2-56 脉冲堆引发时间测量仪

范晓强 胡锦权

  快中子脉冲堆是一种能够在极短时间内达到超瞬发临界从而产生强中子脉冲的装置,它通过快速加入反应性,使堆系统达到超瞬发临界状态。从系统达到超瞬发临界某一状态到中子脉冲产生的这一段时间(称引发时间t)具有统计性。

  研制的引发时间测量仪设置了两个通道,用于测量脉冲堆的反应性加入时间tin和引发时间t,通过一个转换开关,两个通道分别测量反应性加入时间tinttotaltint)。引发时间测量仪原理如图1所示。第1种方式是将图1所示转换开关置a,在反应性开始加入的瞬间,安装在控制棒上的1号光电传感器电平发生转换,给引发时间测量仪两个通道一个起始信号,两路8位十进制计数器开始记录由分频电路输出的时钟脉冲数;当反应性全部加入,安装在控制棒上的#2电传感器电平发生转换,给通道1一个停止信号,则通道1测量的时间为反应性加入时间tin。脉冲堆达到某一超临界状态后,功率开始上升,由一个闪烁探测器监测堆功率,当堆功率达到预定值时,与闪烁探测器相连的触发电路给通道2一个停止信号,则通道2测量时间为ttotal,引发时间t=ttotal-tin。第2种方式就是将转换开关置b,两个通道分别测量反应性加入时间tin和引发时间t

  该时间测量仪采用10MHz有源晶振(已经计量部门标定)作为时钟脉冲发生器,TTL门电路组成逻辑控制单元来控制两个通道的计时开始和停止。由多功能芯片ICM7226B及其外围电路实现八位十进制计数器和数字显示驱动功能。该芯片集成了通用计数器和LED显示驱动器,它含有一个高频振荡器、一个十进制时基计数器、一个八级带锁存十进制计数器、七段译码器、八段及八位数字驱动器,能完成十进制计数、寄存、译码和驱动功能。八位数字显示采用两组型号为ULF- 5461AS-3的四位七段共阴极LED单片显示器组成。该测量仪已经过中物院计量中心标定,其误差范围满足使用要求。主要技术指标见表1

1 时间测量仪主要技术指标

时基频率/MHz

10

1

0.1

0.01

0.001

测量范围/s

10

100

1000

10000

100000

时间分辨/m s

0.1

1

10

100

1000

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