用于核反應(yīng)堆的輻射探測(cè)器特性及測(cè)試國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)Ⅲ1用于核反應(yīng)堆的輻射探測(cè)器特性及測(cè)試方法GB/T2423.38電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)R:水試驗(yàn)和導(dǎo)則GB/T4960.2—1996核科學(xué)技術(shù)術(shù)語裂變反應(yīng)堆GB/T4960.6—2008核科學(xué)技術(shù)術(shù)語第6部分：核儀器儀表GB/T17626.2—2018電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.3—2016電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.8—2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)2b)重量；1)電極之間；2)電極對(duì)探測(cè)器外殼(信號(hào)地)。5)探測(cè)器外殼對(duì)外屏蔽層(大地)(如有)。b)坪特性；3j)平均電荷收集時(shí)間；b)坪特性；f)壓力；b)相對(duì)濕度：25%～75%;45a)道數(shù)M:不小于512道；6應(yīng)至少高于試驗(yàn)壓力50%。7與接地信號(hào)極、雙電纜裂變電離室高壓極與收集極之間絕緣電阻值。纜裂變電離室信號(hào)輸出極與接地信號(hào)極、雙電纜裂變電離室高壓極與收集極極之間的絕緣電阻，測(cè)試高壓極與信號(hào)極之間絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將絕緣電阻測(cè)試儀地線與探測(cè)器外殼極與探測(cè)器外殼的絕緣電阻值均應(yīng)大于1010Q,高壓極與信號(hào)極之間的絕除另有規(guī)定，在含溫度沖擊的設(shè)備鑒定試驗(yàn)期間，高壓極與信號(hào)極之間的絕緣電阻值應(yīng)大于中子正比計(jì)數(shù)管測(cè)試連線示意圖見圖1。8(多道)單電纜裂變電離室脈沖模式測(cè)試連線示意圖見圖2。(多道)單電纜裂變電離室均方電壓模式測(cè)試連線示意圖見圖3。單電纜裂變電離室電流模式測(cè)試連線示意圖見圖4。9高壓電源微電流表雙電纜裂變電離室脈沖模式測(cè)試連線示意圖見圖5。幅度甄別器幅度甄別器示波器脈沖放大器雙電纜裂變電離室均方電壓模式測(cè)試連線示意圖見圖6。雙電纜裂變電離室電流模式測(cè)試連線示意圖見圖7。微電流表正高壓Ri)探測(cè)器坪特性曲線的坪斜計(jì)算如公式(1): (1)Pms坪斜，單位為每100伏的百分?jǐn)?shù)(%/100V); (2)k)推薦工作電壓由公式(3)得出：Um,R=Um.4+Um./3…………a)連接測(cè)試設(shè)備。b)將探測(cè)器放置于穩(wěn)定的中子輻照?qǐng)鲋小)利用脈沖幅度分析器(多道),測(cè)量探測(cè)器的脈沖幅度譜。 (4)NN線1。h)調(diào)節(jié)幅度甄別器(單道)的甄別電壓。i)記錄甄別電壓從小到大對(duì)應(yīng)的輸出計(jì)數(shù)率，直至計(jì)數(shù)率小于1s-1或測(cè)量設(shè)備/系統(tǒng)最大甄別NNN圖15涂硼中子正比計(jì)數(shù)管典型甄別特性曲線曲線2曲線2N/1.1U?1曲線1統(tǒng)輸出計(jì)數(shù)率小于1s-1時(shí)所需要的最低甄別電壓，以1.1倍U?時(shí)的甄別電壓作為測(cè)量設(shè)備/1)以圖15、圖16中曲線2上甄別電壓為1.1倍U?時(shí)測(cè)得計(jì)數(shù)率為N,U?是計(jì)數(shù)率為0.9N時(shí)6.3.2.3.2工作在脈沖模式下的裂變電離室測(cè)試步驟如下。a)連接測(cè)試設(shè)備。b)將探測(cè)器放置于天然本底測(cè)試環(huán)境中。c)在合適的放大倍數(shù)情況下，不施加工作電壓。d)調(diào)節(jié)幅度甄別器(單道)的甄別電壓。e)分別記錄甄別電壓從小到大對(duì)應(yīng)的輸出計(jì)數(shù)率，直至計(jì)數(shù)率小于1s-1,見圖17曲線1。f)在相同的放大倍數(shù)情況下，施加推薦工作電壓。g)調(diào)節(jié)幅度甄別器(單道)的甄別電壓。h)分別記錄甄別電壓從小到大對(duì)應(yīng)的輸出計(jì)數(shù)率，直至計(jì)數(shù)率小于1s-1,見圖17曲線2。i)將探測(cè)器放置于穩(wěn)定的中子輻照?qǐng)鲋?。j)在相同的放大倍數(shù)情況下，施加推薦工作電壓。k)調(diào)節(jié)幅度甄別器(單道)的甄別電壓。1)分別記錄甄別電壓從小到大對(duì)應(yīng)的輸出計(jì)數(shù)率，直至計(jì)數(shù)率小于1s-1或測(cè)量設(shè)備/系統(tǒng)最大甄別電壓，見圖17曲線3。m)也可用脈沖幅度分析器(多道)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行處理后得到甄別特性曲線。N1圖17工作在脈沖模式下的裂變電離室的甄別特性曲線n)在推薦工作電壓下，工作在脈沖模式下的裂變電離室推薦甄別電壓由公式(5)得出： (5)Ua——推薦甄別電壓，單位為伏(V);U.——圖17中曲線2上計(jì)數(shù)率小于1s-1時(shí)的甄別電壓，單位為伏(V)。o)以圖17中曲線3上甄別電壓U。測(cè)得計(jì)數(shù)率為N,U?是計(jì)數(shù)率為0.9N時(shí)的甄別電壓，為獲得更好的信噪比，甄別電壓可設(shè)置為U?或更高。a)在探測(cè)器靈敏區(qū)的表面適當(dāng)位置貼上中子活化片，活化片至少布置在探測(cè)器靈敏區(qū)表面朝向b)將探測(cè)器放入中子輻照?qǐng)鲋?。c)測(cè)量探測(cè)器在推薦工作電壓和甄別電壓下輸出計(jì)數(shù)率。d)用活化片測(cè)定探測(cè)器所處位置的中子注量率的平均值。 (6)中子靈敏度可采用經(jīng)標(biāo)定的探測(cè)器進(jìn)行比對(duì)測(cè)試。待測(cè)探測(cè)器與已標(biāo)定的探測(cè)器靈敏區(qū)尺寸應(yīng) (7)a)將探測(cè)器的靈敏區(qū)完全放入中子刻度裝置的測(cè)試區(qū)域內(nèi)。d)根據(jù)公式(8)計(jì)算探測(cè)器的中子靈敏度。 (8)φn,——中子刻度裝置測(cè)試區(qū)域的平均中子注量率，單位為每平方厘米每秒(cm-2·s-1)。6.3.2.5Y感應(yīng)度的測(cè)試a)連接測(cè)試設(shè)備。b)將探測(cè)器放置于指定照射量率的γ輻照?qǐng)鲋?。d)測(cè)量探測(cè)器的平均計(jì)數(shù)率。X——探測(cè)器所處位置的γ照射量率，單位為戈瑞每時(shí)(Gy·h-1)。b)將探測(cè)器放置于天然本底環(huán)境中；圖18最高線性計(jì)數(shù)率試驗(yàn)計(jì)數(shù)率與時(shí)間關(guān)系示意圖f)在等周期提升反應(yīng)堆功率時(shí)間內(nèi)，通常取10組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，保證覆蓋至少1個(gè)量級(jí)，進(jìn)行指數(shù)擬合，擬合公式如公式(10)所示，要求擬合相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)大于0.99。 (10)式中：N?——理論計(jì)數(shù)率，單位為每秒(s-1);N。曲線起點(diǎn)計(jì)數(shù)率，單位為每秒(s-1);k——倍增周期系數(shù)，單位為每秒(s-1);t——時(shí)間，單位為秒(s)。g)在某一時(shí)刻t的實(shí)測(cè)計(jì)數(shù)率線性偏差由公式(11)得出： (11)式中：Dm,m——探測(cè)器計(jì)數(shù)率線性偏差；Nm,p——t時(shí)刻的實(shí)測(cè)計(jì)數(shù)率，單位為每秒(s-1);Nm,——t時(shí)刻的擬合理論計(jì)數(shù)率，單位為每秒(s-1)。h)當(dāng)計(jì)數(shù)率線性偏差小于要求值時(shí)(一般為10%)實(shí)測(cè)最高的計(jì)數(shù)率為探測(cè)器線性計(jì)數(shù)率上限。i)探測(cè)器的中子注量率線性測(cè)量上限由公式(12)得出： (12)φm,m——中子注量率線性測(cè)量上限，單位為每平方厘米秒(cm-2·s-1);N當(dāng)計(jì)數(shù)率線性偏差小于要求值時(shí)(一般為10%)實(shí)測(cè)最高的計(jì)數(shù)率，單位為每秒(s-1);Dm,ma——Nm,max的線性偏差；Sm,n——探測(cè)器的中子靈敏度，單位為平方厘米(cm2)。c)設(shè)置正常工作參數(shù)。f)在等周期提升反應(yīng)堆功率時(shí)間內(nèi)，通常取10組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，保g)探測(cè)器及測(cè)試設(shè)備/系統(tǒng)的允許中子注量率上限可由公式(13)計(jì)算得出： (13)N?——某確定時(shí)刻t?下的計(jì)數(shù)率值，單位為每秒(s-1);tim——輸出計(jì)數(shù)率不再隨著時(shí)間增長(zhǎng)的時(shí)間點(diǎn)，單位t?——探測(cè)器的線性測(cè)量范圍內(nèi)基準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)，單位為秒(s)。測(cè)試步驟如下。a)將待測(cè)探測(cè)器置于穩(wěn)定的中子輻照?qǐng)鲋?。b)連接測(cè)試設(shè)備。c)設(shè)置測(cè)量設(shè)備/系統(tǒng)為正常工作參數(shù)。f)當(dāng)輸出計(jì)數(shù)率不再隨著中子注量率增長(zhǎng)時(shí)的中子注量率，即為探測(cè)器的允許中子注量率上a)將探測(cè)器置于中子輻照?qǐng)鲋?。d)以中子正比計(jì)數(shù)管、工作在脈沖模式下的裂變電離室輸出脈沖波形1/10高度對(duì)應(yīng)的寬度作為幅度/V幅度/V時(shí)間/ns圖21平均電荷收集時(shí)間f)以坪特性曲線斜率最小處的工作電壓為U1o,此時(shí)輸出電流為I?.o;Up,L=U1.-Uo.9 (14)U1.——輸出電流為1.1倍I?.o時(shí)的工作電壓，如U?.不在規(guī)定工作電壓區(qū)間內(nèi)，以規(guī)定工作 (15)Pp,s——坪斜，單位為每100伏的百分?jǐn)?shù)(%/100V);i)工作電壓Up,?~Up,4區(qū)間的坪斜小于要求值時(shí)，其坪長(zhǎng)可由公式(16)得出：Up.L?=Up.4一Up (16)j)電流電離室推薦工作電壓宜不低于U?o。a)在探測(cè)器靈敏區(qū)的表面適當(dāng)?shù)奈恢觅N上中子活化片，活化片至少布置在探測(cè)器靈敏區(qū)表面朝b)測(cè)量探測(cè)器在某一中子注量率下的推薦工作電壓輸出電流。c)用活化片標(biāo)定探測(cè)器所處位置的中子注量率的平均值。d)根據(jù)公式(17)計(jì)算探測(cè)器的中子靈敏度。φD——探測(cè)器所處位置的平均中子注量率，單位為每平方厘米秒(cm-2·s中子靈敏度可采用經(jīng)標(biāo)定的探測(cè)器進(jìn)行比對(duì)測(cè)試。待測(cè)探測(cè)器與已標(biāo)定的探測(cè)器靈敏區(qū)尺寸應(yīng)c)根據(jù)公式(18)計(jì)算待測(cè)探測(cè)器的中子靈敏度：Sp,—標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的熱中子靈敏度，單位為安培平方厘米秒(A·cma)將探測(cè)器的靈敏區(qū)完全放入中子刻度裝置的測(cè)試區(qū)域內(nèi)。c)根據(jù)公式(19)計(jì)算探測(cè)器的中子靈敏度。a)將探測(cè)器的靈敏區(qū)完全放入γ輻照裝置的測(cè)試區(qū)域內(nèi)。b)連接測(cè)試設(shè)備。e)探測(cè)器的γ靈敏度由公式(21)得出：Ip.y探測(cè)器推薦工作電壓下所測(cè)得的電流(補(bǔ)償電離室需要施加飽和補(bǔ)償電壓),單位為安培(A);a)將探測(cè)器的靈敏區(qū)完全放入輻照裝置的測(cè)試區(qū)域內(nèi)。b)連接測(cè)試設(shè)備。d)正極施加飽和工作電壓，測(cè)量輸出電流隨補(bǔ)償極工作電壓從-Umx至+Umx的變化曲線，如圖23。e)Ube為相對(duì)于沒有補(bǔ)償電壓時(shí)輸出電流降低至少2個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)的補(bǔ)償電壓。圖23典型的Y補(bǔ)償特性曲線分別得到I?,1、I?,2。g)探測(cè)器補(bǔ)償室的γ電流由公式(22)得到：h)探測(cè)器中子室的γ電流可由公式(23)得出：I?,1——補(bǔ)償極施加+UN時(shí)的輸出電流，單位為安培(A);I?,2——補(bǔ)償極施加-UN時(shí)的輸出電流，單位為安培(A)。i)探測(cè)器的補(bǔ)償因子可由公式(24)得出： (24)a)連接測(cè)試設(shè)備；b)將探測(cè)器放置于天然本底環(huán)境中；c)施加推薦工作電壓；圖24輸出電流與時(shí)間關(guān)系示意曲線f)在等周期提升反應(yīng)堆功率時(shí)間內(nèi)，通常取10組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，保證覆蓋至少1個(gè)量級(jí)，進(jìn)行指數(shù)擬合，擬合公式如公式(25)所示，要求擬合相關(guān)系數(shù)R2應(yīng)大于0.99。 (25)式中：k——倍增周期系數(shù)，單位為每秒(s-1);t時(shí)間，單位為秒(s)。g)由公式(26)得出實(shí)測(cè)值與擬合值偏差D: (26)式中：Dp,m——某時(shí)刻t的線性偏差；Ip,,——某時(shí)刻t理論輸出電流值，單位為安培(A);Ip,p——某時(shí)刻t實(shí)測(cè)輸出電流值，單位為安培(A)。h)以線性偏差小于規(guī)定值(一般為10%)的實(shí)測(cè)輸出電流作為探測(cè)器線性輸出電流上限。i)探測(cè)器中子注量率線性測(cè)量上限由公式(27)得出： (27)式中：φp,mx——中子注量率線性測(cè)量上限，單位為每平方厘米秒(cm-2·s-1);Ip線性偏差小于規(guī)定值時(shí)(一般為10%)的實(shí)測(cè)輸出電流，單位為安培(A);Dp.max——Ip,m對(duì)應(yīng)的線性偏差值；Spn探測(cè)器中子靈敏度，單位為安培平方厘米秒(A·cm2·s)。測(cè)試步驟如下。a)將探測(cè)器置于穩(wěn)定的中子輻照?qǐng)?。b)連接測(cè)試設(shè)