[发明专利]对开式试验堆辐照装置

说明书

技术领域

本发明属于反应堆辐照技术领域，具体涉及对开式试验堆辐照装置。

背景技术

在反应堆内进行辐照样品辐照考验是复杂程度很高的试验。首先，为了适应辐照孔道的空间，同时减少试验中产生的感生放射性，辐照考验中必须将试验对象的体积尽量缩小；其次，为了增强堆内试验的安全性，反应堆内试验要求入堆装置的结构简单可靠且易于操作，深入辐照孔道内的电源必须为安全电源（电压≤50V）；除了上述要求外，如果需要在辐照考验试验中控制辐照温度，在设计入堆试验之初就必须考虑各种热问题，包括：入堆装置的辐照自加热、试验对象的辐照自加热以及热传导。由于控制辐照温度中需要考虑的因素较多，因此需要在试验装置设计中针对温度场进行模拟计算，以便确保辐照温度的均匀性。

保温材料往往应用于高温或低温场合，此种材料的最大特点是保温能力好但导热性差。因此，当针对此种材料进行控温的辐照考验时，材料的导热差特性会令辐照温度不均匀，这给试验的温度控制带来困难。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单，安全可靠、感生放射性小并能提供均匀温度场的对开式试验堆辐照装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：对开式试验堆辐照装置，包括辐照管和与辐照管连接的温度控制系统，辐照管包括外套筒和设在外套筒中用于承载辐照样品的内套筒，外套筒由两个半圆柱形筒体对接而成；温度控制系统包括伸入辐照样品内部的温度探头和设在内、外套筒的筒体之间的加热层以及外置的加热控温设备，温度探头与加热控温设备连接，加热控温设备与加热层连接。

进一步，内套筒一端开口，另一端封闭；外套筒的每个半圆柱形筒体的两端对称设有半圆柱形缩口，外套筒上位于相同端的半圆柱形缩口上对应地设有定位孔。

进一步，外套筒的两端设有隔热的定位支点。

进一步，内套筒的辐照样品内设有将辐照样品均匀分割成若干份的导热材料。

再进一步，导热材料为铝制材料。

进一步，温度探头为测温热电偶。

进一步，温度控制系统中，加热层的外侧还设有包裹加热层的保温层。

进一步，加热控温设备外接220V电源，并为加热层提供≤50V的直流电。

本发明是提供的辐照样品入堆辐照装置，在入堆考验试验期间用于承载辐照样品入堆辐照，并为试验提供高温环境。该辐照装置结构简单，便于安装拆解，可多次使用；此外，安全可靠，能为试验提供均匀的温度场，且感生放射性小。

附图说明

图1是本发明提供的对开式试验堆辐照装置的剖视图，图中略去了外置的加热控温设备和相关连接导线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明所提供的对开式试验堆辐照装置，包括辐照管和与辐照管连接的温度控制系统。辐照管包括外套筒1和设在外套筒1中用于承载辐照样品的内套筒2，外套筒1由两个半圆柱形筒体对接而成，辐照样品设在内套筒2中；温度控制系统包括伸入辐照样品内部的温度探头6和设在内套筒2、外套筒1的筒体之间的加热层3以及外置的加热控温设备，温度探头6与加热控温设备连接，加热控温设备与加热层3连接。本发明中，温度探头6将温度信号传递给外置的加热控温设备，通过加热控温设备控制加热层3进行加热。

在图1所示的实施例中，辐照管的外套筒1、内套筒2均采用铝制材质，内套筒2为一端开口一端封闭的圆桶结构；外套筒1的每个半圆柱形筒体的两端对称设有半圆柱形缩口（半圆柱形缩口的尺寸根据试验要求设定），外套筒1上位于相同端的半圆柱形缩口上对应地设有定位孔5，使用铝条或铝制销钉穿过定位孔5可以将两个半圆柱形筒体固定在一起。实际制作时，至少在每个半圆柱形缩口上各设一个定位孔5（共计4个），以实现外套筒1两端的固定连接。

此外，外套筒1的两端还分别设有4个隔热的定位支点7，用于减少热传递。定位支点7可以均匀地设在外套筒1的筒体与半圆柱形缩口之间的端面上。

本发明中，加热层3的外侧即加热层3和外套筒1的筒体之间设有包裹在加热层3上的保温层4，该保温层4在起到减少热量的损失同时，也起到绝缘的作用。为减少热量损失，最好在内套筒2与外套筒1形成的其他空腔内也设置保温层。