知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴの特許一覧
特許6461094中性子検出器によって検出された信号を処理するためのデバイス及びそれに関連する制御デバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6461094
(24)【登録日】2019年1月11日
(45)【発行日】2019年1月30日
(54)【発明の名称】中性子検出器によって検出された信号を処理するためのデバイス及びそれに関連する制御デバイス
(51)【国際特許分類】
G21C 17/10 20060101AFI20190121BHJP
G01T 3/00 20060101ALI20190121BHJP
G01T 1/185 20060101ALI20190121BHJP
【ＦＩ】
G21C17/10 200
G01T3/00 A
G01T1/185 B
G01T3/00 D
G01T3/00 H
【請求項の数】5
【全頁数】7
(21)【出願番号】特願2016-506848(P2016-506848)
(86)(22)【出願日】2014年3月31日
(65)【公表番号】特表2016-516207(P2016-516207A)
(43)【公表日】2016年6月2日
(86)【国際出願番号】EP2014056452
(87)【国際公開番号】WO2014166776
(87)【国際公開日】20141016
【審査請求日】2017年3月6日
(31)【優先権主張番号】1353197
(32)【優先日】2013年4月9日
(33)【優先権主張国】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】502124444
【氏名又は名称】コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ムニール・バッカリ
(72)【発明者】
【氏名】ロマン・クロン
(72)【発明者】
【氏名】ステファーヌ・ノルマン
【審査官】
道祖土 新吾
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−１２５７２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特公昭４９−０４７４６５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】
特開平０９−０８０１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０６３３５９５８（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ２１Ｃ １７／１０
Ｇ０１Ｔ １／１８５
Ｇ０１Ｔ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ｎ個の中性子検出器（ＣＦｉ）によって検出された信号（ｉＣＦｉ（ｔ））を処理するためのデバイスであって、
それぞれ入力部及び出力部を有するｎ個のスイッチ（Ｋｉ）であって、各スイッチが入力部において異なる検出器からの検出信号を受信し、ｎ個のスイッチの出力部が互いに接続されている、ｎ個のスイッチ（Ｋｉ）と、
クロック回路（Ｈ）と、前記クロック回路によって制御され且つ複数のパルス列を伝える連動式カウンタ（Ｈｉ）とを備えたクロック発生器とを備え、
前記複数のパルス列のうちの各パルス列が異なるスイッチの制御信号を構成し、前記複数のパルス列のうち任意の二つのパルス列のパルスが分離される、デバイス。
それぞれ入力部及び出力部を有するｎ個のスイッチ（Ｋｉ）であって、各スイッチが入力部において異なる検出器からの検出信号を受信し、ｎ個のスイッチの出力部が互いに接続されている、ｎ個のスイッチ（Ｋｉ）と、
クロック回路（Ｈ）と、前記クロック回路によって制御され且つ複数のパルス列を伝える連動式カウンタ（Ｈｉ）とを備えたクロック発生器とを備え、
前記複数のパルス列のうちの各パルス列が異なるスイッチの制御信号を構成し、前記複数のパルス列のうち任意の二つのパルス列のパルスが分離される、デバイス。
【請求項2】
前記クロック発生器が、少なくとも一つの第一のパルス列のパルスの幅を少なくとも一つの第二のパルス列のパルスの幅に対して広げるように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記中性子検出器の高直流電圧に対して前記スイッチ（Ｋｉ）を絶縁するための手段を更に備えた請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項4】
複数の中性子検出器を備えた原子炉炉心を制御するためのデバイスであって、請求項１から３のいずれか一項に記載の検出された信号を処理するためのデバイスを備えたデバイス。
【請求項5】
前記中性子検出器が核分裂電離箱である、請求項４に記載の原子炉炉心を制御するためのデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中性子検出器によって検出された信号を処理するためのデバイス、及び原子炉炉心を制御（コマンドコントロール）するための関連デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
民間の発電用原子炉の炉心の制御及び保護は、現状では、複数の中性子検出器を用いることで保証されており、それら中性子検出器は、中性子束と、原子炉炉心によって放出されるパワーの軸方向分布とを測定するために炉心の高さをカバーする連続的信号を提供する。各中性子検出器は、制御室に送信される検出信号を提供する。
【0003】
制御室に検出信号を送信する電子システムは、複数のワイヤで形成される（検出器と同じ数だけの多数のワイヤが存在する）。このようなシステムは複雑な構造を有し、そのメンテナンスを行うことが難しくなることが多い。また、特定の接続部のインピーダンス整合が良好ではないと、特定の電気リンクの品質が良好なものではなくなり得る。そして、検出信号が部分的に反射され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の送信システムは、このような欠点を有さない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、一組ｎ個の中性子検出器によって検出された信号を処理するためのデバイスに関し、そのデバイスは、‐ それぞれ入力部及び出力部を有するｎ個のスイッチであって、各スイッチがその入力部において異なる検出器からの検出信号を受信し、ｎ個のスイッチの出力部が互いに接続されている、ｎ個のスイッチと、
‐ クロック回路、及びそのクロック回路によって制御され且つ複数のパルス列を同時に伝える連動式カウンタを備えたクロック発生器とを備え、複数のパルス列のうちの各パルス列が異なるスイッチの制御信号を構成し、複数のパルス列のうち任意の二つのパルス列のパルスは時間的に分離される。
【0006】
本発明の更なる特徴によると、信号を処理するためのデバイスは、少なくとも一つの第一のパルス列のパルスの幅を少なくとも一つの第二のパルス列のパルスの幅に対して広げるための手段を有する。
【0007】
本発明の更に他の特徴によると、信号を処理するためのデバイスは、中性子検出器の高直流（ＤＣ）電圧に対してスイッチを絶縁するための手段を更に備える。本発明のこの特徴は、検出信号が取り出される箇所に中性子検出器の高直流電圧が存在する場合に実施される。
【0008】
また、本発明は、複数の中性子検出器と、本発明に係る信号を処理するためのデバイスとを備えた原子炉炉心を制御するためのデバイスにも関する。
【0009】
本発明の更なる特徴によると、中性子検出器は核分裂電離箱である。
【0010】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面を参照して好適な実施形態の説明を読むことによって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係る検出信号を送信するためのシステムを備えた制御デバイスの一例の概略図を表す。
【図2】本発明に係る検出信号を送信するためのシステムの一例の概略図を表す。
【図4】本発明の検出信号を送信するためのシステムの一例の二つの異なる動作モードを示す。
【図5】本発明の検出信号を送信するためのシステムの一例の二つの異なる動作モードを示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
全ての図面において、同じ参照番号は同じ要素を指称する。
【0013】
図１は、本発明の検出信号を処理するためのデバイスを備えた制御デバイスの一例の概略図を表す。
【0014】
制御デバイスは、検出信号を伝える一組ｎ個の核分裂電離箱ＣＦｉと、核分裂電離箱によって伝えられた検出信号をシリアル変換する信号処理デバイスＤとを備える。核分裂電離箱ＣＦｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）は原子炉炉心１に沿って配置される。原子炉炉心１、核分裂電離箱ＣＦｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）及び処理デバイスＤは、建物Ｂ内に配置される。送信線Ｌ及び電気的貫通部Ｔが、処理デバイスＤによって伝えられた信号を建物Ｂから取り出すことを可能にする。
【0015】
図１に示される本発明の実施形態によると、制御デバイスの中性子検出器は核分裂電離箱である。本発明の他の実施形態によると、例えば、中性子検出器は、ガンマ線を補償する又は補償しないホウ素で内側が覆われた（ライニングされた）電離箱、ホウ素で内側が覆われた比例カウンタ等である。
【0016】
図２は、本発明の検出信号を処理するためのデバイスの一例の概略図を表す。
【0017】
図２の例では、処理デバイスＤは、二つのアナログスイッチＫｉ（ｉ＝１，２）と、クロック回路Ｈと、連動式カウンタＳｑとを備える。より一般的には、本発明の処理デバイスＤは、ｎ個のアナログスイッチを備える。
【0018】
各アナログスイッチＫｉは、その入力部において、核分裂電離箱ＣＦｉから伝えられた電流ｉＣＦｉ（ｔ）を受信する。連動式カウンタＳｑは、三つのカスケードクロック回路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を備える。クロック回路Ｈは、非安定状態において自律的に動作することが好ましい。クロック回路Ｈによって伝えられるクロック信号は、連動式カウンタのクロック回路Ｈ１を制御する。クロック回路Ｈ１によって伝えらえるクロック信号Ｃ１は、連動式カウンタのクロック回路Ｈ２を制御し、また、スイッチＫ１の制御信号を構成する。クロック回路Ｈ２によって伝えられるクロック信号は、スイッチＫ２の制御信号Ｃ２を構成するクロック信号を伝えるクロック回路Ｈ３を制御する。既知の方法で各種構成要素を用いて、クロック回路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３によって伝えられるクロック信号の周波数及びデューティサイクルを調整することができる。
【0019】
スイッチの制御パルスの時間間隔を適切に空けるため、クロック回路Ｈ２によって伝えられるクロック信号は、制御信号としては用いられない。より一般的には、連動式カウンタＳｑがｎ個のクロック回路を備える場合、一連のクロック回路Ｈｋ（ｋ＝２，４，６，…，ｎ＋（ｎ−２））によって伝えられるクロック信号は、スイッチ制御信号を構成するのに用いられない。
【0020】
非限定的な例として、図３Ａは、クロック回路Ｈによって伝えられるクロック信号ｈを表し、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、それぞれクロック回路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３によって伝えられるクロック信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を表す。クロック信号ｈ２は、スイッチ制御信号としては用いられない。クロック信号ｈ１、ｈ３はそれぞれスイッチＫ１、Ｋ２の制御信号Ｃ１、Ｃ２を構成する。
【0021】
クロック回路Ｈｉ（ｉ＝１，２，３）を制御するパルスの立ち下がりが、クロック回路Ｈｉ＋１によって伝えられるクロック信号の立ち上がりを生じさせるように、連動式カウンタは動作する。クロック回路Ｈ２によって伝えらえる信号の高レベル期間が、クロック回路Ｈ１の出力とクロック回路Ｈ３の出力との間の低レベル期間を定めることを可能にする。低レベル期間が信号Ｃ２と信号Ｃ１との間及び信号Ｃ１と信号Ｃ２との間で同一になるように、連動式カウンタの入力信号の周波数及びデューティサイクルは定められる。
【0022】
各アナログスイッチＫｉ（ｉ＝１，２）は、その入力部において、核分裂電離箱ＣＦｉによって伝えられた電流ｉＣＦｉ（ｔ）を受信し、制御信号Ｃｉの比率で分割された電流ｉｉ（ｔ）を伝える。異なる複数の電流ｉｉ（ｔ）が、処理デバイスＤの出力部において集められて、それら電流ｉｉ（ｔ）の和である全電流ｉＴ（ｔ）を形成する。
【0024】
第一の動作モード（図４を参照）では、制御信号Ｃ１、Ｃ２はそれぞれ同じ周波数及び同じ幅を有する二つのパルス列で構成される。制御信号Ｃ１を構成するパルス列のパルスは、信号Ｃ２を構成する二つの連続したパルスと同じ時間間隔にされ、その逆も同様である。本発明の第一の実施形態によると、電流パルスｉＴ（ｔ）の中から、電流パルスｉ１（ｔ）と電流パルスｉ２（ｔ）とを区別することはできない。二つの核分裂電離箱のうち一方のみにおいて故障が生じると、制御デバイスは、故障が発生したことを認識することができるが、故障が生じている核分裂電離箱を識別することはできない。
【0025】
有利には、本発明の他の動作モード（図５を参照）によると、電流パルスｉ１（ｔ）の幅が、電流パルスｉ２（ｔ）の幅と異なるように調整される。図示される例では、電流パルスｉ２（ｔ）の幅は、電流パルスｉ１（ｔ）の幅よりも大きくなるように調整される。これは、スイッチＫ１及びＫ２の制御信号を構成するクロック信号を注意深く選択することによって達成可能である。そして、異なる核分裂電離箱によって伝えられる電流を選択するための時間が、核分裂チャンバの一方と他方とで異なるように定められる。
【0026】
そして、電流ｉ１（ｔ）及びｉ２（ｔ）で構成される電流ｉＴ（ｔ）がデジタル化される。電流ｉＴ（ｔ）をデジタル化することで、各核分裂電離箱について異なる数のデジタルサンプルが得られる。従って、複数の核分裂電離箱を識別することができる。核分裂電離箱で故障が生じると直ぐに、その故障の影響を受けている電離箱を識別することができる。
【符号の説明】
【0027】
Ｂ 建物Ｃ 制御信号
ＣＦ 核分裂電離箱
Ｄ 信号処理デバイス
Ｈ クロック回路
Ｋ アナログスイッチ
Ｓｑ 連動式カウンタ