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Gas-flow detector for uranium contamination on finned-can surface of a reactor fuel; Detecteur a courant gazeux pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire; Gazopotochnyj detektor zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov; Detector de flujo gaseoso para medir la contaminacion de uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores

Conference:

Abstract

This gas-flow detector is a gridded proportional-counter specially designed for detecting uranium contamination on the finned-can surface of a reactor fuel. A conventional proportional-counter constructed only by a cathode and collector can hardly detect alpha particles emitted from uranium which is contaminated on rugged surfaces such as those of the fins of a reactor-fuel can because of the lack of uniformity of the electric field near the surface. This is the reason why we have constructed the gridded proportional-counter. This counter comprises the fuel, a grid, collectors and a cathode which are cylindrical in construction and arranged coaxially. The fuel is placed in the centre of the grid and negative voltage is applied. The space between the fuel and the grid serves as an ion-collecting space. The grid is made of fine parallel tungsten wires which are constructed cylindrically around the fuel and connected to ground potential. The collectors are 16 fine tungsten wires constructed similarly to the grid, but each wire is electrically insulated from the others. Through 50-k{Omega} resistors all collectors are connected together and to positive high voltage via a feeding resistor. The space between the grid, the collectors and the cathode serves as a gas-multiplication space  More>>
Authors:
Miwa, H; Shiojiri, T; Maeda, Y [1] 
  1. Kobe Kogyo Corporation, Okubo, Akashi, Hyogo (Japan)
Publication Date:
Apr 15, 1962
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Conference on Nuclear Electronics, Belgrade, Yugoslavia (Serbia), 15-20 May 1961; Other Information: 13 figs; Related Information: In: Nuclear Electronics III. Proceedings of the Conference on Nuclear Electronics. V. III| 544 p.
Subject:
46 INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY; ALPHA PARTICLES; CYLINDRICAL CONFIGURATION; DETECTION; GAS FLOW; NATURAL URANIUM; NUCLEAR FUELS; POTASSIUM 50; PROPORTIONAL COUNTERS; TUNGSTEN; WIRES
OSTI ID:
22082862
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA12N2081041861
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 503-512
Announcement Date:
Apr 12, 2013

Conference:

Citation Formats

Miwa, H, Shiojiri, T, and Maeda, Y. Gas-flow detector for uranium contamination on finned-can surface of a reactor fuel; Detecteur a courant gazeux pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire; Gazopotochnyj detektor zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov; Detector de flujo gaseoso para medir la contaminacion de uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores. IAEA: N. p., 1962. Web.
Miwa, H, Shiojiri, T, & Maeda, Y. Gas-flow detector for uranium contamination on finned-can surface of a reactor fuel; Detecteur a courant gazeux pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire; Gazopotochnyj detektor zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov; Detector de flujo gaseoso para medir la contaminacion de uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores. IAEA.
Miwa, H, Shiojiri, T, and Maeda, Y. 1962. "Gas-flow detector for uranium contamination on finned-can surface of a reactor fuel; Detecteur a courant gazeux pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire; Gazopotochnyj detektor zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov; Detector de flujo gaseoso para medir la contaminacion de uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores." IAEA.
@misc{etde_22082862,
title = {Gas-flow detector for uranium contamination on finned-can surface of a reactor fuel; Detecteur a courant gazeux pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire; Gazopotochnyj detektor zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov; Detector de flujo gaseoso para medir la contaminacion de uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores}
author = {Miwa, H, Shiojiri, T, and Maeda, Y}
abstractNote = {This gas-flow detector is a gridded proportional-counter specially designed for detecting uranium contamination on the finned-can surface of a reactor fuel. A conventional proportional-counter constructed only by a cathode and collector can hardly detect alpha particles emitted from uranium which is contaminated on rugged surfaces such as those of the fins of a reactor-fuel can because of the lack of uniformity of the electric field near the surface. This is the reason why we have constructed the gridded proportional-counter. This counter comprises the fuel, a grid, collectors and a cathode which are cylindrical in construction and arranged coaxially. The fuel is placed in the centre of the grid and negative voltage is applied. The space between the fuel and the grid serves as an ion-collecting space. The grid is made of fine parallel tungsten wires which are constructed cylindrically around the fuel and connected to ground potential. The collectors are 16 fine tungsten wires constructed similarly to the grid, but each wire is electrically insulated from the others. Through 50-k{Omega} resistors all collectors are connected together and to positive high voltage via a feeding resistor. The space between the grid, the collectors and the cathode serves as a gas-multiplication space just like a conventional proportional-counter. Each 50-k{Omega} resistor separates the stray capacity of the connected collector from the others. The detector output is coupled with a low input-impedance-current amplifier. The low inputimpedance also lessens the bad influence of the stray capacity of the input circuitry. These result in a good S/N ratio and allow the sensitive detection of alpha particles. Before measurement, the counter is first evacuated by a rotary pump and then PR gas (A: 90%, Methane: 10%) is admitted. By the use of this new equipment we have successfully detected alpha particles emitted from 1 x 10{sup -5} g natural-uranium contamination of the finned-can surface of a Calder Hall-type reactor-fuel and all JRR-3 fuels are to be inspected by this counter. (author) [French] Le detecteur a courant gazeux presente par les auteurs est un compteur proportionnel a grille, specialement concu pour deceler la contamination en uranium des nervures des gaines de combustible nucleaire. Un compteur proportionnel classique, compose seulement d'une cathode et d'un collecteur, n'est guere capable de deceler les particules alpha emises par l'uranium contaminant une surface rugueuse telle que les nervures d'une gaine de combustible nucleaire, par suite du manque d'uniformite du champ electrique pres de la surface. C'est pourquoi les auteurs ont construit un compteur proportionnel a grille. Cet appareil, de forme cylindrique, comprend le combustible, une grille, des collecteurs et une cathode, tous les elements etant disposes suivant le meme axe. Le combustible est place au centre de la grille a laquelle on applique une tension negative. L'espace entre le combustible et la grille sert de collecteur d'ions. La grille, faite de fils paralleles minces en tungstene, disposes suivant un cylindre autour du combustible, est reliee a la terre. Les collecteurs sont constitues de 16 minces fils de tungstene disposes de la meme maniere que la grille, mais chaque fil est isole electriquement des autres. Tous les collecteurs sont interconnectes par des resistances de 5 x 10{sup 4} ohms et relies au positif de la haute tension par une resistance. L'espace entre la grille, les collecteurs et la cathode sert a la multiplication du gaz, tout comme dans un compteur proportionnel classique. Chaque resistance de 5 x 10{sup 4} ohms isole la capacite parasite de chaque collecteur. La sortie du detecteur est couplee a un amplificateur a faible impedance d'entree. La faible impedance d'entree diminue aussi l'influence facheuse de la capacite parasite du circuit d'entree. Il en resulte un rapport favorable signal/bruit de fond, ce qui permet une bonne detection des particules alpha. Avant chaque mesure, le compteur est vide au moyen d'une pompe rotative; on y admet ensuite du gaz PR (melange de 90% d'argon et de 10% de methane). En utilisant ce nouvel appareil, les auteurs ont reussi a deceler les particules alpha emises par 1 x 10{sup -5} gramme d'uranium naturel contaminant les nervures des gaines de combustible d'unreacteur du type Calder Hall; le combustible du reacteur de recherche japonais JRR-3 sera inspecte a l'aide de ce compteur. (author) [Spanish] El detector de corriente gaseosa descrito es un contador proporcional de rejilla especialmente destinado a determinar la contaminacion del uranio en la superficie de la vaina de aletas de los elementos combustibles para reactores. Con el tipo comun de contador proporcional, compuesto solamente de catodo y colector, apenas es posible descubrir las particulas a emitidas por el uranio contaminado en superficies irregulares tales como las aletas de la envoltura de un elemento combustible, debido a la falta de uniformidad del campo electrico en 'as cercanias de la superficie. Este es el motivo que indujo a los autores a construir el contador proporcional de rejilla. Este contador consta del elemento combustible, una rejilla, unos colectores y un catodo de forma cilindrica dispuestos coaxialmente. El combustible va colocado en el centro de la rejilla y se aplica una tension negativa. El espacio entre el combustible y la rejilla actua como camara colectora de iones. La rejilla esta formada por delgados alambres de tungsteno paralelos dispuestos cilindricamente en torno del elemento combustible y conectados a masa. Los colectores son 16 alambres finos de tungsteno de construccion semejante a la de la rejilla, pero cada uno de los alambres esta electricamente aislado de los restantes. Todos los colectores estan conectados entre si a traves de resistencias de 50 k{Omega} y conectados tambien a una fuente positiva de alta tension a traves de una resistencia. El espacio entre la rejilla, los colectores y el catodo sirve de camara de multiplicacion gaseosa, al igual que en un contador proporcional ordinario. Cada resistencia de 50 k{Omega} separa la capacidad parasita del respectivo colector de las de los otros. La salida del detector se acopla a un amplificador de corriente de baja impedancia de entrada. Esa baja impedancia de entrada tambien contribuye a reducir el efecto nocivo de la capacidad parasita de los circuitos de entrada. Asi se obtiene una relacion senal/ruido conveniente y se facilita una deteccion de particulas alfa con buena sensibilidad. Antes de efectuar una medida se empieza por hacer el vacio en el contador mediante una bomba rotativa y luego se introduce el gas (argon = 90%, metano = 10%). Usando este nuevo equipo, los autores han logrado detectar con exito las particulas alfa emitidas por una contaminacion de 1 x 10{sup -5}g de uranio natural sobre la superficie de una vaina de aletas en un elemento combustible para reactor tipo Calder Hall y de ahora en adelante todos los elementos combustibles destinados al reactor JRR-3 se habran de inspeccionar con el contador descrito. (author) [Russian] EHtot gazopotochnyj detektor predstavlyaet soboyu setochnyj proportsional'nyj schetchik, spetsial'no skonstruirovannyj dlya obnaruzheniya zagryazneniya uranom rebristoj poverkhnosti obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov. Obychnyj proportsional'nyj schetchik, sostoyashchij lish' iz katoda i kollektora, vryad li mozhet obnaruzhivat' al'fa-chastitsy, ispuskaemye uranom, zagryaznyayushchim nerovnuyu poverkhnost', kak, naprimer, rebra obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov, tak kak ehlektricheskoe pole vblizi takoj poverkhnosti teryaet svoyu odnorodnost'. Po ehtim soobrazheniyam my postroili setochnyj proportsional'nyj schetchik. Ehtot schetchik sostoit iz toplivnogo ehlementa, setki, kollektorov i katoda, skonstruirovannogo v forme tsilindra i raspolozhennogo koaksial'no. Toplivnyj ehlement pomeshchaetsya v seredinu setki i stavitsya pod otritsatel'noe napryazhenie. Prostranstvo mezhdu toplivnym ehlementom i setkoj sluzhit ulovitel'noj ionizatsionnoj kameroj. Setka sostoit iz parallel'nykh vol'framovykh provodov, zazemlennykh i raspolozhennykh tsilindricheski vokrug toplivnogo ehlementa. Kollektory sostoyat iz 16-ti tonkikh vol'framovykh provolochek, skonstruirovannykh analogichno setke, no kazhdaya provoloka izolirovana ehlektricheski ot drugikh. Vse kollektory soedineny mezhdu soboyu cherez soprotivleniya v 50 kiloomov i cherez pitayushchee soprotivlenie vklyucheny v set' s polozhitel'nym tokom vysokogo napryazheniya. Prostranstvo mezhdu setkoj, kollektorami i katodom sluzhit v kachestve gazovoj umnozhitel'noj kamery, podobno obychnomu proportsional'nomu schetchiku. Kazhdoe soprotivlenie v 50 kiloomov otdelyaet parazitnuyu emkost' podklyuchennogo kollektora ot drugikh emkostej. Vykhodyashchij iz detektora signal napravlyaetsya v usilitel' toka s malym vkhodnym kompleksnym soprotivleniem. Maloe vkhodnoe kompleksnoe soprotivlenie snizhaet takzhe vrednoe vliyanie parazitnoj emkosti vkhodyashchej skhemy. Ehto vedet k polucheniyu khoroshego sootnosheniya signal-pomekha i povyshaet chuvstvitel'nost' obnaruzheniya al'fa-chastits. Do proizvodstva izmerenij v schetchike predvaritel'no sozdaetsya vakuum otkachivaniem pri pomoshchi rotatsionnogo nasosa, posle chego v nego nagnetaetsya gaz PR (90% argona i 10% metana). Blagodarya ispol'zovaniyu ehtogo novogo oborudovaniya nam udalos' obnaruzhit' al'fa-chastitsy, ispuskavshiesya 1 x 10{sup -5} g prirodnogo urana, zagryaznyavshego rebristuyu poverkhnost' obolochki reaktornykh teplovydelyayushchikh ehlementov tipa Kvl'der-Kholl; vse teplovydelyayushchie ehlementy reaktora JRR-3 budut provereny ehtim schetchikom. (author)}
place = {IAEA}
year = {1962}
month = {Apr}
}