专利名称：用于堆外核测探测器γ补偿电离室的制作方法
技术领域：
本实用新型属于核辐射探测器技术领域，具体涉及一种用于堆外核测探测器的中 间量程探测器即Y补偿电离室。
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、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。我国已运行的核电站如大亚湾、岭澳、秦山二期核电站采用法国CC-80型γ补偿 电离室，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。再如田湾核电站采用俄罗斯生产的主体材料为不锈钢，结构为多电极片状结构的裂变 电离室，由于不锈钢的核性能差，给更换探测器和后处理带来麻烦，复杂的片状结构给制造 工艺带困难，同时片状结构的本身也使电流测量的探测效率大打折扣。
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，又有良好的耐腐蚀性能、焊 接性能、机械性能，并能在LOCA事故工况下仍能使用的用于堆外核测探测器γ补偿电离室。本实用新型的技术方案如下用于堆外核测探测器、补偿电离室，包括管壳、正 电极筒、零电极筒以及负电极筒，其中，管壳为圆柱筒结构，其左侧焊接固定有圆盘状底座， 负电极筒、零电极筒与正电极筒为从内到外依次套装的同心圆柱筒，且同心圆柱筒两端通 过圆盘状陶瓷绝缘体夹持固定并相互绝缘，正电极筒的内壁和零电极筒的外壁涂有硼层， 形成中子室；零电极筒的内壁与负电极筒的外壁形成Y补偿室；负电极筒、零电极筒、正电 极筒以及两端的陶瓷绝缘件一起安装入管壳，其左端与底座接触，右端通过开有多个圆孔 的圆盘状压环压紧在管壳中，顶盖为右侧封闭的圆柱筒结构，其左侧圆柱筒壁压紧压环，并 与管壳焊接密封，顶盖右侧圆盘开有三个圆孔，并焊接固定有三个轴线设有镍丝的陶瓷密 封头，且每个陶瓷密封头左侧的镍丝穿过压环上的圆孔分别与负电极筒、零电极筒以及正 电极筒固定连接；端筒为圆柱筒结构，其左端焊接在顶盖上，右端与圆盘状端盖焊接固定， 在三个铠装电缆的外侧依次固定有圆柱筒结构的电缆密封头和阶梯筒状的过渡焊环，并将 过渡焊环焊接固定在端盖的三个通孔中，并将铠装电缆中的镍丝分别与三个陶瓷密封头右 侧的镍丝相连接。所述正电极筒的内壁和零电极筒的外壁均勻涂有厚度为0. 8 lmg/cm2的硼层。所述管壳与底座的焊接，顶盖与管壳的焊接，顶盖与陶瓷密封头的焊接，端筒与端盖的焊接，以及端盖与过渡焊环的焊接都为氩弧焊焊接。所述顶盖右侧圆盘上还设有主体排气管，并通过真空钎焊与顶盖右侧圆盘上的小 孔焊接密封固定，顶盖与陶瓷密封头通过真空钎焊密封固定。所述端盖上还设有端盖排气 管，且端盖排气管穿过端盖上的小孔，并通过真空钎焊焊接密封固定。所述管壳、底座、压环、顶盖以及过渡焊环为钛材料。所述负电极筒、零电极筒和正电极筒为铝材料的同心圆柱筒。所述顶盖外侧壁上设有两条相互平行的环形凸缘，且左侧的环形凸缘与管壳右侧 端壁焊接固定，右侧的环形凸缘与端筒的左侧端壁焊接固定。本实用新型的显著效果在于该用于堆外核测探测器Y补偿电离室在顶盖和端 盖上分别焊接有主体排气管和端盖排气管，可以充入工作气体或保护性气体；管壳、底座、 压环、顶盖以及过渡焊环为钛材料，具有良好的焊接性能、耐腐蚀性能和高绝缘性能；正电 极筒的内壁和零电极筒的外壁均勻涂有厚度为0. 8 lmg/cm2的硼层，具有良好的核性能。
图1为用于堆外核测探测器Y补偿电离室结构示意图；图中1、底座；2、陶瓷绝缘体；3、管壳；4、正电极筒；5、零电极筒；6、负电极筒；7、 压环；8、顶盖；9、陶瓷密封头；10、端筒；11、主体排气管；12、过渡焊环；13、端盖；14、电缆 密封头；15、端盖排气管；16、铠装电缆。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，包括管壳3、正电极筒4、零 电极筒5以及负电极筒6，其中，管壳3为钛材料的圆柱筒结构，在管壳3的左侧通过氩弧 焊焊接有材料为钛的圆盘状底座1 ；负电极筒6、零电极筒5与正电极筒4为从内到外依次 套装的铝材质的同心圆柱筒，且同心圆柱筒两端通过材料为Al2O3的圆盘状陶瓷绝缘体2夹 持固定并相互绝缘，在正电极筒4的内壁和零电极筒5的外壁均勻涂有厚度为0. 8 Img/ cm2的硼层，例如，0. 8mg/cm2或lmg/cm2，并形成中子室；零电极筒5的内壁与负电极筒6的 外壁不涂覆硼层，形成Y补偿室；负电极筒6、零电极筒5、正电极筒4以及两端的陶瓷绝缘 件2 —起装入管壳3，其左端与底座1接触，右端通过开有多个圆孔、材料为钛的圆盘状压 环7压紧在管壳3中；顶盖8为右侧封闭、外径与管壳3内径相匹配，材料为钛的圆柱筒结 构，顶盖8左侧圆柱筒壁压紧压环7，且其外侧壁上两条相互平行环形凸缘左侧与管壳3通 过氩弧焊焊接固定，在顶盖8右侧圆盘上开有三个圆孔，并在三个圆孔中通过真空钎焊焊 接固定有三个轴线上分布有镍丝的圆柱体状陶瓷密封头9，且每个陶瓷密封头9左侧的镍 丝分别穿过压环7上的圆孔分别与负电极筒6、零电极筒5、正电极筒4固定连接；在顶盖8 右侧圆盘上还开有小孔，并与主体排气管11通过真空钎焊焊接固定；端筒10为内径与顶盖 8外径相匹配的圆柱筒结构，且端筒10左侧圆柱筒壁卡顶盖8外侧壁右侧的凸缘上，并通过 氩弧焊焊接固定，端筒10右侧通过氩弧焊与圆盘状端盖13焊接固定；在三个铠装电缆16 的外侧通过真空钎焊或Ag-Cu钎焊方式依次焊接有圆柱筒结构的电缆密封头14和阶梯筒 状的过渡焊环12，并通过氩弧焊将钛材料的过渡焊环12焊接在端盖13的三个通孔中，使三个铠装电缆16密封固定在端盖13上，并使铠装电缆16中的镍丝分别与三个陶瓷密封头9 右侧的镍丝相连接；端盖排气管15穿过端盖13上开有的小孔，并通过真空钎焊焊接固定。 本发明所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室中的管壳3两端通过底座1 与顶盖8将负电极筒6、零电极筒5、正电极筒4以及两端的陶瓷绝缘件2压紧密封在管壳 3中，可以通过顶盖8上的主体排气管11对管壳3中的空间充入工作气体，并封口密封；端 盖13上的三个铠装电缆中的镍丝分别通过安装在顶盖8上陶瓷密封头9中的镍丝与管壳 3中的负电极筒6、零电极筒5、正电极筒4固定连接，且可通过端盖13上的端盖排气管15 对端筒10与两端焊接的顶盖8和端盖13组成的空间充入保护性气体，并密封起来。
权利要求1.一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，包括管壳(3)、正电极筒G)、零电极筒(5)以及负电极筒(6)，其中，管壳(3)为圆柱筒结构，其左侧焊接固定有圆盘状底座(1)， 其特征在于负电极筒(6)、零电极筒(5)与正电极筒⑷为从内到外依次套装的同心圆柱 筒，且同心圆柱筒两端通过圆盘状陶瓷绝缘体( 夹持固定并相互绝缘，正电极筒(4)的内 壁和零电极筒( 的外壁涂有硼层，形成中子室；零电极筒( 的内壁与负电极筒(6)的外 壁形成Y补偿室；负电极筒(6)、零电极筒(5)、正电极筒(4)以及两端的陶瓷绝缘件(2) 一起安装入管壳(3)，其左端与底座(1)接触，右端通过开有多个圆孔的圆盘状压环(7)压 紧在管壳(3)中，顶盖(8)为右侧封闭的圆柱筒结构，其左侧圆柱筒壁压紧压环(7)，并与 管壳(3)焊接密封，顶盖(8)右侧圆盘开有三个圆孔，并焊接固定有三个轴线设有镍丝的陶 瓷密封头(9)，且每个陶瓷密封头(9)左侧的镍丝穿过压环(7)上的圆孔分别与负电极筒(6)、零电极筒(5)以及正电极筒⑷固定连接；端筒(10)为圆柱筒结构，其左端焊接在顶 盖(8)上，右端与圆盘状端盖(1 焊接固定，在三个铠装电缆(16)的外侧依次固定有圆柱 筒结构的电缆密封头(14)和阶梯筒状的过渡焊环(12)，并将过渡焊环(12)焊接固定在端 盖(1 的三个通孔中，并将铠装电缆(16)中的镍丝分别与三个陶瓷密封头(9)右侧的镍 丝相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 正电极筒的内壁和零电极筒(5)的外壁均勻涂有厚度为0. 8 lmg/cm2的硼层。
3.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 管壳C3)与底座(1)的焊接，顶盖( 与管壳C3)的焊接，端筒(10)与顶盖(8)的焊接，端 筒(10)与端盖(1 的焊接，以及端盖(1 与过渡焊环(1 的焊接都为氩弧焊焊接。
4.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 顶盖(8)右侧圆盘上还设有主体排气管(11)，并通过真空钎焊与顶盖右侧圆盘上的小孔焊 接密封固定，顶盖(8)与陶瓷密封头(9)通过真空钎焊密封固定。
5.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿中子电离室，其特征在于 所述端盖(1 上还设有端盖排气管(15)，且端盖排气管(1 穿过端盖(1 上的小孔，并 通过真空钎焊焊接密封固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 管壳(3)、底座(1)、压环(7)、顶盖(8)以及过渡焊环(1 为钛材料。
7.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 负电极筒(6)、零电极筒(5)和正电极筒⑷为铝材料的同心圆柱筒。
8.根据权利要求1所述的一种用于堆外核测探测器Y补偿电离室，其特征在于所述 顶盖(8)外侧壁上设有两条相互平行的环形凸缘，且左侧的环形凸缘与管壳C3)右侧端壁 焊接固定，右侧的环形凸缘与端筒(10)的左侧端壁焊接固定。
专利摘要本实用新型涉及核辐射探测技术领域，具体公开了一种用于堆外核测探测器γ补偿电离室。该电离室中管壳左侧焊接底座，负电极筒、零电极筒与正电极筒为从内到外依次套装的同心圆柱筒，其两端通过陶瓷绝缘体夹持固定并相互绝缘，并一起安装入管壳，并通过压环压紧在管壳中，顶盖压紧压环，并与管壳焊接，顶盖上焊接陶瓷密封头，其轴线上镍丝穿过压环与负电极筒、零电极筒以及正电极筒固定连接；端筒左端焊接在顶盖上，右端与端盖焊接固定，在铠装电缆的外侧依次固定电缆密封头和过渡焊环，并将过渡焊环焊接固定在端盖上，并将铠装电缆中的镍丝与陶瓷密封头右侧的镍丝相连接。该电离室既有良好的核性能，又有良好的耐腐蚀性、焊接性和机械性能。
文档编号G01T1/185GK201936628SQ20102069400
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者宣肇祥, 杨波, 王鹏, 胡铁强, 陆双桐 申请人:中核(北京)核仪器厂