VeryFuel

производство CAEN SYS
Ядерная и радиационная безопасность

VeryFuel - прибор неразрушающего контроля (НК) для проверки современных свежих топливных сборок

запросить коммерческое предложение...

Основные Характеристики VeryFuel

  • Подходит для профиля топливных сборок для реакторов PWR и ВВЭР-1000.
  • Блок детекторов и система DAQ с модульной цифровой электроникой, встроенным ПК и программным обеспечением для обработки данных
  • 12 ячеек жидкого сцинтиллятора EJ-309, расположенных на трех панелях детектирования смещены отдельными каналами HV и считываются с помощью отдельных каналов АЦП
  • Анализирует нейтронные совпадения, возникающих от ядерных реакций, с гораздо более высокой скоростью по сравнению с имеющимися в настоящее время системами, которые детектируют тепловые нейтроны
  • Статистическая неопределенность в отношении обогащения 235U в 17 × 17 PWR ниже 1% с временем измерения 15 минут
  • Иммунитет к "ядовитым" ПД
  • Простая настройка прибора в полевых условиях с минимальными сложностью соединения и количеством кабелей
  • Сбор, передача и хранение необработанные данных, содержащих формы сигналов, номер ячейки/адрес и метки времени, для обеспечения целостности данных и предоставления возможности для независимой обработки сохраненных данных на месте или в главном центре
  • Обеспечение простого режима конфигурации для использования в полевых условиях, включая анализ данных в реальном времени, с отображением основного результата в линейной форме массы 235U и связанной с ней неопределенностью для проверки образца

VeryFuel имеет возможность измерять содержание 235U с беспрецедентной скоростью и значительно более низкой систематической неопределенностью при наличии «ядовитых» ПД. VeryFuel - это жидкостный сцинтилляционный прибор, детектирующий быстрые нейтроны, возникающих от ядерных делений. Стандартная геометрическая конфигурация соответствует профилю топливных сборок для реакторов PWR и ВВЭР-1000.

CAEN разработал VeryFuel для Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), и его пользовательские требования были определены в подразделениях по гарантиям безопасности.

Когда сцинтилляторы используются в сочетании с изолирующей подкладкой из кадмия, измерение осуществляется при минимальной зависимости от содержания гадолиния в свежей топливной сборке, устраняя тем самым необходимость в коррекции. Кроме того, для детектирования не требуется нейтронная термализация, тем самым позволяя уменьшить входные ворота для совпадения от микросекунд до наносекунд. Это фактически исключает случайный нейтронный счет - основной источник неопределенности измерений в традиционной методике подсчета совпадений нейтронов.

Уменьшение входных ворот совпадений и низкое число случайных совпадений нейтронов позволяют оператору использовать высокоактивный источник нейтронов для активного анализа. В следствии этого, для того же уровня точности время измерения может быть значительно уменьшено.

VeryFuel содержит блок детекторов и систему DAQ с модульной цифровой электроникой, встроенным ПК и программным обеспечением для обработки данных. Этот блок DAQ состоит из готовых компонентов CAEN, включая 4 дискретизатора сигналов V1730D с 14-битной 500 МГц/с выборкой, 2 высоковольтных источника питания V6533N для сцинтилляционных детекторов. Мост VMA-USB V1718 и PCIe 4 A3818C оптической связью отвечают за высокоскоростную передачу данных на интегрированный ПК-сервер, где они хранятся и анализируются программным обеспечением VeryFuel.

Блок детектора состоит из 12 ячеек жидкого сцинтиллятора EJ-309, расположенных на трех панелях детектирования. Четвертая панель блока, состоящая из полиэтилена высокой плотности, имеет места для установки двух AmLi-источников. Каждая жидкостная сцинтилляционная ячейка смещена отдельными каналами высокого напряжения и считывается с помощью отдельных каналов аналого-цифрового преобразователя.

Программное обеспечение позволяет пользователю настраивать сбор данных с помощью интуитивно понятного графического интерфейса и отображает результат обработки данных в реальном времени. Когда начинается сбор данных, события, закодированные в двоичных файлах, считываются с модулей цифрового преобразователя, анализируются и фильтруются с помощью серий настраиваемых критериев выбора.

Программное обеспечение VeryFuel позволяет пользователю полностью настраивать параметры детекторов и сбора данных, откалибровать систему, выполнять и контролировать состояние и результаты подтверждающих измерений. Все это достигается благодаря графическому пользовательскому интерфейсу с оптимизированным режимом полевых измерений. Программное обеспечение имеет следующие функциональные окна:

  • Конфигурация: все параметры, относящиеся к работе и обработке VeryFuel, за исключением следующих калибровок
  • Калибровка по энергии: набирается спектр 137Cs, фронт Комптона от гамма-излучения линии с энергией 661,6 кэВ автоматически устанавливается с помощью функционала и используется для калибровки по энергии
  • Калибровка PSD: диаграмма 252Cf накапливается PSD, линия дискриминации может быть проверена и изменена
  • Нормализация: источник 241AmLi анализируется на счет одиночных нейтронов и сравнивается с имеющимися проверенными данными для нормализации системы для обеспечения согласованной производительности
  • Анализ образцов: анализируются топливные элементы для измерения линейной плотности массы 235U

Аналоговые входы

  • Количество входов: 12, односторонние
  • Разъем LEMO PKG.4K.244.CLMC853
  • Полоса пропускания: 250 МГц
  • Динамический диапазон: 0,5 - 2 В
  • Сопротивление: 50 Ом
  • Программируемый 16-битный ЦАП для регулировки смещения постоянного тока на каждом канале

Цифровое преобразование

  • Разрешение: 14 бит
  • Частота дискретизации: 500 МГц/с на каждом канале
  • Временная искажение между каналами <10 пс

Цифровая обработка сигналов

  • Прошивка, работающая на цифровом преобразователе V1730D, выполняется для каждого канала:
    • Цифровое восстановление базовой линии
    • Дискриминатор нарастания или постоянной фракции
  • Импульсная информация преобразователя V1730D:
    • Импульсная метка времени
    • Идентификация ячейки
    • Выборка сигналов
    • Значение базовой линии

Высоковольтный источник питания

  • Количество выходов HV: 12
  • Выходное напряжение: 0 ÷ -4 кВ
  • Макс. выходной ток: 3 мА
  • Макс. канальная выходная мощность: 9 Вт
  • Скорость изменения напряжения: 1 ÷ 500 В/с шагом 1 В/с
  • Разъем: LEMO PSA.4S.434.CJLC11
  • Пульсация: <3 мВ, типичная при 2 кВ/1 мА

ПК-сервер

  • Процессоры: 2 Intel® 6 core Xeon®
  • Жесткий драйвер: 2 ТБ SSD (RAID0)
  • Память: 32 ГБ DDR
  • Разъемы: 1 порт x Gigabit Ethernet, 2 порта USB - совместимый с USB 3.0

Монитор

  • ЖК-дисплей 17 "
  • Разрешение: 1280 x 1024 при 60 Гц
  • Клавиатура 105 клавиш с сенсорной панелью

Программное обеспечение режимов работы

  • Техник: все функциональные возможности программного обеспечения включены. Пользователь может взаимодействовать с панелью конфигурации с полным доступом ко всем параметрам
  • Инспектор: используется для уже существующего проекта, созданного специалистом. У инспектора есть разрешения на чтение на панели конфигурации: он может просматривать значения параметров сбора и анализа данных, но не может их изменить

Требования к питанию

  • Однофазный блок питания переменного тока 100 - 240 В ± 10%, 50-60 Гц

Размер и вес блока сбора данных

  • Размер: 530 x 403,5 x 453 мм (Ш х В х Г)
  • Вес: 50 кг
  • Размер упаковки: 860 x 460 x 560 мм (Ш х В х Г)
  • Вес с упаковкой: 65 кг

Размер и вес детектора

  • Размер: 445 x 888 x 155 мм (Ш х В х Г)
  • Размер упаковки: 1178 x 287 x 725 мм (Ш х В х Г)
  • Вес с упаковкой: 75 кг

Требования к окружающей среде

  • Рабочая температура: 5°C ÷ 50°C
  • Рабочая влажность: 25% ÷ 95% без конденсации
  • Температура хранения: -30°C ÷ +80°C
  • Влажность хранения: 5% ÷ 95% RH без конденсации