[发明专利]一种堆外中子探测器组件及其应用方法

说明书

本发明公开了一种堆外中子探测器组件及其应用方法，涉及堆外核测的中子探测器组件领域，解决了需要设计一种探测器组件实现在反应堆无源启动过程及后续中间量程对反应堆堆芯状态的宽量程测量的问题。本发明包括位于芯体上下两端的³He正比计数管及位于中间的γ补偿电离室；所述γ补偿电离室的纵向中心线与堆芯中平面平齐。本发明采用两种不同类型中子探测器的组合可对反应堆不同工况条件的监测，实现宽量程测量，保证反应堆的安全运行。

技术领域

本发明涉及堆外核测的中子探测器组件，具体涉及一种堆外中子探测器组件及其应用方法。

背景技术

在核电站反应堆堆外需要设置堆外核测系统，用于连续监测反应堆功率和功率水平的变化，需要设计一种探测器组件实现在反应堆无源启动过程及后续中间量程对反应堆堆芯状态的宽量程测量。

在核电站反应堆堆外会设置堆外核测系统用于连续监测反应堆功率和功率水平的变化。

为此目的，堆外核测系统设置了一系列测量中子注量率的探测器，采用三个量程的设计(源量程、中间量程、功率量程)分别应用于反应堆运行的不同阶段，实现反应堆连续保护和控制。

堆外核测探测器安装在反应堆压力容器外的专用仪表井中，每个仪表井中可同时安装多个量程的探测器形成组件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：需要设计一种探测器组件实现在反应堆无源启动过程及后续中间量程对反应堆堆芯状态的宽量程测量，本发明提供了解决上述问题的一种堆外中子探测器组件及其应用方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种堆外中子探测器组件，包括位于芯体上下两端的³He正比计数管及位于中间的γ补偿电离室；

所述γ补偿电离室的纵向中心线与堆芯中平面平齐。

进一步地，位于芯体上下两端的³He正比计数管上下对称布置。

进一步地，所述γ补偿电离室位于1/2堆芯活性段所在平面。

优选的，还包括电子电路，电子电路用于放大³He正比计数管输出的脉冲信号和γ补偿电离室输出的电流信号，并将输出的脉冲信号进行阻抗匹配，电子电路将匹配后的两段³He正比计数管脉冲信号的加法合并为一个脉冲信号，探测器组件并向外输出脉冲信号和电流信号共计两路信号。

进一步地，探测器组件的中子灵敏度为上下两段³He计数管中子灵敏度之和。

进一步地，还包括芯体外的慢化体；

所述慢化体与芯体相互独立，所述慢化体为一个屏蔽层；

所述慢化体用于将堆芯泄漏的快中子慢化为探测器芯体可捕获测量的热中子。

进一步地，所述探测器还设置有吊钩，用于实现整体吊装。

.一种堆外中子探测器组件的应用方法，基于上述的一种堆外中子探测器组件，将探测器组件用于堆芯无源启动时的堆外中子探测。

进一步地，包括如下步骤：

(1)对³He正比计数管输出的脉冲信号和γ补偿电离室输出的电流信号，采用放大器，进行输出信号放大；

(2)将两个³He正比计数管的输出脉冲信号进行输出阻抗匹配并应用加法电路合并为一个脉冲信号；

(3)所述探测器组件输出合并后的脉冲信号与电流信号，根据脉冲信号与电流信号对新燃料组件自发裂变产生的中子对整个堆芯状态进行实时监测。