CH456782A

CH456782A - Neutronenfluss-Detektor mit abgleichbarer y-Strahlenkompensation

Info

Publication number: CH456782A
Application number: CH989267A
Authority: CH
Inventors: Wade Frederick
Original assignee: Foerderung Forschung Gmbh
Priority date: 1966-07-22
Filing date: 1967-07-10
Publication date: 1968-07-31
Also published as: GB1133789A

Description


  
 



  Neutronenfluss-Detektor mit abgleichbarer   r-Strahlenkompensation   
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Neutronenfluss-Detektor mit zwei Haupt-Ionisationskammern und abgleichbarer   y-Strahlen-Kompensation.    Derartige Neutronenfluss-Detektoren werden insbesondere in Kernreaktor-Anlagen verwendet, in welchen unter gewissen Umständen, beispielsweise beim Betrieb mit niedriger Leistung, der von der   strahlung    herrührende Anteil des Ionisationsstromes im Neutronenfluss-Detektor bedeutend grösser ist als der von der Neutronenaktivität herrührende. Neutronenfluss-Detektoren mit   7-Strahlen-Komp ensation    enthalten grundsätzlich zwei   Ionisationskammem,    die eine gemeinsame Sammel- oder Kollektorelektrode aufweisen.

   Die beiden Ionisationskammern können dabei mit elektrischen Potentialen entgegengesetzter Polarität polarisiert sein, so dass der gemeinsame Ausgangstrom der beiden Kammern verschwindet oder im Rahmen des Erreichbaren nahezu verschwindet, wenn die beiden Kammern einem gleichförmigen y-Strahlenfluss ausgesetzt sind.



   Die eine der beiden Kammern kann zusätzlich eine Neutronenemfpindlichkeit aufweisen, die durch Anwendung eines geeigneten Elektrodenmaterials, beispielsweise Bor, erreichbar ist. Wenn die y-Strahlen-Kompensation dieser Kammer ausreichend ist, so ist der Ausgangsstrom nur vom Neutronenfluss abhängig, wenn die Kammern einem gemischten Strahlenfluss ausgesetzt sind, der sowohl eine y-Strahlungskomponente als auch eine Neutronenstrahlungskomponente aufweist.



   Erfindungsgemäss wird eine ausreichende   ?1-Strahlen-Kompensation    dadurch erreicht, dass mehrere auf   7-Strafflen    empfindliche Ionisationskammern, die ein kleineres Volumen aufweisen als die Haupt Ionisationskammern, einzeln oder wahlweise kombiniert zum Abgleich der Kompensation zwischen den beiden Haupt-Ionisationskammern mittels Umschaltvorrichtungen in den elektrischen Stromkreis schaltbar sind.



   Im folgenden wird ein für y-Strahlen-kompensierter Neutronenfluss-Detektor rein beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, welche eine schematische Darstellung eines Detektors und der zugehörigen Schaltung zeigt.



   Die Räume zweier Ionisationskammern 1 und 2 befinden sich zwischen den Elektroden 3, 4 und 5, welche als zueinander parallele Platten oder konzentrische Zylinder ausgebildet sein können. Die den beiden Ionisationskammern 1 und 2 gemeinsame zentrale Elektrode 4 ist mit einem Messgerät 6 verbunden, und den beiden andern Elektroden 3 und 5 sind elektrische Spannungen entgegengesetzter Polarität zugeführt, d. h. die eine der Elektroden 3 und 5 weist eine positive Spannung auf und die andere eine negative. Wird das sich zwischen den Elektroden befindende Gas ionisiert, so fliesst einerseits ein elektrischer Strom vom positiven Pol der Speisespannungsquelle durch das Messgerät 6 und andererseit fliesst durch letzteres ein Strom in entgegengesetzter Richtung zum negativen Pol der Speisespannungsquelle.

   Die Elektrode 3, welche zusammen mit der zentralen Elektrode 4 die Ionisationskammer 1 begrenzt, ist mit einer aus Bor bestehenden Schicht 7 überzogen, welche unter dem Einfluss eines Neutronen  flusses-Strahlen    aussendet, die lokal ionisierend wirken und einen Ionisationsstrom durch das Messgerät 6 zur Folge haben. Der von der Ionisationskammer 1 herrührende Ionisationsstrom ist die Summe einer vom Neutronenfluss erzeugten Stromkomponente und einer von anderweitig auftretender ionisierender Strahlung herrührenden Stromkomponente. Die andere Ionisationskammer 2 führt einen Ionisationsstrom, der in entgegengesetzter Richtung durch das Messgerät 6 fliesst, und der seinen Ursprung nur in der anderweitig auftretenden ionisierenden Strahlung hat.

   Wenn nun die von der anderweitig auftretenden ionisierenden Strahlung herrührenden Stromanteile entgegengesetzt gleich gross sind, so zeigt das entsprechend geeichte Messgerät  6 nur den Neutronenfluss an, d. h. die Einrichtung ist bezüglich   strahlung    vollständig kompensiert.



   Infolge von Herstellungstoleranzen ist jedoch immer mit Fehlerkomponenten zu rechnen, die von der anderweitig auftretenden ionisierenden Strahlung herrühren.



  Aus diesem Grund sind mehrere Ionisationskammern 8 mit geringem Rauminhalt vorgesehen, welche wahlweise mittels geeigneter Stufenschalter 9 und 10 entweder kurzgeschlossen oder in den Messkreis eingeschaltet werden können. Die kleinen Ionisationskammern 8 weisen zwei Elektroden auf, wobei je die eine Elektrode 11 dauernd mit dem Messgerät 6 verbunden ist und je die andere Elektrode 12 mit je einem Kontakt 13 jedes der beiden Stufenschalter 9 und 10. Der Stufenschalter 9 weist einen geerdeten leitenden Rotorsektor 14 auf und der Stufenschalter 10 einen leitenden Rotorsektor 15, welch letzterer mittels eines Umschalters 16 wahlweise mit dem positiven oder negativen Pol der Speisespannungsquelle verbindbar ist.

   Die beiden leitenden Sektoren 14 und 15 der Stufenschalter 9 und 10 sind elektrisch derart gegeneinander versetzt, dass jede der Elektroden 12 entweder an Erde gelegt ist oder mit dem einen Pol der Speisespannungsquelle verbunden ist. Die zusätzlichen Ionisationskammern 8 sind derart dimensioniert, dass der von ihnen herrührende Stromanteil nur einen geringen Prozentsatz, beispielsweise 1   O/o    bis 2   O/o,    des von der Ionisationskammer 2 herrührenden Ionisationsstromes beträgt.

Claims

PATENTANSPRUCH Neutronenfluss-Detektor mit zwei Haupt-Ionisationskammern und abgleichbarer r-Strahlen-Kompen- sation, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere auf y-Strahlen empfindliche Ionisationskammern (8), die ein kleineres Volumen aufweisen als die Haupt-Ionisationskammern (1, 2), einzeln oder wahlweise kombiniert zum Abgleich der Kompensation zwischen den beiden Haupt-Ionisationskammern (1, 2) mittels Umschaltvorrichtungen (9, 10) in den elektrischen Stromkreis schaltbar sind.

UNTERANSPRÜCHE 1. Neutronenfluss-Detektor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Beitrag der kleinen Ionisationskammern (8) zum elektrischen Strom einer der Haupt-Ionisationskammern (2) 10/o bis 2 0/o beträgt.

2. Neutronenfluss-Detektor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinen Ionisationskammern (8) mit additiver oder subtraktiver Wirkung mittels eines Umschalters (16) in den Messkreis schaltbar sind.