进行密封焊接。本实用新型所述的用于堆外核测探测器的硼正比计数管工作时入射中子与硼计数管阴极内壁涂覆的同位素硼-10发生、(!!，CO7Li核反应，生产的α粒子和7Li核，使计数管所充入的工作气体电离并在阳极丝周围发生雪崩反应，从而形成与入射中子数成正比的电脉冲输出信号，经二次仪表处理后，实现对反应堆实时有效的控制。
权利要求1.一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于所述的硼正比计数管包括一个管壳(6)，下端筒C3)设在管壳(6)内部下端，固定在管壳(6)的底盖( 上；上端筒 (13)设在管壳(6)内部上端，固定在管壳(6)的端盖(16)上；阴极筒(8)设在管壳(6)内部中间，底端固定在下端筒C3)上端，顶端固定在上端筒(1 下端；阴极筒(8)底端的底座(4)上固定有陶瓷管( ，阴极筒(8)顶端的顶盖(10)上、与陶瓷管( 对应位置处固定有密封头一(11)，阳极丝(7) —端连接在陶瓷管( 上，另一端穿过密封头一(11)通过端部小管封接；密封头一(11)的另一端穿过阴极筒(8)的顶盖(10) 置于上端筒(1 内，在上端筒(1 固定的端盖(16)上、与密封头一(11)对应位置处固定有密封头二(14)，密封头一(11)和密封头二(14)之间用镍丝连接，密封头二(14)与铠装电缆(18)的芯线封接；铠装电缆(18)延伸出端盖(16)，并且头部与插头(9)连接；在管壳(6)外面、管壳(6)的底盖⑵上设有端筒排气管⑴；在阴极筒⑶外面、阴极筒(8)的顶盖(10)上设有主体排气管(12)。
2.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于所述的阴极筒(8)内壁涂有厚度在(0. 4 0. 8)mg/cm2的硼层。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于 在铠装电缆(18)与端盖(16)连接处、铠装电缆(18)外套有电缆密封套(17)。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于 在密封头二(14)上设有过渡片(15)。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于 所述的管壳(6)、下端筒(3)、上端筒(13)以及阴极筒(8)均为钛材料。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于 所述的阳极丝(7)为镀金钨丝。
7.根据权利要求2所述的一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管，其特征在于所述的铠装电缆(18)、电缆密封套(17)、插头(19)均为不锈钢材料。
专利摘要本实用新型提供一种用于堆外核测探测器的硼正比计数管。该硼正比计数管包括一个管壳，下端筒设在管壳内部下端，上端筒设在管壳内部上端，阴极筒设在管壳内部中间；阴极筒底端固定有陶瓷管，阴极筒顶端与陶瓷管对应位置处固定有密封头一，阳极丝连接在陶瓷管与密封头一之间；在上端筒内与密封头一对应位置处固定有密封头二，密封头二与铠装电缆连接，密封头一和密封头二之间连接镍丝。本实用新型的硼正比计数管既有良好的核性能，又有优良的耐腐蚀性能、焊接性能、机械性能，并且方便实用；安装在反应堆生物屏蔽层的仪表孔道中，安全等级为1E级。
文档编号G01T3/08GK202034343SQ20102068850
公开日2011年11月9日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者吴军, 宣肇祥, 杨波, 王鹏, 邓鹏 , 陆双桐 申请人:中核(北京)核仪器厂