离线产氚实验中氚在线监测系统的研制

在增殖剂离线产氚实验中,如何准确实时测量回路中氚浓度和形态（HTO/HT）对于掌握产氚增殖剂氚释放行为,改进增殖剂的产氚性能非常重要。针对离线产氚回路中载气流量小、回路中气体量小以及载气为Ar等特点,基于流气式电离室原理研制了一套数字化氚浓度在线测量系统。该系统中电离室灵敏体积为50 mL,数字化仪表可自控获取、处理及显示回路中的氚浓度。测试结果表明,在Ar气氛下,在35 V左右,电离室即进入饱和区;该系统探测下限可达3.7×10 7 Bq/m 3,能满足离线产氚实验中氚在线监测的要求。     

具有氚化水蒸气甄别功能的集成式在线氚监测系统的研制

在氚的在线监测过程中,为实现对氚化水蒸气的甄别测量和高浓度时记忆效应的消除,本文研制了一种用于实验现场的氚监测系统。该系统采用模块化设计,主要由弱电流测量模块、数据处理模块、氚化水蒸气甄别模块和记忆效应消除模块等组成。性能测试结果表明,系统稳定性满足使用要求,且具备较高的氚化水蒸气甄别能力和彻底的记忆效应消除能力。     

基于Nafion膜的氚甄别测量技术

在线氚甄别测量中,甄别装置的甄别性能直接决定着测量数据的准确性和可靠性。本文基于Nafion膜进行了氚甄别测量的实验研究,分别在HTO、HT以及HTO+HT气氛下进行了实验,详细分析了气体瞬时流量、温度等条件对甄别性能的影响。结果表明,HTO在Nafion膜中的渗透率很容易达到90%以上,HT在Nafion膜中的渗透率小于0.19%。在适当的温湿度及气体流量条件下,一级Nafion干燥器在氚甄别测量中对HTO有99%以上的分离效果,HTO对HT的甄别比可达106以上。     

氚靶生产现场氚监测系统的构建

氚靶生产过程中的氚监测是保障工作安全进行的有力条件。通过建立1套中央控制多区域监测子系统,并辅之以便携式监测仪器及取样设备,构建成1套完整的氚靶生产现场氚监测系统。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,中央控制多区域监测系统的响应时间小于10s,其它设备运行正常,能很好地满足氚靶生产现场的监测要求。     

基于丝壁电离室的数字化氚在线测量系统的研制

涉氚场所中的氚浓度在线测量是保障工作安全顺利进行的有力条件。针对涉氚场所中氚主要以氚气形式存在的特点,设计并研制了一套数字化氚在线测量系统。该系统采用补正极原理设计了丝壁电离室,消除了氚在进入电离室前产生的电离离子对测量结果的影响;开发了数字化信号处理系统,可自控获取、处理及显示过程中的氚浓度。系统在氚靶生产过程中得以应用,结果表明,丝壁的设计使得电离室室壁氚吸附产生的记忆效应减小到1%以内,系统中的氚浓度能够在线实时准确测量、显示,能很好地满足涉氚场所氚在线测量的要求。     

在线氚监测系统数据采集与硬件控制程序设计

基于LabVIEW软件平台,对在线氚监测系统的数据采集和硬件控制进行程序设计。采用状态机结构对程序功能进行了设计,实现了监测系统的一键启停,简化了系统操作流程;程序根据设定的氚浓度报警阈值和氚浓度实时测值控制系统的声光报警装置,实现系统的声光报警。