作者单位
摘要
1 中国科学技术大学合肥 230026
2 中国科学院合肥物质科学研究院 核能安全技术研究所合肥 230031
3 中广核研究院有限公司深圳 518031
自给能中子探测器(Self-Powered Neutron Detectors,SPNDs)是核反应堆监测和保护系统的核心设备,其测量到的电流直接反映堆芯功率的大小和分布。探测器绝缘体是影响信号电流计算精度的主要因素,在SPND的研发设计中占有重要地位。为进一步提升SPND信号电流计算方法的精度,本文根据SPND电流产生机理以及绝缘体中固有的空间电场效应,提出了三种不同的中子、光子电流计算方法,并进行了详细的对比验证。结果表明:三种方法计算结果的差异小于1%,显示了相当的精度。此外,以反应堆工程中应用广泛的铑SPND为例,计算结果表明其信号电流主要由中子产生,光子引起的电流一般不超过5%。本文所提出的电流计算方法在反应堆上经过了大量的实验验证,理论和实验结果的差异均小于3%,证明了其有效性和精度。该方法已经应用于中国第三代先进大型压水反应堆——“华龙一号”,并具有通用性。它可用于不同类型自给能探测器的电流分析,也可为其他反应堆(如第四代快中子堆和后续的聚变堆)的堆芯监测系统提供有益的参考。
自给能中子探测器 绝缘体 空间电场效应 信号电流 蒙特卡罗方法 Self-powered neutron detector Insulator Spatial electric field Signal current Monte Carlo method 
核技术
2024, 47(3): 030405
满峰 1,2,*刘波 1,2姜秀杰 1,2罗福山 1,2于世强 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
2 中国科学院空间科学与应用研究中心, 北京 100190
在介绍双臂式电场仪探测原理的基础上,给出了子午工程探空火箭搭载的双臂式电场仪的具体设计.为了降低探针的不对称和不一致性,采用了铝制球形探针设计,使用石墨涂层以减少表面不均匀性,并采用独特的外形设计来消除支撑臂阴影影响;在信号处理部分,为了能提高系统动态范围,采用了分频段处理的方法.最后,结合整体系统设计的需要提出了几点误差考虑,并给出了系统性能测试结果.所设计的电场仪带宽0~5 MHz,直流探测范围为0.1 mV/m~±1 V/m,交流探测范围为10 μV/m~50 mV/m,可以实现对电场强度为0~±1 V/m的空间电场进行二维测量.
电场仪 探空火箭 空间电场 电场测量 Electric field instrument Sounding rocket Spatial electric field Electric field measurement 
光子学报
2010, 39(6): 982

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