ÜBER
Einführung
SPNDs nutzen den radioaktiven Zerfall eines Neutronenaktivierungsmaterials (des Emitters), um ein Stromsignal zu erzeugen, das direkt proportional zur Neutronenflussdichte (dem Fluss) ist und keine externe Ionisierungs- oder Sammelspannung benötigt. Tempsens fertigt hochwertige energieautarke Neutronendetektoren Die SPNDs (Surface-Protected Neutron Detectors) von Tempsens wurden für die präzise und kontinuierliche Neutronenflussmessung im Reaktorkern entwickelt. Sie werden in schnell reagierende (Inconel 600, Kobalt, Platin) und verzögert reagierende (Rhodium, Vanadium, Silber) SPNDs unterteilt und sind sowohl in integrierter als auch in nicht-integrierter (modularer) Ausführung erhältlich. Sie sind für die anspruchsvollen mechanischen, thermischen und Strahlungsbedingungen von Kernkraftwerken ausgelegt.
Über energieautarke Neutronendetektoren (SPNDs)
Eigenschaften und Merkmale
- Koaxialbauweise: Die innere Emitterelektrode ist von einer Isolierung aus Magnesiumoxid (MgO) oder Aluminiumoxid (Al₂O₃) umgeben, die äußere Kollektorelektrode besteht aus Inconel 600 oder Edelstahl.
- Es gibt zwei Arten von SPNDs: integrale SPNDs, bei denen der Emitter Teil des Zuleitungsdrahtes ist, und nichtintegrale/modulare SPNDs, bei denen der Emitter ein separates Bauteil mit einer Zuleitungsdraht-/Kabelbaugruppe ist.
- Als Emittermaterialien werden Inconel 600, Rhodium, Vanadium, Kobalt, Hafniumdioxid, Platin, Silber und Cadmium verwendet.
- Anschlusstypen: LEMO- und BNC-Steckverbinder; je nach Anforderung entweder ein- oder zweiadrig.
- Isolationswiderstand ≥ 100 GΩ bei 20°C; ≥ 100 MΩ bei 300°C.
SPND-Anwendung: Anwendungen
- Überwachung des Neutronenflusses im Reaktorkern zur Reaktorregelung (Sicherheits- und Kontrollsysteme).
- Flux Mapping System — using delayed-response emitters (Vanadium, Rhodium).
- Reaktorschutz und -regelung mittels schnell reagierender Strahler (Kobalt, Inconel 600, Platin, Hafniumdioxid).
- Instrumentierung in Kernkraftwerken, die kompakte, robuste und permanente Sensoren im Reaktorkern erfordert.
Vorteile von SPD
- Keine externe Stromversorgung erforderlich – vollständig autarker Betrieb
- Einfache, robuste Koaxialstruktur, geeignet für raue Umgebungen im Kernbereich
- Die kompakte mechanische Größe ermöglicht die direkte Installation im Kern.
- Hervorragende Signallinearität und Reproduzierbarkeit über den gesamten Betriebsbereich
- Gute Stabilität unter Hochtemperatur- und Hochdruck-Reaktorbedingungen
- Niedrige Abbrandrate (bis zu 0,01%/Monat für Vanadium bei 10¹³ nv)
Technische Spezifikationen von SPD
| Lfd. Nr. | Beschreibung | Spezifikation |
| 1 | Mechanischer Strukturtyp | Integral, Kein Integral |
| 2 | Emittermaterial | Inconel 600, Rhodium, Vanadium, Cadmium, Platin, Silber, Kobalt usw. |
| 3 | Isoliermaterial (für den Detektorteil und den Zuleitungsteil) | Magnesiumoxid (MgO), Aluminiumoxid (Al₂O₃) |
| 4 | Kollektormaterial | Inconel 600, Edelstahl |
| 5 | Mantelmaterial des Bleikabelabschnitts | Inconel 600, Edelstahl |
| 6 | Bleimaterial des Bleikabelabschnitts | Inconel 600 |
| 7 | Bleifreiheit | Ein oder zwei |
| 8 | Emitterdurchmesser | Kann auf Anfrage gemacht werden |
| 9 | Emitterlänge | |
| 10 | Kollektordurchmesser | |
| 11 | Kollektorlänge | |
| 12 | Kabelquerschnittsdurchmesser | |
| 13 | Kabelabschnittslänge | |
| 14 | Kabeldurchmesser | |
| 15 | Dicke des Kollektor- und Kabelmantels | |
| 16 | Anschlusstyp | LEMO-Stecker, BNC-Stecker usw. |
| 17 | Isolationswiderstand bei 20°C | ≥ 100 GΩ |
| 18 | Isolationswiderstand bei 300 °C | ≥ 100 MΩ |
| 19 | Qualitätsprüfung der Produktion | 1. Dimensionsprüfung 2. Durchgangsprüfung 3. Prüfung der Verdichtungsdichte der Isolierung 4. Messung des Isolationswiderstands bei Raumtemperatur und erhöhter Temperatur 5. Kapazitätsmessung 6. Wassertauchtest zur Prüfung der Manteldichtigkeit 7. Röntgenuntersuchung 8. Dampftest (Autoklaventest) 9. Biegeprüfung 10. Schweißnahtqualitätsprüfung (Flüssigkeitspenetrationsprüfung). |
Warum Tempsens für SPDNs?
- Mehr als 35 Jahre Erfahrung in der Fertigung für zahlreiche Branchen weltweit.
- Vollständiges, hauseigenes Prüfprogramm zur Produktionsqualitätsprüfung, das Validierungen der Maßhaltigkeit, der mechanischen Eigenschaften, der elektrischen Eigenschaften und der Druckdichtigkeit umfasst.
- Kundenspezifische Emittermaterialien, Abmessungen und Anschlusskonfigurationen sind auf Anfrage erhältlich.
- Exportiert in mehr als 75 Länder, vertraut von globalen Nuklearinstrumentierungsprogrammen.
Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte fragen
Hier finden Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen zu selbstversorgenden Neutronendetektoren (SPNDs).
Durch die Einleitung des radioaktiven Zerfalls des Emittermaterials im Reaktorkern erzeugen Neutronen einen elektrischen Strom, der proportional zum Neutronenfluss ist; daher ist keine externe Stromversorgung erforderlich.
SPNDs zeichnen sich durch ein kompaktes Design aus, sind energieautark und auch unter extremen Reaktorbedingungen stabil und liefern lineare und reproduzierbare Flusssignale in Echtzeit für die Reaktorregelung sowie für präzise Flusskartierungsanwendungen.
