[发明专利]单管Na-AMTEC实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种单管Na-AMTEC实验装置，其特征在于：包括实验段（1）、注钠/储钠系统、真空系统（3）、氩气源（4）和数据采集系统；

所述实验段（1）包括实验箱（101）、注钠管（102）、第一加热装置以及设置在实验箱（101）内的中间隔板（104）和BASE管（105），中间隔板（104）位于BASE管（105）上端和实验箱（101）侧壁之间，将实验箱（101）内腔分为上下两个腔室，分别为位于中间隔板（104）上侧且与BASE管（105）内腔连通的高压腔（106）、位于中间隔板（104）下侧的低压腔（107）；

所述BASE管（105）内设置有加热棒（108），BASE管（105）的外表面设有电极；

所述实验箱（101）上设有与高压腔（106）连通的第一压力表（V110）；

所述注钠管（102）的入口设置在实验箱（101）上，出口伸入高压腔（106）并位于BASE管（105）的内腔上部，第一加热装置用于注钠管（102）预热；

所述低压腔（107）内设有第二加热装置（109）、热屏蔽层（110），且第二加热装置（109）和热屏蔽层（110）内向外依次设置在BASE管（105）外侧；

所述注钠/储钠系统包括1#储钠罐（21）、2#储钠罐（22）、净化冷阱（23）和定量管（24），1#储钠罐（21）的底部通过1#钠阀（61）与净化冷阱（23）的入口连通，净化冷阱（23）的出口通过3#钠阀（63）与定量管（24）的入口连通，定量管（24）的出口通过5#钠阀（65）与2#储钠罐（22）连通，以及通过4#钠阀（64）与注钠管（102）的入口连通；

所述1#储钠罐（21）和2#储钠罐（22）内均安装有液位探针，用于给出液位信号，以及外壁均设有第三加热装置；

所述1#储钠罐（21）和2#储钠罐（22）上分别设置有第二压力表（V104）和第三压力表（V105）；

所述净化冷阱（23）为不锈钢容器，其内部填充有不锈钢丝网，外壁设有第四加热装置；

所述真空系统（3）通过4#气阀（54）与低压腔（107）连通，以及通过9#气阀（59）与高压腔（106）连通；

所述氩气源（4）通过1#气阀（51）后分为三路，第一路通过8#气阀（58）与高压腔（106）连通，以及通过6#气阀（56）与2#储钠罐（22）连通，第二路通过2#钠阀（62）与定量管（24）的入口连通，第三路通过2#气阀（52）与1#储钠罐（21）连通；

所述数据采集系统用于分别测量BASE管（105）内液钠、BASE管（105）、第二加热装置（109）、热屏蔽层（110）的温度，以及用于测量BASE管（105）内、外侧与外部负载电阻形成回路的电流和电压信号。

2.根据权利要求1所述单管Na-AMTEC实验装置，其特征在于：所述数据采集系统包括热电偶组件、电极引线和数字万用表；

所述热电偶组件包括设置在加热棒（108）上的加热棒温度热电偶（71）、设置在BASE管（105）内的液钠温度热电偶（72）、设置在BASE管（105）外壁的BASE管温度热电偶（73）、设置在第二加热装置（109）内壁的加热装置温度热电偶（74）、设置在热屏蔽层（110）内壁的热屏蔽层温度热电偶（75）；

所述电极引线包括一端设置在BASE管（105）内的BASE管内侧电极引线（81）以及一端设置在BASE管（105）外侧的BASE管外侧电极引线（82），BASE管内侧电极引线（81）的另一端和BASE管外侧电极引线（82）另一端用于与外部负载电阻的两端分别连接，形成所述回路；

所述数字万用表用于测量回路的电流和电压信号。

3.根据权利要求2所述单管Na-AMTEC实验装置，其特征在于：所述低压腔（107）内还设置有位于BASE管（105）下方的BASE管检漏盆（111）。

4.根据权利要求3所述单管Na-AMTEC实验装置，其特征在于：所述真空系统（3）包括气体冷阱（31）和真空机组（32），真空机组（32）与气体冷阱（31）的入口相连，气体冷阱（31）的出口与低压腔（107）、高压腔（106）分别连通。