183568. lajstromszámú szabadalom • Készülék neutronkibocsátó szondák hitelesítésére
1 183 568 2 neutronáram egymástól független változtatása, vagy pedig egy neutronáram változtatása a másik neutronáram állandó értékének biztosítása mellett. A feladat megoldását neutronkibocsátó mérőszondák hitelesítésére alkalmas olyan készülék kidolgozásával érjük el, amelynek lassítórendszert befogadó törzse, a lassítórendszert beállító mozgató vezetéke, a törzs tengelye mentén elhelyezett és a mérőszondát teljes egészében befogadó csöve van, és a találmány szerint a lassítórendszer egytengelyesen elrendezett és a csövet körbefogó első hengerpárt tartalmaz, amelynek hengerei olyan kinematikus kapcsolatban vannak a mozgatóvezetékkel, hogy a hengerek a cső mentén egymáshoz viszonyítva szinkron módon, ellentétes irányban mozgathatók. A találmány szerinti készülék egy előnyös kiviteli alakjában a lassítórendszer második hengerpárt is tartalmaz, amelynek hengerei az első hengerpár hengereivel koncentrikusan vannak elhelyezve, azok belső átmérőjénél kisebb külső átmérővel vannak kialakítva és a második hengerpár külön mozgatóvezetékkel van ellátva, amelynek révén hengerei a cső mentén egymáshoz viszonyítva szinkron módon, ellentétes irányban mozgathatók. Ezzel a célszerű kialakítással elérhető, hogy a mérőszonda neutronforrásából származó gyors neutronok lassításakor keletkező lassú neutronok árama az energetikai spektrum két tartományában egymástól függetlenül szabályozható legyen, ahol a két áram a kadmium által befogott neutronok felületi és alatti tartománynak felel meg, és ezeket megfelelő detektorok érzékelik. A találmány szerinti megoldás alkalmazásával a neutronkibocsátó mérőszondák hitelesítésének pontossága javítható, a hitelesítésre szolgáló készülék egyszerű felépítésű és könnyen előállítható. A továbbiakban a találmány tárgyát egy példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti hitelesítő készülék felépítése, a hitelesítendő neutronkibocsátó mérőszonda elhelyezésének vázlatával, míg a 2. ábra a kadmium által befogott neutronok feletti sávba eső neutronáram sűrűségének függése a kadmiumok által befogott neutronok sávja alatti energiájú áram intenzitásától a találmány szerinti készülékbe. A találmány szerinti, neutronkibocsátó mérőszondák hitelesítésére szolgáló készülék felépítése (1. ábra) 1 mérőszondát befogadó 2 törzset tartalmaz, amely a lassú neutronokat elnyelő anyagból készül, például bór-karbidból. Ezek a neutronok például a 2 törzset körbevevő 3 biológiai védelemből származhatnak. A 2 törzsben 4 cső van elhelyezve, amelynek belső terében helyezkedik el az 1 mérőszonda, amelynek gyors neutronokat szolgáltató 5 neutronforrása és 6 és 7 detektorai vannak. Ez utóbbiak az említett két energiatartománynak megfelelően érzékelnek. A hitelesítésre kijelölt 1 mérőszonda 8 készülékhez csatlakozik, amely a 6 és 7 detektoroktól származó villamos impulzusokat regisztrálja és ily módon lehetővé teszi a neutronok áramainak követését. A 2 törzsön belül lassítórendszer helyezkedik el, amely a 4 csővel egytengelyesen kialakított két hengerpárból áll. Ez a két hengerpár 9 és 10, illetve 11 és 12 hengerekből áll. A 9 és 10 hengerek hidrogéntartalmú anyagból, például kaprolonból készülnek és a 4 csövet körbeveszik. A 11 és 12 hengerek olyan anyagból készülnek, amely a lassú neutronokat elnyeli, például kadmiumból és szintén körbeveszik a 4 csövet, de külső átmérőjük kisebb, mint a 9 és 10 hengerek belső átmérője. A 9 és 10, illetve 11 és 12 hengerekből álló hengerpárok kinematikusán kapcsolódnak 13 és 14 mozgatóvezetékekkel. A kinematikus kapcsolatot például 15 és 16 csavarmenet biztosítja, amelyek egyik fele balmenettel, a másik fele jobbmenettel van kialakítva. Ezzel a megoldással biztosítható, hogy a 9 és 10, illetve a 11 és 12 hengerek egymással szinkron módon mozognak a 4 cső mentén, és mozgásirányuk egymással ellentétes. A 2. ábrán a kadmium által elnyelt neutronok feletti áram h intenzitása és az alattuk levő neutronok áramának I2 intenzitása közötti összefüggés látható. Az összefüggést ábrázoló rajzon a következő jelölések vannak: a, b görbe a h és I2 intenzitások változása a 9 és 10 hengerek mozgatásakor (1. ábra), amikor egymáshoz való mozgatásukat a 11 és 12 hengerek rögzített helyzete kíséri, a görbe a két henger maximális távolságának felel meg; b, c egyenes az I2 intenzitás változása a 11 és 12 hengerek szinkron egymás felé irányuló mozgatása a 9 és 10 hengerek rögzített helyzetében, amikor az érintkezés bekövetkezik; c, a egyenes — az h és I2 intenzitások változása, amikor a 9 és 10, illetve a 11 és 12 hengerek szinkron módon mozognak (1. ábra) olyan helyzetből, amely a c pontnak felel meg, olyan helyzetbe, amely az a pontnak felel meg; c, d egyenes —, az E intenzitás változása, ha a kadmiumok által kiszűrt neutronok alatti áram intenzitása állandó; c, e egyenes az I2 intenzitás változása, amikor a kadmium által kiszűrt neutronok feletti áram intenzitása állandó. A találmány szerinti készülék működése a következő. A hitelesítendő 1 mérőszondát (1. ábra) a készülék 4 csövében oly módon helyezzük el, hogy az 5 neutronfonás középpontja abban a síkban feküdjön, amely a 9 és 10, illetve 11 és 12 hengerek alapjait fogadja be. A 13 és 14 mozgatóvezeték segítségével a 9 és 10, illetve 11 és 12 hengereket fokozatosan elmozgatjuk, egymáshoz közelítjük, vagy egymástól távolijuk őket oly módon, hogy a reális mérési feltételek között például az anyag sűrűségének és nedvességének megfelelő két neutronáram, amelyeket a 6 és 7 detektorok regisztrálnak, széles határok között változzon. Az h és I2 intenzitásokat változtatva (2. ábra) a kadmium által kiszűrt neutronok árama alatti és feletti áramokra megkapjuk az 1 mérőszonda hitelesítéséhez szükséges görbe pontjait (1. ábra). A készülék működését az h és I2 intenzitások közötti összefüggést ábrázoló 2. ábra illusztrálja. A neutronáramok említett intenzitásai közötti összefüggés megfelel az anyag £c sűrűsége és £w nedvessége közötti összefüggésnek, mivel az anyag sűrűségét mindenekelőtt a kadmium által kiszűrt neutronok feletti áram h intenzitása, míg nedvességtartalmát a kadmium által kiszűrt neutronáram alatti áram I2 intenzitása határozza meg. A mérés kezdőpontjában a 9 és 10, illetve 11 és 12 hengerek (1. ábra) az egyik szélső helyzetben vannak, például felül, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
