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JPS6331061B2 - - Google Patents
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JPS6331061B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6331061B2
JPS6331061B2 JP8351881A JP8351881A JPS6331061B2 JP S6331061 B2 JPS6331061 B2 JP S6331061B2 JP 8351881 A JP8351881 A JP 8351881A JP 8351881 A JP8351881 A JP 8351881A JP S6331061 B2 JPS6331061 B2 JP S6331061B2
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JP
Japan
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detector
signal
gas
input
pulse
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Expired
Application number
JP8351881A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57198878A (en
Inventor
Eiji Seki
Yorimasa Endo
Toshiki Fukushima
Hideto Nakai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6331061B2 publication Critical patent/JPS6331061B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00Measuring neutron radiation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中性子束の複数の信号を単一の中性子
検出器により同時に連続的に測定する広域計装シ
ステムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a wide area instrumentation system in which multiple signals of neutron flux are simultaneously and continuously measured by a single neutron detector.

周知の如く原子炉の中性子束レベルは広い測定
レンジを持つている。例えば沸騰水型原子炉の場
合、11桁の測定レンジを持つている。したがつて
一つの測定手段で測定することは技術的に困難で
ある。そこで、一般には次に示すような三つの測
定手段を組合せた測定系により測定している。
その一つは低中性子束レンジ(起動系領域)によ
る測定手段である。この場合は炉出力が計数率に
比例するので、低レンジ6桁を用いてパルス計数
による計数率を求めて中性子束レベルを測定する
手段である。その二つ目は中間中性子束レンジ
(中間系領域)による測定手段である。この測定
手段は炉出力が中間系領域にある場合はは自乗平
均値に比例することに着目し、キヤンベル法を用
いて測定するものである。つまり検出器の出力信
号の交流成分の実効値または自乗平均値を用いて
キヤンベルの第2理論によつて測定するものであ
る。その三つ目は高中性子束レンジ(出力系領
域)による測定手段である。この測定手段は炉出
力が出力系領域にある場合は直流に比例すること
に着目し、検出器からの直流電流を測定するもの
である。
As is well known, the neutron flux level of a nuclear reactor has a wide measurement range. For example, a boiling water reactor has an 11-digit measurement range. Therefore, it is technically difficult to measure with a single measuring means. Therefore, measurements are generally performed using a measurement system that combines the following three measurement means.
One of them is a measurement method in the low neutron flux range (startup system region). In this case, since the reactor output is proportional to the counting rate, the neutron flux level is measured by determining the counting rate by pulse counting using a low range six digits. The second method is a measurement method using the intermediate neutron flux range (intermediate system region). This measuring means focuses on the fact that when the furnace output is in the intermediate range, it is proportional to the root mean square value, and measures using the Campbell method. In other words, measurement is performed according to Campbell's second theory using the effective value or root mean square value of the alternating current component of the output signal of the detector. The third is a measurement means using a high neutron flux range (output system area). This measuring means focuses on the fact that when the furnace output is in the power system region, it is proportional to direct current, and measures the direct current from the detector.

上記のパルス測定系は第1図に示すようにパ
ルス測定系検出器1とパルス用プリアンプ2との
間を同軸ケーブル3で接続したものであるが、こ
のケーブル3を短かくできないためケーブル容量
は2000〜5000PFと非常に大きい。このため高計
数率の測定を行なう場合、パルスをアンプ2の入
力抵抗R1により低入力インピーダンスとして受
けている。また、同軸ケーブル3が長いと信号反
射が生ずるので入力回路4にて同軸ケーブル3と
プリアンプ2との整合をとる必要がある。
As shown in Figure 1, the above pulse measurement system connects the pulse measurement system detector 1 and pulse preamplifier 2 with a coaxial cable 3, but since this cable 3 cannot be shortened, the cable capacity is Very large, 2000~5000PF. Therefore, when performing high count rate measurements, pulses are received by the input resistor R1 of the amplifier 2 with a low input impedance. Further, if the coaxial cable 3 is long, signal reflection occurs, so it is necessary to match the coaxial cable 3 and the preamplifier 2 in the input circuit 4.

また前記の中間測定系の場合は、パルスの計
数ではなく入力電流の交流成分の実効値を測定す
るものであり、信号レベルが非常に小さいため低
ノイズ測定とする必要がある。そして第2図に示
す如くその測定系は中間測定系検出器5の出力側
に同軸ケーブル3を接続し、ケーブル3の他端に
入力回路6を介して高入力インピーダンス型低ノ
イズのキヤンベル用プリアンプ(電圧アンプ)7
を接続したものとなつている。なお上記アンプ7
は例えば5〜10kΩ程度の入力インピーダンスを
持つ低ノイズ電圧型アンプである。
Furthermore, in the case of the above-mentioned intermediate measurement system, the effective value of the AC component of the input current is measured instead of counting pulses, and since the signal level is very small, it is necessary to perform low-noise measurement. As shown in FIG. 2, the measurement system connects a coaxial cable 3 to the output side of the intermediate measurement system detector 5, and connects the other end of the cable 3 via an input circuit 6 to a high input impedance type low noise Campbell preamplifier. (voltage amplifier) 7
It is connected to the Note that the above amplifier 7
is a low noise voltage type amplifier having an input impedance of, for example, about 5 to 10 kΩ.

上記のような特性上の差異から明らかなよう
に、パルス信号とキヤンベル信号とを同一の測定
装置を用いて測定することは非常に困難である。
つまり、両測定検出器に同一のものを使用しかつ
各々の系の測定に対する要求を満足させながらパ
ルス用信号をキヤンベル用信号とを分離させるこ
とは技術的に非常に難しく、さらに両領域のオー
バーラツプを十分とることも困難である。
As is clear from the above-mentioned differences in characteristics, it is extremely difficult to measure the pulse signal and the Campbell signal using the same measuring device.
In other words, it is technically very difficult to separate the pulse signal from the canvas signal while using the same detector for both systems and satisfying the measurement requirements of each system. It is also difficult to get enough.

かくして一般には各検出器をそれぞれ別個に使
用している。そこで原子炉に使用される検出器の
設置数についてみると従来の沸騰水型原子炉では
起動系検出器4個、中間系検出器8個、出力系検
出器100〜200個をそれぞれ炉心内に設置してい
る。
Thus, each detector is typically used separately. Looking at the number of detectors installed in a nuclear reactor, conventional boiling water reactors have four startup system detectors, eight intermediate system detectors, and 100 to 200 power system detectors each in the core. It is installed.

このように従来は各系ごとにそれぞれ異なる検
出器を用いて中性子束を測定するものである。し
たがつて検出器数はもとより、検出器案内管、ケ
ーブル等が多数必要であつた。この点を改善する
手段として、いわゆる広域計装システムがある。
従来の広域計装システムには二つの信号分離方式
がある。その一つは第3図に示すように中性子検
出器8に同軸ケーブル3および抵抗RH、コンデ
ンサC3よりなる入力回路9を介して1個の広域
アンプ10を接続したものである。上記プリアン
プ10は低入力インピーダンスの低ノイズ型のも
のである。他の一つは第4図に示すように中性子
検出器8に同軸ケーブル3を介して入力回路11
を接続しこの入力回路11の抵抗RH、コンデン
サC4よりなる低入力インピーダンス回路を介し
て低入力インピーダンス型高周波帯域増幅パルス
プリアンプ12を接続し、入力抵抗RH、結合コ
ンデンサC5からなる高入力インピーダンス回路
を介して高入力インピーダンス型低ノイズ中間周
波帯域増幅キヤンベルアンプ13を接続したもの
である。
In this way, conventionally, neutron flux is measured using different detectors for each system. Therefore, not only a large number of detectors but also a large number of detector guide tubes, cables, etc. are required. As a means to improve this point, there is a so-called wide area instrumentation system.
There are two signal separation methods in conventional wide-area instrumentation systems. One of them is, as shown in FIG. 3, in which a single wide-area amplifier 10 is connected to a neutron detector 8 via an input circuit 9 consisting of a coaxial cable 3, a resistor RH, and a capacitor C3 . The preamplifier 10 is of a low noise type with low input impedance. The other one is an input circuit 11 connected to a neutron detector 8 via a coaxial cable 3, as shown in FIG.
A low input impedance type high frequency band amplification pulse preamplifier 12 is connected via a low input impedance circuit consisting of a resistor RH and a capacitor C4 of this input circuit 11, and a high input impedance circuit consisting of an input resistor RH and a coupling capacitor C5 is connected. A high input impedance type low noise intermediate frequency band amplifying canvas amplifier 13 is connected via a circuit.

第3図に示したものは、プリアンプ10の入力
抵抗をRinとすると、この入力抵抗Rinの熱雑音
によりアンプ入力換算ノイズを小さくすることが
できない。今、入力換算ノイズln(rms)とする
と、 ln(rms)=√ …(1) で表わされる。Kはボルツマン常数であつて
1.3804×10-23(Joul/〓)、Tは抵抗の絶対温度
(〓)、Bはアンプ帯域幅(Hz)、Rinは入力(信
号源)抵抗(Ω)である。この時の入力換算ノイ
ズ電流in(rms)は、 となる。ここで、この方式のパルス計測を考える
と入力インピーダンスを低くしなければならず
Rinは小さくなる。従つて、入力換算ノイズが大
きくなる。そこで検出器8からの信号電流は(2)式
以下の時にS/N分離できなくなつて測定不能と
なる。
In the case shown in FIG. 3, assuming that the input resistance of the preamplifier 10 is Rin, the amplifier input conversion noise cannot be reduced due to the thermal noise of this input resistance Rin. Now, assuming that the input conversion noise is ln (rms), it is expressed as ln (rms) = √...(1). K is the Boltzmann constant
1.3804×10 -23 (Joul/〓), T is the absolute temperature of the resistor (〓), B is the amplifier bandwidth (Hz), and Rin is the input (signal source) resistance (Ω). The input equivalent noise current in (rms) at this time is becomes. When considering this method of pulse measurement, the input impedance must be low.
Rin becomes smaller. Therefore, the input conversion noise becomes large. Therefore, when the signal current from the detector 8 is equal to or less than equation (2), S/N separation cannot be performed and measurement becomes impossible.

一方、第4図に示したものは検出器8が中性子
検出用核分裂計数管である場合、その出力電流は
電子によるものと、イオン成分によるものとにな
る。電子およびイオン成分は核分裂計数管中の気
体例えばアルゴンガスの電離によるものである。
この両者は同じ電荷量であり、気体中の移動速度
は、例えばアルゴンガス10気圧、電極間陽0.5mm、
以加電圧300Vとすれば、電子の場合は3.7×105
cm/secで、イオンの場合は9.78×102cm/secと
なる。したがつてそれぞれの電荷収集時間は電子
の場合は135nS、イオンの場合は51.1μSとなり、
379倍程度しか違わないことになる。このような
検出器からの入力を入力回路11の結合コンデン
サC4,C5で周波数分離することは、極めて困難
であり信号電流の損失およびミスマツチングによ
る反射波発生の原因になる。かくしてこの方式は
現在全く採用されていない。
On the other hand, in the case shown in FIG. 4, when the detector 8 is a fission counter for neutron detection, its output current is generated by electrons and ionic components. The electron and ionic components are due to the ionization of the gas in the fission counter, such as argon gas.
Both have the same amount of charge, and the moving speed in the gas is, for example, 10 atmospheres of argon gas, 0.5 mm between the electrodes,
If the applied voltage is 300V, then in the case of electrons it is 3.7×10 5
cm/sec, and for ions it is 9.78×10 2 cm/sec. Therefore, the charge collection time for each is 135 nS for electrons and 51.1 μS for ions,
This means that the difference is only about 379 times. It is extremely difficult to frequency-separate the input from such a detector using the coupling capacitors C 4 and C 5 of the input circuit 11, and causes loss of signal current and generation of reflected waves due to mismatching. Therefore, this method is not currently being adopted at all.

本発明はこのような事情を考慮してされたもの
であり、その目的は中性子束を単一の検出器を用
いて連続的に測定でき、炉心内検出器の数を大幅
に減少することができると共に、それに付随して
検出用案内管やケーブル、ケーブル用ペネトレー
シヨン等をも削減でき、設備コストを大幅に低減
できるばかりでなく、保守の点でも容易となる中
性子広域計装システムを提供することにある。
The present invention was developed in consideration of these circumstances, and its purpose is to enable continuous measurement of neutron flux using a single detector, and to significantly reduce the number of in-core detectors. We provide a neutron wide-area instrumentation system that not only greatly reduces equipment costs but also facilitates maintenance by reducing detection guide tubes, cables, cable penetration, etc. It's about doing.

以下に図面に示す実施例によつて本発明を詳細
に説明する。第5図において21は広域計装用検
出器であり、この検出器21の出力端には同軸ケ
ーブル22を介して入力回路23が接続されてい
る。この入力回路23は、入力抵抗RH、結合コ
ンデンサC6からなる低入力インピーダンス回路
と、入力抵抗RH、結合コンデンサC7からなる高
入力インピーダンス回路とを有している。上記入
力回路の低入力インピーダンス回路側には入力抵
抗R6を有する低入力インピーダンス型高周波帯
域増幅パルスアンプ24が接続され他方の高入力
インピーダンス回路側には入力抵抗R7を有する
高入力インピーダンス型低ノイズ中間周波帯域増
幅キヤンベルアンプ25が接続されている。
The present invention will be explained in detail below with reference to embodiments shown in the drawings. In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a wide area instrumentation detector, and an input circuit 23 is connected to the output end of this detector 21 via a coaxial cable 22. This input circuit 23 has a low input impedance circuit consisting of an input resistance RH and a coupling capacitor C6 , and a high input impedance circuit consisting of an input resistance RH and a coupling capacitor C7 . A low input impedance type high frequency band amplifying pulse amplifier 24 having an input resistance R6 is connected to the low input impedance circuit side of the input circuit, and a high input impedance type low noise intermediate having an input resistance R7 is connected to the other high input impedance circuit side. A frequency band amplifying Campbell amplifier 25 is connected.

上記広域計装用検出器21は例えば核分裂計数
管であり電極ギヤツプ0.5mm、封入ガス圧10気圧、
印加電圧300V、なる条件において、封入ガスす
なわち電離ガスとしてアルゴン95%、窒素5%の
混合ガスを使用したものである。その結果電子の
移動速度が大幅に増加する。純アルゴンガスを用
いた場合は、同一条件において電子移動速度が
3.7×105cm/secであるが窒素を5%混入させる
と2.1×106cm/secとなり約6倍も速くなり、電
子電荷収集時間は23.8nSと速くなる。一方イオン
の電荷収集時間は50.4μSとなり、純アルゴンガス
のイオン電荷収集時間51.1μSをほとんど変わらな
い値である。このように電離ガスに少量の窒素ガ
スを混入することにより、電子とイオンの電荷収
集時間が大きく異なり、2100倍も違う値となる。
ここでアルゴンガスと窒素ガスとの成分比をさら
に詳細に説明する。本実施例では既に述べたよう
にアルゴンガスが95%、窒素ガスが5%である
が、本発明はこれに限定されるものではなく、ア
ルゴンガスが99.9%〜80%、窒素ガスが0.1〜20
%の範囲であればよい。
The wide-area instrumentation detector 21 is, for example, a nuclear fission counter, with an electrode gap of 0.5 mm, a sealed gas pressure of 10 atm,
The applied voltage was 300 V, and a mixed gas of 95% argon and 5% nitrogen was used as the filler gas, that is, the ionized gas. As a result, the speed of electron movement increases significantly. When pure argon gas is used, the electron transfer rate is
The speed is 3.7×10 5 cm/sec, but when 5% nitrogen is mixed in, the speed increases to 2.1×10 6 cm/sec, about 6 times faster, and the electron charge collection time becomes 23.8 nS. On the other hand, the ion charge collection time is 50.4 μS, which is almost the same as the ion charge collection time of pure argon gas, which is 51.1 μS. By mixing a small amount of nitrogen gas into the ionized gas in this way, the charge collection times for electrons and ions differ greatly, resulting in values that differ by a factor of 2100.
Here, the component ratio of argon gas and nitrogen gas will be explained in more detail. In this example, as already mentioned, argon gas is 95% and nitrogen gas is 5%, but the present invention is not limited to this. Argon gas is 99.9% to 80% and nitrogen gas is 0.1 to 80%. 20
% range is sufficient.

ところで、かかる数値限定をした理由である
が、これを第7図を参照して説明する。第7図は
横軸にアルゴンガス/窒素ガス混合比をとり、縦
軸に電子移動速度をとつてその変化を示した図で
ある。この第7図から明らかなように、窒素ガス
が0.1%未満の場合には純アルゴンガスの場合に
比べて電子移動速度ははそれ程上昇してしいない
が、0.1%以上の窒素ガスを混合させた場合には
純アルゴンガスの場合の約2倍となる。さらに窒
素ガスの比率を上げることにより電子移動速度は
さらに向上して5%混合した場合には約5.7倍ま
で電子移動速度が上昇する。そして20%程度まで
は約5〜6倍程度の電子移動速度を示している。
そこでまず窒素ガスの下限値を0.1%とした。
By the way, the reason for this numerical limitation will be explained with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the change in the argon gas/nitrogen gas mixture ratio on the horizontal axis and the electron transfer speed on the vertical axis. As is clear from Figure 7, when nitrogen gas is less than 0.1%, the electron transfer rate does not increase much compared to pure argon gas, but when nitrogen gas is mixed with 0.1% or more, When using pure argon gas, the amount will be approximately twice that of pure argon gas. Furthermore, by increasing the ratio of nitrogen gas, the electron transfer rate is further improved, and when the mixture is 5%, the electron transfer rate increases to about 5.7 times. Up to about 20%, the electron transfer rate is about 5 to 6 times higher.
Therefore, we first set the lower limit of nitrogen gas to 0.1%.

次に窒素ガスの上限値を20%とした理由につい
て説明する。まず中性子の入射によつて(n、
α)、(n、f)等の核反応を起し、電離ガスを通
過するα線及び核分裂破片によつてガスを電離す
るが、その電離(1対のイオンをつくる)に要す
る平均エネルギ損失量(w値)はガスの種類によ
つて異なる。例えばアルゴンガスのwは26.4eV
であり、又窒素ガスのw値は36.6eVである。そ
してα線及び核分裂破片のエネルギは一定の値で
あり、夫々によつて生成されるイオン対の数は使
用する電離ガスのw値によつて決定され、w値が
小さい程数多くのイオン対を生成することができ
る。又、中性子検出器から得られる信号は電離し
たイオン対を電解によつて収集してその収集した
電荷に比例したパルス信号が得られ、そのパルス
信号の重畳によつてキヤンベル信号を得ることが
できる。
Next, the reason why the upper limit of nitrogen gas was set at 20% will be explained. First, by the incidence of neutrons (n,
Nuclear reactions such as α) and (n, f) occur, and the gas is ionized by α rays and fission fragments passing through the ionized gas, but the average energy loss required for the ionization (creating a pair of ions) The amount (w value) varies depending on the type of gas. For example, w of argon gas is 26.4eV
, and the w value of nitrogen gas is 36.6 eV. The energy of alpha rays and nuclear fission fragments is a constant value, and the number of ion pairs generated by each is determined by the w value of the ionized gas used; the smaller the w value, the more ion pairs are produced. can be generated. In addition, the signal obtained from the neutron detector is obtained by collecting ionized ion pairs by electrolysis to obtain a pulse signal proportional to the collected charge, and by superimposing the pulse signals, a Campbell signal can be obtained. .

かかる考察からすればパルス計測及びキヤンベ
ル計測を良好なS/N特性で行なう為にはパルス
信号が大きい方が良く、パルス信号を大きくする
にはw値が小さいガスを使用する必要がある。し
たがつて比較的w値が大きい窒素ガスを大量に使
用することは好ましいことではなく、そこで本願
発明では前述した電子移動速度の上昇及び上記パ
ルス信号の大きさの両方を考慮して窒素ガスの上
限値を20%としものである。上記のように電子と
イオンの電荷収集時間の異なる核分裂計数管を広
域計装用検出器として使用することにより周波数
分離が可能となり、信号電流損失および反射波の
発生もなくなる。
From this consideration, in order to perform pulse measurement and Campbell measurement with good S/N characteristics, it is better to have a larger pulse signal, and to increase the pulse signal, it is necessary to use a gas with a small w value. Therefore, it is not preferable to use a large amount of nitrogen gas, which has a relatively large w value. Therefore, in the present invention, the nitrogen gas is The upper limit is set at 20%. As described above, by using a nuclear fission counter with different charge collection times for electrons and ions as a wide-area instrumentation detector, frequency separation becomes possible, and signal current loss and reflected waves are also eliminated.

また、アンプ24,25は具体的には第6図の
ような特性を有するものとする。同図において
COはキヤンベル信号中心収波数、CLおよびCH
キヤンベル信号の下限および上限周波数POはパ
ルス信号中心周波数、PLおよびPHはパルス信号
の下限および上限周波数である。従つて、例えば
入力回路23の結合コンデンサC6の値を、パル
ス信号の帯域に合わせて 1/2πPL・C6=R6 により決めれば、パルス信号を十分通過させう
る。この時、中間周波数帯のキヤンベル信号(イ
オン電流)成分は十分小さいので、パルス波高弁
別により十分除去できる。
Further, specifically, it is assumed that the amplifiers 24 and 25 have characteristics as shown in FIG. In the same figure
CO is the center recuperation frequency of the Campbell signal, CL and CH are the lower and upper limits of the Campbell signal, PO are the center frequencies of the pulse signal, and PL and PH are the lower and upper limits of the pulse signal. Therefore, for example, if the value of the coupling capacitor C 6 of the input circuit 23 is determined according to the band of the pulse signal, 1/2π PL ·C 6 =R6, the pulse signal can be sufficiently passed. At this time, since the Campbell signal (ion current) component in the intermediate frequency band is sufficiently small, it can be sufficiently removed by pulse height discrimination.

また、キヤンベルアンプ25はキヤンベル信号
(イオン電流成分)に適した高入力インピーダン
ス型中間周波数帯域アンプであり、その入力抵抗
R7の値を R7=1/2πCO・C7 により決めればキヤンベル信号は高インピーダン
ス入力でS/N比より検出器成分(イオン電流成
分)を分離できる。パルスアンプ側からのノイズ
の影響は、結合コンデンサC6、キヤンベルアン
プ25の周波数特性により十分除去できる。この
ような構成の装置においては広域計装用検出器2
1から出力した中性子束信号は同軸ケーブル22
を介して所定場所に設置されている入力回路23
に与えられ、この回路23によつて周波数帯域を
分離される。そして、パルス測定系では、高周波
信号成分のみをパルスアンプ24により低インピ
ーダンスで受けて増幅し、キヤンベル測定系で
は、中間周波数帯域成分のみをキヤンベル25に
より高入力インピーダンスで増幅する。かくして
高S/N比で中性子束を測定できる。
Further, the Campbell amplifier 25 is a high input impedance type intermediate frequency band amplifier suitable for the Campbell signal (ion current component), and if the value of the input resistance R7 is determined by R7 = 1/2π CO・C 7 , the Campbell signal is With high impedance input, the detector component (ion current component) can be separated based on the S/N ratio. The influence of noise from the pulse amplifier side can be sufficiently removed by the frequency characteristics of the coupling capacitor C6 and the Campbell amplifier 25. In a device with such a configuration, the wide area instrumentation detector 2
The neutron flux signal output from 1 is sent to the coaxial cable 22
Input circuit 23 installed at a predetermined location via
The frequency bands are separated by this circuit 23. In the pulse measurement system, only the high frequency signal component is received and amplified by the pulse amplifier 24 with low impedance, and in the Campbell measurement system, only the intermediate frequency band component is amplified by the Campbell 25 with high input impedance. In this way, neutron flux can be measured with a high S/N ratio.

なお、本発明の広域計装用検出器を用いること
によりパルス系の高計数領域での出力直線性が
3.7×105CPSから2.1×106CPSまで改善され、パ
ルス系とキヤンベル系のオーバーラツプを多く得
られる。
Furthermore, by using the wide-area instrumentation detector of the present invention, the output linearity in the high count region of the pulse system can be improved.
It has been improved from 3.7×10 5 CPS to 2.1×10 6 CPS, and a large amount of overlap between the pulse system and the canvas signal system can be obtained.

なお上記実施例ではアルゴンに5%窒素を混合
した場合について述べたが、0.1〜20%の間でも
ほぼ同様の作用効果が期待できる。
In the above example, the case where 5% nitrogen was mixed with argon was described, but substantially the same effect can be expected with a mixture of 0.1 to 20% nitrogen.

以上説明したように本発明によれば検出器の出
力信号をS/N比でパルス信号とキヤンベル信号
とに分離できるので、単一の検出器により中性子
束を連続的に測定でき、炉心内の検出器数を大幅
に減少することができると共に、これに付随して
検出器用案内管やケーブル、さらにはケーブル用
ペネトレーシヨン等を削減でき、設備コストを大
幅に低減できる上、保守の点でも容易となる中性
子広域計装システムを提供できる。
As explained above, according to the present invention, the output signal of the detector can be separated into the pulse signal and the canvas signal by the S/N ratio, so the neutron flux can be continuously measured with a single detector, and the neutron flux inside the reactor core can be measured continuously. Not only can the number of detectors be significantly reduced, but also the number of detector guide tubes, cables, and cable penetrations can be reduced, which can significantly reduce equipment costs and improve maintenance. It is possible to provide a neutron wide-area instrumentation system that is easy to use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のパルス測定系装置の構成図、第
2図は従来のキヤンベル測定系装置の構成図、第
3図および第4図は従来の広域計装システムの構
成図、第5図は本発明の広域計装システムの一実
施例を示す構成図、第6図は同実施例のアンプ特
性を示す図、第7図はアルゴンガスと窒素ガスの
混合比に対する電子移動速度の変化を示す特性図
である。 21……広域計装用中性子検出器、22……同
軸ケーブル、23……入力回路、24……パルス
アンプ、25……キヤンベルアンプ、HV……高
圧電源、R6,R7……アンプ入力抵抗、C6,
C7……結合コンデンサ。
Fig. 1 is a block diagram of a conventional pulse measurement system, Fig. 2 is a block diagram of a conventional Campbell measurement system, Figs. 3 and 4 are block diagrams of a conventional wide-area instrumentation system, and Fig. 5 is a block diagram of a conventional wide-area instrumentation system. A configuration diagram showing an embodiment of the wide-area instrumentation system of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing the amplifier characteristics of the same embodiment, and FIG. 7 shows changes in electron transfer speed with respect to the mixing ratio of argon gas and nitrogen gas. It is a characteristic diagram. 21... Neutron detector for wide area instrumentation, 22... Coaxial cable, 23... Input circuit, 24... Pulse amplifier, 25... Campbell amplifier, HV... High voltage power supply, R6, R7... Amplifier input resistance, C6,
C7...Coupling capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 パルス計測およびキヤンベル法による計測手
段を用いて単一の中性子検出器により中性子束を
広域計測するものにおいて、検出器の電離ガスと
して99.9%〜80%のアルゴンガスと、0.1%〜20
%の窒素ガスとの混合ガスを用いたことを特徴と
する中性子広域計装システム。 2 中性子検出器は核分裂計数管であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の中性子広域
計装システム。
[Claims] 1. In a device that measures neutron flux over a wide area with a single neutron detector using measurement means based on pulse measurement and the Campbell method, 99.9% to 80% argon gas is used as the ionized gas of the detector; 0.1%~20
A neutron wide-area instrumentation system characterized by using a mixed gas with % nitrogen gas. 2. The neutron wide-area instrumentation system according to claim 1, wherein the neutron detector is a fission counter.
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