JPH0324737B2

JPH0324737B2 -

Info

Publication number: JPH0324737B2
Application number: JP8561184A
Authority: JP
Inventors: Kenji Uzawa; Kenji Nishiguchi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1991-04-04
Also published as: JPS60230349A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は動力用原子炉内の中性子計装の一手
段として用いられる局部出力領域中性子検出器集
合体の一検出素子である中性子検出用核***型電
離箱の改良に関する。

［発明の技術的背景］一般に、動力用原子炉内の中性子計装の一手段
として用いられる局部出力領域中性子検出器集合
体の一検出素子として、核***型電離箱が使用さ
れている。

この種の核***型電離箱は、従来、第１図に示
すように構成され、例えばオーステナイトステン
レス鋼からなる筒状気密ケース１内には、内壁に
沿つて核***物質３を備えた筒状の外側電極（陰
極）２が配設されている。この外側電極２の内側
には所定の間隙５をおいて、円柱状にして両端が
径小部となつた内側電極（陽極）４が同軸的に配
設され、上記気密ケース１の一方に固着されてい
る同軸ケーブル６と電気的導通がとれるように接
続されている。上記間隙５はガス空間であり、例
えばアルゴン等の電離ガスが充填されている。
又、上記同軸ケーブル６は両端６ａ，６ｂをセラ
ミツク８，９により気密封止されており、ケーブ
ル外被１０と芯線７の電気的絶縁がとれるよう
に、セラミツク８，９としては例えばアルミナ磁
器（Al₂O₃）が使われている。更に同軸ケーブル
６の内部には、アルミナの紛をつめた半焼結状態
の絶縁物１２の他、ケーブル外被１０と芯線７間
の高絶縁抵抗を維持すべく、不活性ガス１３が充
填されている。この不活性ガス１３は、通常は気
密ケース１内と同種のガス例えばアルゴン等であ
る。尚、図中２２は排気管である。

このような核***型電離箱の動作原理は、両電
極間に充填された電離ガスを電極の一方に設けた
核***物質３、例えばウラン２３５に熱中性子が
衝突して生成される核***生成物が充填ガスを電
離し、電子−イオン対を生じさせ、両電極間に電
圧印加することによりイオンが収集され、電流の
形で信号が取出されるものである。

［背景技術の問題点］上記のような従来の核***型電離箱を原子炉内
に設置し、長期にわたつて使用すると、高速中性
子の照射により、気密ケース１内に位置するセラ
ミツク８の内部に応力が蓄積され、やがてはクラ
ツクが発生し、場合によつて貫通に至ることがあ
つた。これは高速中性子の照射自体によつて、セ
ラミツク８内に空孔が生じ、膨張する現象であ
る。第３図は上記クラツクの発生例を示したもの
で、１４が貫通したクラツク、１５が中間部に発
生したクラツクを示している。

このような貫通に至るクラツク１４が発生する
と、気密ケース１内に充填されたガス及び同軸ケ
ーブル６内に充填されたガス１３は、圧力差に応
じてガス移動が行なわれることになる。例えば、
気密ケース１内のガス圧力が同軸ケーブル６内の
ガス圧より高い場合は、気密ケース１内のガスが
同軸ケーブル６側に移動する。この結果、核***
生成物の飛程単位長当りの電離されるアルゴン原
子数が減るので、信号電流は小さくなり、恰も熱
中性子束が減少したような信号を発生することに
なる。逆に同軸ケーブル６側のガス圧力が高い場
合においては、電離されるアルゴン原子数が増え
るので、信号電流は増加することになる。通常
は、後者の組合わせをとるのが普通である。

その理由は、第４図ａに示すように、核***型
電離箱は外側電極２の内壁に備えられた核***物
質３が中性子照射により次第にその絶対量が減少
し、これに応じ信号電流も減少してくる。従つて
前者の場合は、同図ｂに示すように気密シール１
内に貫通に至るクラツク１４が発生すると、信号
電流も急激に減少するため、寿命ラインに近づき
見かけ上寿命に早く到達することになる。場合に
よつては、同図ｃに示すように一気に寿命ライン
を越えるものもあり得るので、検出器の交換を余
儀なくされることになるためである。後者の場合
においては、同図ｄに示すように増加後の信号電
流を増加前の信号電流にノーマライズし、寿命ラ
インもその分だけ引上げることにより、寿命も変
らず、運用上の問題もなく、継続使用が可能であ
る。しかしながら貫通に至るクラツク１４が発生
した場合には、同軸ケーブル６側のガス圧力と気
密ケース１側のガス圧力が平衡に達する迄の間
は、使用不可能となるため、クラツクの発生を防
止する必要がある。

［発明の目的］この発明の目的は、セラミツクのクラツクによ
る計測精度劣化を防止した中性子検出用核***型
電離箱を提供することである。

［発明の概要］第１の発明は、気密ケース内に位置する同軸ケ
ーブルの一端が開口し、且つこの開口部から離間
した位置でセラミツクにより気密封止されてなる
中性子検出用核***型電離箱である。

第２の発明は、気密ケース内に位置する同軸ケ
ーブルの一端が開口し、且つこの開口部から離間
した位置でセラミツクにより気密封止され、更に
この同軸ケーブルに別の同軸ケーブルが接続され
てなる中性子検出用核***型電離箱である。

［第１の発明の実施例］第１の発明による核***型電離箱は、第５図に
示すように構成され、従来例と同一箇所は同一符
号を付すことになる。

即ち、例えばオーステナイトステンレス鋼から
なる筒状気密ケース１内には、内壁に沿つて核分
裂物質３を備えた筒状の外側電極２が配設されて
いる。この外側電極２の内側には、所定の間隙５
をおいて、円柱状にして両端が径小部となつた内
側電極４が同軸的に配設され、上記間隙５には例
えばアルゴン等の電離ガスが１気圧で充填されて
いる。

更に、上記気密ケース１の一方には、電気的導
通がとれるように同軸ケーブル６が固着されてい
る。この場合、同軸ケーブル６の一端（気密ケー
ス１内に位置する）６ａは、従来と異なつて開口
しており、この開口部から離間した位置、例えば
同軸ケーブル６の他端６ｂはセラミツク９により
気密封止されている。

尚、同軸ケーブル６の一端６ａが開口していて
も、同軸ケーブル６内の絶縁物１２は容易に飛散
しないし、且つ一端６ａが上向きに使用されるた
め、外側及び内側電極２，４のある空間に飛散す
ることはない。

［第１の発明の効果］同軸ケーブル６の一端６ａは開口してセラミツ
クが存在しないので、従来見られたクラツクの発
生による問題点は解消され、計測精度劣化を防止
することができる。

［第２の発明の実施例］第２の発明による核***型電離箱は、第６図に
示すように構成され、従来例及び第１の発明と同
一箇所は同一符号を付すことにする。

即ち、気密ケース１内は従来例及び第１の発明と
同様構成ゆえ、説明及び図示を省略するが、気密
ケース１の一方には、電気的導通がとれるように
同軸ケーブル６が固着されている。

この場合、第１の発明と同様に、同軸ケーブル
６の一端（気密ケース１内に位置する）６ａは開
口しており、この開口部から離間した位置、例え
ば同軸ケーブル６の他端６ｂはセラミツク９によ
り気密封止されている。但し、第２の発明におけ
る同軸ケーブル６は第１の発明における同軸ケー
ブル６よりも長さが短かく設定されている。そし
て全長を補なうために、第２の発明では同軸ケー
ブル６に接続部１８を介して別の同軸ケーブル１
７が接続されている。この同軸ケーブル１７は、
内部は上記同軸ケーブル６と同じであるが、両端
１７ａ，１７ｂはそれぞれアルミナ磁器のような
セラミツク２２，２３により、気密封止されてい
る。又、上記接続部１８は、両同軸ケーブル６，
１７の各ケーブル外被の導通をとるための気密ケ
ース２０と、各芯線を接続する金属片１９と、気
密ケース２０内に充填される不活性ガス２１とか
らなつている。この不活性ガス２１としては、気
密ケース１内のガスと同様なアルゴン等が使用さ
れる。

［第２の発明の効果］第２の発明の場合も、上記第１の発明の場合と
同様な効果を得ることができる。

尚、第２の発明においては、第７図に示すよう
に、接続部１８を燃料１６から適当な距離をと
り、高速中性子のない又は極めて少ない位置に設
けることにより、セラミツクのクラツク発生が防
止でき、信頼性の高い核***型電離箱を提供する
ことができる。第７図中、２４は原子炉圧力容
器、２５は中性子検出器である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中性子検出用核***型電離箱を
示す断面図、第２図は第１図の核***型電離箱に
おける気密シール付近を拡大して示す断面図、第
３図は同じくクラツクの発生状態を示す断面図、
第４図ａ〜ｄは従来の核***型電離箱における信
号電流と中性子照射量の関係を示す特性曲線図、
第５図は第１の発明の一実施例に係る核***型電
離箱を示す断面図、第６図は第２の発明の一実施
例に係る核***型電離箱を示す断面図、第７図は
第２の発明の使用状態を示す断面図である。１…気密ケース、２…外側電極、３…核***物
質、４…内側電極、５…間隙、６…同軸ケーブ
ル、６ａ…同軸ケーブルの一端、６ｂ…同軸ケー
ブルの他端、７…芯線、９…セラミツク、１０…
ケーブル外被、１２…絶縁物、１７…同軸ケーブ
ル、１７ａ…同軸ケーブルの一端、１７ｂ…同軸
ケーブルの他端、１８…接続部、１９…金属片、
２０…気密ケース、２２，２３…セラミツク。

Claims

【特許請求の範囲】１気密ケース内に核***物質を備えた外側電極
と内側電極とを所定間〓をおいて配設し、該間〓
に電離ガスを充填し、且つ上記気密ケースの一方
に同軸ケーブルを固着してなる中性子検出用核分
裂型電離箱において、上記同軸ケーブルの上記気密ケース側端部は開
口し、且つ該開口部から離間した位置でセラミツ
クにより気密封止されてなることを特徴とする中
性子検出用核***型電離箱。２気密ケース内に核***物質を備えた外側電極
と内側電極とを所定間〓をおいて配設し、該間〓
に電離ガスを充填し、且つ上記気密ケースの一方
に同軸ケーブルを固着してなる中性子検出用核分
裂型電離箱において、上記同軸ケーブルの上記気密ケース側の端部は
開口し、且つ該開口部から離間した位置でセラミ
ツクにより気密封止され、更に該同軸ケーブルに
別の同軸ケーブルが接続されてなることを特徴と
する中性子検出用核***型電離箱。