Вакуумная камера деления кнвк
ВАКУУМНАЯ КАМЕРА ДЕЛЕНИЯ КНВК по авт.св. № 984322, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности регистрации нейтронов, в ней установлен дополнительный электрод, соединенный с высоковольтным электродом, содержащим гаь1ма-чувствительный радиатор , расположенный между сигнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенных одна к другой поверхностях нейтроночувствительные радиаторы, а управляющий электрод , размещенный между сигнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенных одна к другой поверхностях гамма-чувствительные радиаторы , электрически соединен с высоковольтным электродом, содержащим нейтроночувствительный радиатор а ю оо
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
a 1 Я р ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (61) 984322 (21I) 3498606/18-25 (22) 11.10.82 (46) 23.05,85. Бюл. Ф 19 (72) С,В. Чукляев и О.И. Щетинин (53) 539.1.074.827(088,8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР У 984322, кл, G 01 Т 3/00, 1981. (54)(57) ВАКУУМНАЯ КАМЕРА ДЕЛЕНИЯ КНВК по авт.св. Р 984322, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыщения точности и надежности регистрации нейтронов, в ней установлен дополнительный электрод, соеди„.,SU„„»0 278 ненный с высоковольтным электродом, содержащим гамма-чувствительный радиатор, расположенный между сигнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенных одна к другой поверхностях нейтроночувствительные радиаторы, а управляющий электрод, размещенный между сигнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенных одна к другой поверхностях гамма-чувствительные радиаторы, электрически соединен с высоковольтным электродом, содержа щим нейтроночувствительчый радиатор. 1 "(06 if jo(?ppтение Относится к эксl!ppHментал.-.(ой физике, а точнее к об;Яс ".И PPi !(C P2lliiH НЕЙТ<>ОНС>В . (12}!5?0)lpе эффективно изобретение МожЕТ ОЫтЬ ИС??ОЛЬЗО?тсп?() ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ, }jb?cî?(Iix ?iJ?0TH!)! TFÐ !i0T: к-»!ВЙТPQHc.;F? В Гамма-НЕИ "Pnil <Ь)Х П(?(ЯХ На Я,т?Е?)1???Х реакторах. Г?0 OCTH)BHÎMу 2i!T. (?В. ?р 984322 изс ТН2 Вакуумная камера, состоя?цяя Н3 раз??е?1!ен}?ь?х В:металлическом корпуСз,"i ?)а ЗДЕЛСННЫХ МЕЖ?1 << СОбОЙ ВсlК",., М— .и»<и промежутками траx T2((JT )(?1 H(?1>?М 0!T( ,. .. }(Q -j l . С . 1 HT(< !BJ! ii: KQH!TÑ!. ТОПО .-l ?) МЕДЛЕ!l " - — Е <", Г D Q? i bi, 2 )(?<12- zт P ? J! ii2. l;P*:.:. 13:-
ГQp To!;0! и дне нные электроны, ка;?(?ь(? и.-. Кс,торьг: распо:(0)ке» .. отдель?-(О(:1 се?(1.((?(Иа абра;(еппых B!?,": рь сехЦкй:!
I Q ."(? Jii 0 < Во С(Л(>Р)?(:.< « (Рс Я??я?К?1?(}?и ;— ,"(ВК! )ОД, у (-. .-2HQB }(Bi?b!f(B r, Fi(i(„ :", (< СС>ДЕР Ка?1(сс Г
НОБ Э 0»?ра. ) 0132 ННЫХ QC Ki (Ка! ?Zи }(Е ?ЕН;»Я ?т ЕК! ИИ Сос(ЕРЖЯ?ЧЕ}(?iCi. .TPÎHO-.", П: . Б:? "1 P H?,Н(?1"=, РЯДИЯ 1 ОР. (,ИГ;г тibl OT j 0тся i!i цегн! (!»П 1?, гтb<тт(<;,. -<,;?Е T(Dс 1 ) т-тт)тт <1.-; < >?Нтги у ка"-.F (i i?!< ус г ройс (Во }i i -, ? q(Hij 0250-. нОЙ комl?(?и(?а:i)lи сиГ}? lля От 1 аммя 4(< И > П< ЧЕНИ i D: Г? Т<ИГ>ОВ !".Of(ПОТЕ}?Циа i J2 Н2 ДОПОЛНИТЕ TBF!OM ЭЛЕ?(ТРО??Е IIPH » СЛОВИИ „ ЧТО ? т В ;ТВИ !": Ph}?OCT!> К ГЯММЯ-?IЗЛ ЧЕ нию секЦии. (.набж(-:.".Hой 7 ?M lа--чувствиТЕ:тЬНЬ(М РЯДИЯТОРОМ, БЬИПЕ ЧУБ С тВИТ ЕЛЬ4?5 но" ти секции, снабжe;;;10! т? ейтро }? 0=упcтBHTельным радиатором. В Г .р2 òèêå изготовлен-;я радиаторов ?»3 ДЕ?(э?,и."(СЯ МЯТЕрИЯЛОБ НЯИ6ОЛЕЕ ТЕХ нологичным является нанесепке QKHcH 0 электГ»охимическим или механическим способами. Верхний cJTOI» ЭTQH ! 0<п??(ш?о » .? 0 см одновреме!(но выполняет функцию конвертора заряженных ча(?тиц в медленные эл ктроны. Такой 55 радиатор не обладает высокой проводимостью подобно металлическому и ТеМ сямьа(позВОляет электпическому пох(ю ?11)1)?!??г ? ТЬ ВН < Tp b Ej ГО !(р}! Гp2? И1? 01 ) (, I(! >! р <1 то ? (ПИВО>(ИТ К т 13 ЕЛИЧ(: Н>?К! «> XÎ ла «e?T-(енных «eKTpo} за счет э рфекта . (Ялтет)я. 1) ит(J F выход мед??Вн1?1>!x э:T pк тро нов БО 3 никаю:i!Hx !10д ?, Й С ТВИЕМ Г «(Ммс(К ВЯН ТОВ ИЗ ОКИ(1 ii)ß:.: ГОСЯ ВЕГ(ЕСТБЯэ BÍBHHTÅJTI>I?Q 1?Ь?11!Еэ т (я<0 ерх}? О !.. (и i H(50 JQ ме т лла * >??ля прим ?Da 110!i действием гамма-квантов изото IHÎI o: источника Го Выход медленных э;?ектронов кз (. .0 в !,9 раза ,j 0(-.;?Ьпе по сравнению с нержавею???ей ст э?Tiь?: с ОкисHOH пле}<кОи, Îбр2..0В ннои ?1<3 B0. çë,óxp после электрохимиче(.ко?l Об!)25iQT<(и т Oт? Ерк! IÎC" К. Т<ЗКИМ 05,!а ?ОМ. В Нду . 01 О, .iто Выход медл(? H?Iых .?. (Fк: Г?ОНОВ И = U!(ИСНЬ<Х COЕД":.НЕ<1 и;; Значи — Гг> lb!?Q -IPс т-,< .."l? F 3)>(» ОД }!З !г. T2 () Il эт Й констp 1?Я -Ь В .< ЯММЯ- ЧУБСTBHTÅJTÜHQ СCЕК;„И.: В ;(г" <тес г !СTDb!x эле t(",!<0— «r! <т»» F;? JT f> H }() i О т(<И (,, :,Е г 0 F B т.т <т C i < (-,:. ! <ЯЛПH. ((?p !gG. ? ? 1. 0 и др „, ил?-. с,.;.— Вь! ?(а pHI ic p i ? ?(< C BG.< э 0(?Ла;;c!ië.;iic Высоким Выходом медленнь?х электро.-013,. G„i i?2Ko при и-;)Одолжительнсм т?сп .Ль° ()В 2«ZIZ! ЛЕТ <=:К < 0 .:ОВ ВЫХСД МЕД,IЕ Н !!Ь!», ., fPÊ ";)0}!OB I = ?ТИ (Кок!!!;: ТОрОВ (i<2!. 2ВТ ?(-.Лс,тс-,ВНР Изгмпь?ЕНИй СТРУК-.,",Р)1 ПО;ЕРХ;- сс -ного слоя., ?!ри?Зодя?ц}!х к у.*?е?? ы? е— : . <,-",ЯГЯ:,," Тач 1?г?П. Е?< Э("фЕКТс?;Л -е, а э 05)y(по.-???е}(}? Ой лавипнымк .—.po. ecг <:М ? Разм??От<ЕНИЯ МЕЛЛЕ НHb X 0JIPK PC l!О : В ПОПB>(ОКHСНОЙ ПЛЕHКИ ИЛИ В ОРЫ;- . С ? Ча)? Х Р;<боты ВЫХОДЯ< Мf il! ЕН -<Ь!Х:i Е::ТРО??ОВ За C×FТ ДИфф :- 1; . и: с(НЯЦии молекул э IIpHBOJ?5(ИЭМО?< —.. :-?И?О СОСТ2ВЯ ПОВЕПХНОС? }?О -5 -? ::1:я то.-,??(}(Но}» (1B — 10 ) cM ? ВИДУ ТОГО. Hòâ ИЗМЕНЕНИЕ БЬ ХО??Я -<едленных электронов зависит от рябая факторов: первоначального состояния 1?oBåðõíîñòè. наличия примесей в мятеРИЯПС РЯДИатОРа И КОНВЕРтОРа, ПРЕ, э-?Сторин экс?(луdT2öHH детектора и др., изменение чувств}(.гельностк к гаммаизлучению Б пропессе эксплуатации в ряде случаев приводит к тому, что чувствительность секцки, содержа(ь!ей Гяммя-ч<увствитель}?Ый рядиятор. стяновится ?Яень??(е чувствительности секциир снабженной нейтроночувствительHbIM радиаторо?.; с конвертором, выпо I ненными кз Окисных соединенкй деля?це"гося материала, т.е. детектор утрачивает возможность компенсации сигнала от гамма-излучения что означает уме}?ь???ен!(е точности регистрации неитPOHOÂ. 3 1106 Другим недостатком этой конструкции вакуумной камеры деления является наличие четырех электрических выводов, требующих трудозатрат при изготовлении детектора. 5 Еще одним недостатком этой конструкции является низкая надежность регистрации нейтронов, обусловленная тем, что в процессе эксплуатации происходит натекание внутрь корпуса, в частности ерез паянные и сварные швы металлокерамических узлов, которое приводит к неработоспособности детектора в режиме вакуумной эмиссионной камеры при остаточном давлении газа выше 10 тарр (при межэлектрадном расстоянии 0,18 см). Цель изобретения — повышение точности и надежности регистрации нейтранов. 1С! Поставленная цель достигается тем, что вакуумной камере делания КНВК, выполненной па авт,св. М 98432?» установлен дополнительный электрод, соединенный с высоковольтным электро- 25 дом, содержащим гамма-чувствительный радиатор, расположенный между сигнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенных одна к другой поверхностях нейтроночувстви30 тельные радиаторы» а управляюшии электрод, размещенный между ""нгнальным и высоковольтным электродами, содержащими на обращенньм одна к другой поверхностях ra a-чувствительные радиаторы, электрически соединен с высокОвольтным электродам» сОдер жащим нейтроночувствительньп! радиатор. На фиг. 1 представлена вакуумная камера; на фиг.2 — зависимость чувст40 вительности к нейтронам вакуумной камеры от потенциалов на электродах детектора. Вакуумная камера деления (см. 45 фиг.1) состоит из трех размещенных в металлическом корпусе 1 и прикрепленных точечной сваркой к установленным на опорньгх изоляторах метал-! лическим стайкам электродов 2, 3, 4, 50 выполненньм из металлических пластин толщиной 0,8 мм и ориентированных параллельно друг другу. Взаимное расположение электродов такова, что они образуют две секции с общим сигналь- 55 ным электродом 4. Одна из секций детектора содержит на обращенных друг к другу поверхностях электродов 2 и 278 НЫЛО:IHCНН! !2 II Э ОК!!СЛОН ДЕ. !ЯЩИХСЯ материалов толщ!!ной (О, 5-10) мг/см нейтроночувстнител!.ные радиаторы осколков де,пения 5, верхний слой кос торых толщине и .- 10 см является одновременно конверторам осколков дс:Ic ния в медт;енные электроны. Другая секция содержит на обращенных друг к другу поверхностях электродов 3 и 4 выполненные из Окисных или сплавны i соединений с высоким выходом медленных электронов (например, Ре,,О,» и А., О-, MgO» CII0 Al-ИО -1 НО. и др. ) гамма-1увствителЬные радиаторы быстрых электронов 6» верхний слой котоpI..! тадгщинОЙ - 1 0 см является ОднОвременно конвертором быстрых электроНоН в медленные. Обе. секции снабжены управляющими электродамн 7 и 8, выполненными в виде коль,а или 2I 0 части сетки или металлической пластины са значительна меньшей па сравнению с электродами 2, 3, 4 площадью. Электрические выводы Обеспечиваются 9» из металлокерамических узлов, Каждый из высокавОльтных э..ектрО дов 2, 3 электрически соедине с Одним электродом 7 к 8, размещенным в пративОпОлОжной секции. "-л2ктрические соединения Осущес гвлены путем крепления точечной сваркой электродов 7 и 8 соответственно к металлическим стойкам, ;Ia znторых закреплены электроды 2 и 3, Электроды 7 и 8 также могут быть изготовлечы совместйа со стойками из одной ь»еталлическай пластины. Камера работает следующим Образом. При Облучении нейтронами нейтроночувствительные радиаторы аблучают осколками деления размещенные на их поверхностях конверторы, котарь1е эмиттируют в вакуумный промежуток медленные электроны. При взаимодействии гамма-излучения с веществам возникают быстрые электроны,. каторь1е сблучают конверторы в обеих секциях, в результате чего последние эмиттируют в вакуумный прсм2.1:уток медленные электроны. При создании .-:а электродах 2 и 3 противоположных па знаку потенциалов в цепи электрода 4 возникает разностньп! сигнал обеих секций, При этом отрицательный потенциал создают на высоковольтном электроде тай секции, чувствительность к гамма-излучению которой оказывае-ся вьппе. 106278 73 Jg fl .д.. «щ gp p "а р ВНИИПИ Заказ 2889/5 Тираж 748 Подписное оектная 4 филиал ПГП "Патент", г. Ужгород, ул, Проек Точную регулировку проводят увеличением положительного потенциала на высоковольтном электроде секции, чувствительность которой к гяммаизлучению меньше, 5 в другой секции уменьшаПри этом в ется число электронов, достигаюцих сигняпьныи электрод 1 1 за счет часТИЧНОГО СО 1И Г рянкя ня допОлнительный электрод, элек ектрически соединенный с 1g высоковольтным электродом у нахОдяпим ся под положи ожительньг потенциалом. Когда ч- вствительность к гамм . — . уа-излучению секции, содержащей нейтр ноувствительный радиатор, вьпле чуьстBl t JIhHoc ти другой cc к яи г ОЕ Г1УНИООВка потенциала на упрявляюпем электроПО ,Пе / будет вли б лиять на чувствительность т соби т"-кторя к неитронам зя сче PßHI.JI ания части медленных электронов, _#_ образованных осколками,i .еления, <а т... "" чувствия ельнос i- > этoT электрсд- <:е., ч ... - е детектора к не ейтронам K уменьшится н-.. величину ь „. Относительн ое меньня, пение чувствительности можно о ценить по формуле ь ° 31 У вЂ” 1 — 1 - - К I(П с С " ЧУВСТВИТЕЛЬНОС ьИ К ГЯМ где, — .:- ""ммя-излучению гяммячувствительной секи,п и секции,. Содержашей нейTpоHочр вствительныи ра авиатор c.> тветстз .. но. В,= -,у того что радиятap6 : с конвер-орами обеих секции состоя; и оки,-nI3 нетрудно Нх подобрат с и;.-о отличаюшимися выходами медленных электронов. Результат детального исследования зависимости чувствительности к нейтронам от потенциалов на высоковольтном электроде 3 гаммячувствительной секции + Ц при потенциалах - Ц = †1, †2, -500, -- 00„ †10 B ня высоковольтном электроде 2 секции, снабженной нейтроночувствительньм радиатором, приведен на фиг.2 (кривые 10, 11, 12, 13, 14 соответственно). Измерения прове;.ены в поле тепловых нейтронов для вакуумной камеры деления с радиаторами 0„0 (957.2" U) Из графиков видно, что при †(!<-100 В и +0-100 В, ",увст-вительность к нейтронам изменяе ся менее, чем на 30 и наклон не прелы— пает 0,04Z/В. Предложенная вакуумная камера де-! Iения КНВК по сравнению с исполь:-:уеы г и на практике образцами аналогичного оборудования позволяет увеличить точность регистрации нейтронов при . -..пользовании конверторов из окис IQB, ка 107. в среднем для радиаторов и iI. 0„ (957 "- 13) за счет исключения сигна.»а от гамма-излучения. Изобретение позволяет также у .евлить надежность регистрации нси гронов зя счет уменьшения нятекания .-азя в; якуумировянньй объем через :c-эярные и пяянные стыки металлокерамических узлов, обеспечиваюцих электОические вводь,. применять недорогос ;: гояцке технологические операции и мятериял6 для изготовления радиаторов ..\ уо1»" в )ТОDОБ