反应堆中子注量率对数测量技术研究

作     者：孙琦 高志宇 包超 罗庭芳 龚涛波 张芸 单伟 

作者机构：核反应堆系统设计技术重点实验室 

出 版 物：《核电子学与探测技术》 (Nuclear Electronics & Detection Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

主　　题：中子注量率 对数放大 微电流 中间量程 动态范围 

摘      要：反应堆核仪表系统通过一系列布置在堆外的中子探测器进行反应堆中子注量率测量，为反应堆启动、运行和安全提供初始测量信号。中间量程中子注量率测量范围超过6个量级，同时探测器输出的电流十分微弱，最小达到10pA，对测量技术要求较高。线性电流测量方法会产生由量程切换带来的测量跳变，影响反应堆周期测量稳定性，从而影响反应堆安全。本文详细分析了对数测量原理，利用对数放大电路具有宽动态范围的特点，实现了很宽的动态范围的中子注量率快速测量，避免了量程切换带来的测量数值跳变，提高了中子注量率测量和周期计算的精度。模拟探测器信号输入10pA-100μA的微电流进行测量，结果表明，对于范围达7个数量级的输入电流，测量的相对误差低于0.5%，该方案适用于反应堆中子注量率的中间量程测量。