本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種升降式材料輻照裝置，包括相互連接的冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)，以及用于驅(qū)動冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)作直線移動的升降機構(gòu)；所述輻照機構(gòu)包括外管，所述外管內(nèi)設置有至少一個樣品管，每一個樣品管外均設置有獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)，每一個所述樣品管和所述外管之間均設置有氣隙；所述升降式材料輻照裝置還包括氣體引出機構(gòu)和至少兩個調(diào)節(jié)所述氣隙換熱溫差的氣體引入機構(gòu)，所述氣體引入機構(gòu)和氣體引出機構(gòu)均與所述氣隙連通；獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)對各樣品管的溫度進行單獨調(diào)節(jié)以使得調(diào)節(jié)，以使得各個樣品管之間的溫度差減小，以達到縮小溫度范圍的目的。溫度范圍的目的。溫度范圍的目的。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種升降式材料輻照裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及研究堆輻照
，具體涉及一種升降式材料輻照裝置。
技術(shù)介紹
[0002]對于輻照試驗研究堆而言，開展材料和燃料的輻照試驗研究是最重要的應用之一。材料輻照試驗是利用材料材料輻照裝置裝載標準化的材料試驗樣品，將其置入研究堆的堆芯活性區(qū)中，利用研究堆的中子和伽馬射線對材料造成輻照損傷以研究材料的耐輻照性能的試驗。材料材料輻照裝置需要承擔樣品裝載、測量和控制輻照試驗參數(shù)的功能。
[0003]單次輻照試驗時，理想狀態(tài)是：材料輻照裝置內(nèi)的材料樣品數(shù)量盡可能多，全部樣品的輻照溫度范圍盡可能小。由于研究堆堆芯較小且結(jié)構(gòu)復雜，以及堆內(nèi)的中子注量率軸向分布的固有特性以及陰陽面(材料輻照裝置內(nèi)靠近堆芯中心的一側(cè)為陽面，背離堆芯中子的一側(cè)為陰面)中子注量率的差異，加上研究堆運行過程中產(chǎn)生的堆內(nèi)中子注量率變化，使得材料輻照裝置內(nèi)不同位置的材料樣品釋熱率差異較大且存在波動，進而導致材料輻照裝置內(nèi)樣品輻照溫度分布存在較大差異。其中，研究堆內(nèi)材料釋熱率的軸向分布及其變化，是限制材料輻照裝置內(nèi)樣品裝載數(shù)量以及樣品輻照溫度區(qū)間大小的最主要因素。因此，在保證樣品裝載數(shù)量的前提下，必須對材料輻照裝置進行改進，減小全部樣品的輻照溫度范圍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)的目的在于提供一種升降式材料輻照裝置，通過對材料輻照裝置整體進行升降和獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)，提高外管內(nèi)樣品軸向溫度分布的均勻性，從而達到全部樣品的輻照溫度范圍減小的目的。
[0005]本專利技術(shù)提供一種升降式材料輻照裝置，包括相互連接的冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)，以及用于驅(qū)動冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)作直線移動的升降機構(gòu)；
[0006]所述輻照機構(gòu)包括外管，所述外管內(nèi)設置有至少一個樣品管，每一個樣品管外均設置有獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)，每一個所述樣品管和所述外管之間均設置有氣隙；
[0007]所述升降式材料輻照裝置還包括氣體引出機構(gòu)和至少兩個調(diào)節(jié)所述氣隙換熱溫差的氣體引入機構(gòu)，所述氣體引入機構(gòu)和氣體引出機構(gòu)均與所述氣隙連通。
[0008]在采用上述技術(shù)方案的情況下，
[0009]1.獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)對各樣品管的溫度進行單獨調(diào)節(jié)以使得調(diào)節(jié)，以使得各個樣品管之間的溫度差減小，以達到縮小溫度范圍的目的。
[0010]2.通過在樣品管和外管之間設置氣隙，可向該氣隙內(nèi)通入導熱系數(shù)相差較大的不同惰性氣體，通過控制不同惰性氣體的混合比例來改變不同惰性氣體混合后形成的混合氣體的導熱系數(shù)，從而達到調(diào)節(jié)氣隙換熱溫差，以實現(xiàn)溫度的調(diào)控。
[0011]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述加熱結(jié)構(gòu)包括加熱件、加熱件固定結(jié)構(gòu)以及至少一個溫度傳感器。以提高溫度調(diào)節(jié)的靈敏度。
[0012]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述加熱件固定結(jié)構(gòu)包括套設且緊貼于所述樣品管外的夾塊，所述夾塊上開設有至少一個凹槽，所述加熱件設置于所述凹槽內(nèi)；以實現(xiàn)加熱件的穩(wěn)定固定。
[0013]優(yōu)選地，所述加熱件固定結(jié)構(gòu)還包括將所述加熱件緊貼于所述凹槽槽底的壓緊件；不僅進一步增加加熱件固定的穩(wěn)定性，還加快了加熱件和樣品管之間的傳熱速度，提高傳熱效率。
[0014]優(yōu)選地，所述壓緊件距離所述外管內(nèi)壁的垂直距離小于所述夾塊距離所述外管內(nèi)壁的垂直距離，通過減小壓緊件外側(cè)面在氣隙中的換熱面積，以降低對加熱元件加熱功率的需求，降低能耗。
[0015]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述樣品管沿所述外管的軸向方向分布；所述外管沿其軸向方向的兩端分別設置有頂板和底板，所述樣品管和底板之間設置有堵塊。通過設置堵塊，能夠有效減少外管內(nèi)混合氣體成分調(diào)節(jié)過程中的控制死區(qū)，有效提高混合氣體調(diào)節(jié)控溫系統(tǒng)的靈敏性。
[0016]優(yōu)選地，靠近所述堵塊的所述樣品管一端外嵌套有隔熱層，所述隔熱層與所述外管罐壁密封連接。優(yōu)選地，所述靠近所述堵塊的所述樣品管一端外還嵌套有下隔離層，所述下隔離層設置于所述加熱結(jié)構(gòu)和所述隔熱層之間。有效地減少了樣品管軸向漏熱對樣品溫度的影響。
[0017]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述輻照機構(gòu)還包括下支撐件，所述下支撐件的一端與所述隔熱層緊貼或連接且其另一端與所述外管連接或緊貼。
[0018]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述氣體引入機構(gòu)與所述氣隙的下端連通。
[0019]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述氣體引入機構(gòu)為兩個，分別引入氦氣和氬氣。
[0020]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述輻照機構(gòu)還包括上支撐件，所述上支撐件和所述樣品管之間設置有壓緊彈簧，壓緊彈簧的兩端分別與所述上支撐件和所述樣品管緊貼或連接。
[0021]優(yōu)選地，所述壓緊彈簧和所述樣品管之間設置有壓板和上隔離層，所述上隔離層嵌套于所述樣品管外，所述壓緊彈簧與所述壓板緊貼或連接。
[0022]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述升降式材料輻照裝置還包括頂部安裝臺，所述頂部安裝臺上設置有所述升降機構(gòu)和頂部導向筒，所述頂部導向筒內(nèi)設置有裝置法蘭，所述裝置法蘭與所述冷卻機構(gòu)固定連接。頂部導向筒用于提供輻照機構(gòu)和冷卻機構(gòu)軸向移動的約束通道。
[0023]作為一種可能的優(yōu)選方式，所述冷卻機構(gòu)包括連接筒，所述連接筒上開設有若干進水口，所述連接筒的上端與所述升降機構(gòu)連接且其下端與所述外管連接。以實現(xiàn)冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)的同步移動。
附圖說明
[0024]圖1為實施例中升降式材料輻照裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為實施例中輻照機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為實施例中輻照機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中：1
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熱電偶引線管，2
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出氣管，3
?
升降機構(gòu)，4
?
裝置法蘭，5
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頂部導向筒，6
?
頂
部安裝平臺，7
?
連接管，8
?
輻照機構(gòu)，9
?
電加熱絲引線管，10
?
進氣管， 11
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頂板，12
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上支撐件，13
?
壓緊彈簧，14
?
壓板，15
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上隔離層，16
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上部電加熱絲，17
?
夾塊A，18
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氣隙，19
?
異形填充塊，20
?
外管，21
?
樣品段，22
?
夾塊B，23
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下部電加熱絲，24
?
下隔離層，25
?
隔熱層，26
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堵塊，27
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底板，28
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熱電偶，29
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進氣管，30
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下支撐件。
具體實施方式
[0028]為了使本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種升降式材料輻照裝置，其特征在于，包括相互連接的冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)，以及用于驅(qū)動冷卻機構(gòu)和輻照機構(gòu)作直線移動的升降機構(gòu)；所述輻照機構(gòu)包括外管，所述外管內(nèi)設置有至少一個樣品管，每一個樣品管外均設置有獨立調(diào)節(jié)的加熱結(jié)構(gòu)，每一個所述樣品管和所述外管之間均設置有氣隙；所述升降式材料輻照裝置還包括氣體引出機構(gòu)和至少兩個調(diào)節(jié)所述氣隙換熱溫差的氣體引入機構(gòu)，所述氣體引入機構(gòu)和氣體引出機構(gòu)均與所述氣隙連通；所述加熱結(jié)構(gòu)包括加熱件、加熱件固定結(jié)構(gòu)以及至少一個溫度傳感器；所述加熱件固定結(jié)構(gòu)包括套設且緊貼于所述樣品管外的夾塊，所述夾塊上開設有至少一個凹槽，所述加熱件設置于所述凹槽內(nèi)；所述加熱件固定結(jié)構(gòu)還包括將所述加熱件緊貼于所述凹槽槽底的壓緊件；所述壓緊件距離所述外管內(nèi)壁的垂直距離小于所述夾塊距離所述外管內(nèi)壁的垂直距離；所述氣體引入機構(gòu)與所述氣隙的下端連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降式材料輻照裝置，其特征在于，所述樣品管沿所述外管的軸向方向分布；所述外管沿其軸向方向的兩端分別設置有頂板和底板，所述樣品管和底板之間設置有堵塊；優(yōu)選地，靠近所述堵塊的所述樣品管一端外嵌套有隔熱層，所述隔熱層與...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊文華，張亮，張慧，劉曉松，李國云，戴鈺冰，張文龍，金帥，和佳鑫，朱偉，
申請(專利權(quán))人：中國核動力研究設計院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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