Нейтронный детектор прямой зарядки

0 П И С А Н И Е (646940ИЗОЬСТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К ПАЕНа(З 1) Р 23 60 221,3 Рз) ФРГ ударственнмй нвмнтет СССР ав делам нзвбрвтвннй вткрмтннблнковано 05,02, 79,бюллетень Ив 5 та опубликовании описания 08,02 7 Я) УДК 621.387. 42(088 8)(72) Авторы изобретения РГ) вр,ьер острвнная фирма верк Унион АГ"(54) НЕЙТРОННОЙ ДЕТЕКТОР ПРЯМОЙ ЗАРЯО Изобретение относится к технике регистрации ионизирующих излучений,Известен детектор прямой зарядки, содержащий эмиттер и. коллектор, разделенные слоем изолятора 1.Наиболее близким к предложенному является детектор прямой зарядки, содержащий эмиттер из материала с большим сечением взаимодействия с нейтронами и коллектор из материала с малым сечением взаи модействия с нейтронами, разделенные 40 слоем изолятора 2.Для измерения потока нейтронов вне ядерного реактора, где интенсивность излучения составляет малую долю от интенсивности излучения в ядерном реакторе, при- И меняют ионизацнонные камеры. Однако для ик работы требуется высоковольтное питание. Кроме того, камеры чувствительны к колебаниям температуры и недостаточно чувствительны к нейтронам.1(елью изобретения является повышение З чувствительности нейтронного детектора прямой зарялки при длительном сроке службы.Поставленная цель достигается тем, что эмиттср выполни в внле трубки, снаружи н ннутри котрй расположены соелнненные между собой трубки, служащие коллектором, В этом устройстве эмиттер имеет большую площадь, что обеспечивает высокую чувствительность прк длительном сроке службы, Кроме того, он прост по конструкции, поэтому может рентабельно изготавливаться из дорогих или плохо подвергающихся обработке материалов.Обе трубки, образующие коллектор, одинаково удалены от трубки-эмиттера, Возможны неодинаковые расстояния для создания определенной характеристики нейтронного детектора, Обе трубки коллектора ре. комендуется делать длиннее, чем трубку. эмиттер. В результате получают механически защищенную прочную конструкцию. Каждая из трубок коллектора может иметь на торце фланец, соединенный с другой трубкой коллектора, например, сваркой.Так как при размещении трубок эмнтте. ра н коллектора большое значение имеет толщина стенки трубок, в особенности прн изготовлении из высококачественных маге. риалов эмиттера, то может быть выгодно закреплять трубки коллектора на врт. ренней нзолнрунпн й трубке. Эта трубка мо. жет служить также механическм уп нч646940 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 3При необходимости в качестве защиты можно применять также наружную изолирующую трубку. Соединительный провод эмиттерной трубки рекомендуется вводить внутрьизолируюшей трубки и осуществлять механически заши щенное присоединение к измерительной линии. Это особенно выгоднов том случае, когда трубки коллектора илиэмиттера изготавливают из листовой сталипутем скручивания, При этом трубка можетбыть незамкнутой, если устойчивость ее формы такова, что достигаются желаемые свойства нейтронного детектора. В определенныхусловиях скрученные полосы листовой стали могут перекрываться для увеличения эффективного поперечного сечения. При этомв качестве носителя употребляют трубкииз изолирующего материала.Изготовление и монтаж трубок для нейтронного детектора особенно упрощаются втом случае, когда трубка имеет цилиндрическое поперечное сечение. Для достижения большой эффективной поверхности присохранении занимаемого места возможныдругие формы поперечного сечения, например многоугольника. Для увеличения эффективной поверхности можно также предусмотреть реора на эмиттере и/или коллекторе, направленные вдоль оси трубки,или расположить их внутри трубки, например, в виде спирали. При этом целесообразно в коллекторных трубках делать углубления, соответствующие ребрам эмиттера, чтобы сохранить оптимальную толшинуизоляционного слоя между эмиттером и коллектором.На фиг. 1 и 2 показан нейтронный детектор прямой зарядки, продольный и поперечный разрезы,Детектор содержит изолируюгцуюиэмиттерную 2 трубки, внутреннюю 3 и внешнюю 4 коллекторные трубки, причем зазоры5, 6 между трубками 2 и 4, 2 и 3 заполненыизолятором, внутренний 7 и внешний 8 флан цы, соединенные сварным швом 9, соединительный проводник 10, изолирующую оболочку 11 с отверстием2, изолирующуюпрокладку 13.Детектор предназначен для измерениянейтронов в реакторе с водяным охлаждением. Он расположен вне зоны реактора,находяшейся под давлением, в шахте такимобразом, что техническое обслуживание иремонт могут быть проведены во время работы реактора.На фиг. 3 и 4 показаныдетекторы другойформы. Внутренняя изолирующая трубка1 диаметром, например, 66 мм внутри и85 мм снаружи является механическим носителем нейтронного детектора, который обладает полной вращательной симметрией,включая соединительные проводники. Навнешней стороне изолируюшей трубки 1 концентрически расположены эмиттерная труб 4ка 2 и две коллекторные трубки 3 и 4, кружаюшие эмиттерную трубку и находяшиеся на одинаковом расстоянии от нее,Эмиттерная трубка 2 выполнена из кадмия или гадолиния, толшина ее стенок 1 мм. Для большей механической прочности кадмий может быть закреплен на .носителе.Коллекторные трубки 3 и 4 имеют толщину стенки 2 мм. Их изготовляют, например, из олова, циркония или инконеля и устанавливают на расстоянии 1 мм по радиусу от эмиттерной трубки 2, Зазоры 5 и б заполняют изолятором, например окисью олова (А 1 аОз)Коллекторные трубки 3 и 4 имеют большую длину (670 мм), чем эмиттерная трубка 2 (660 мм). Обе коллекторные трубки на концах имеют фланцы 7 и 8, которые отогнуты в направлении к другой трубке 4, 3 и припаяны к ней. Таким образом получается полностью замкнутая, механически устойчивая конструкция. В эмиттерную трубку 2 впаиваются сое динительный проводник 10, покрытый изо ляционной оболочкой 11. Он проходит через отверстие в трубке 3 и отверстие 2 внутрь изолирующей трубки 1 и уплотняется изолируюшей прокладкой 13, Тем самым достигается мехайическая защита при присоединении эмиттера. Присоединение коллекторных трубок 3, 4 не показано (оно выполняется обычно путем контактирования на внешней стороне трубки 4).Предложенный нейтронный детектор пригоден для измерений при температурах до 500 С. При облучении нейтронами он излучает за счет п-гамма-процессов комптоновские электроны или фотоэлектроны без применения высокого напрякения. Если эмиттерная и коллекторные трубки изготовлены из материала, имеющего примерно одинаковый порядковый номер, то может быть получена практически полная гамма - компенсация. Их можно изготавливать из сталейсодержащих подходящие материалы. На фиг. 3 представлен детектор, в котором в качестве носителя использована толстостенная изолируюшая трубка 1. На этой трубке закреплены концентрично эмиттерная и коллекторная трубки, выполненные в виде ребер. Изоляторы в зазорах 5 и 6 находятся на одинаковом расстоянии от коллекторных трубок 3 и 4. Благодаря ребрам увеличивается поверхность для измерения. При этом прочность определяется в основном керамической трубкой 1,В детекторе на фиг, 4 предусмотрено шесть равномерно распределенных по объему углублений, которые образованы концентрическими эмиттерными и коллекторными трубками, расположенными на одинаковых расстояниях друг от друга. Число ребер может быть различным. Поверхность их646940 Формула изобретения б Фиг,Составитель И. АТехред О. ЛуговаяТираж 696сударственного коми.ам изобретений ива, Ж, РаушскаяПатент, г. Ужгород,вииевКорректор Е. ПапПодписноеета СССРоткрыл ийн аб., д. 4/5ул. Проектная, 4/едактор Т. Орловскаяаказ 188(52Ш.1,ИИПИ Гпо де113035, МосФилиал ППП5может быть не только закругленной, но иостроугольной.Ф Нейтронный детектор прямой зарядки, содержащий эмиттер, выполненный из материала с большим сечением взаимодействия с нейтронами, и коллектор, выполненный из материала с малым сечением взаимодействия с нейтронами, разделенные слоем 6изолятора, отличающийся тем, что, с целью повьш 1 ения чувствительности детектора при длительном сроке службь 1, эмиттер выполнен в виде трубки, снаружи и, внутри которой расположены соединенные между собой трубки, слукац 1 ие коллектором.Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе1. Патент С 11 ЛЛ3390270, кл. 250 в 3, 1 О 1967.2. Лц горское свидетельство СССР61085, кл. Гз О Т 3/00, 28,05.62.