(57)【要約】【課題】線源起動領域における波高弁別性能を改善する。【解決手段】原子炉内の中性子束を監視する広域中性子束監視システムに、原子炉１の内部に設けられて核分裂計数管を備えた中性子検出器２と、中性子検出器２が出力する検出器出力信号の平均パルス幅を算出するパルス幅演算器６と、中性子検出器２の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出し、この最大値を波高弁別レベルとして出力する波高分布特性予測器７と、を備えた検出器特性評価装置８と、検出器出力信号のうち波高弁別レベルより波高が大きいパルスを計数するパルス計数回路を備えて中性子束を算出する広域中性子束監視装置４と、を備える。【選択図】図１
2010281703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉内の中性子束を監視する広域中性子束監視システムにおいて、
前記原子炉の内部に設けられて核分裂計数管を備えた中性子検出器と、
前記中性子検出器が出力する検出器出力信号の平均パルス幅を算出するパルス幅演算器と、前記中性子検出器の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および前記平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出し、この最大値を波高弁別レベルとして出力する波高分布特性予測器と、を備えた検出器特性評価装置と、
前記検出器出力信号のうち前記波高弁別レベルより波高が大きいパルスを計数するパルス計数回路を備えて中性子束を算出する広域中性子束監視装置と、
を有することを特徴とする広域中性子束監視システム。
【請求項２】
前記広域中性子束監視装置は、さらに、
前記中性子検出器の信号を二乗平均処理する二乗平均回路と、
前記パルス計数回路の出力と前記二乗平均回路の出力とに基づいて中性子束を算出する演算回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の広域中性子束監視システム。
【請求項３】
前記広域中性子束監視装置は、さらに、
前記中性子検出器の信号の周波数特性を算出し、最大強度となる周波数の信号を通過させるように遮断周波数帯域を設定する周波数帯域設定器と、
前記中性子検出器信号を受けて前記遮断周波数帯域以外の信号を前記パルス計数回路および前記二乗平均回路に出力する可変フィルタと、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の広域中性子束監視システム。
【請求項４】
前記パルス計数回路は、さらに、
前記中性子検出器信号を受けてサンプリングするＡ／Ｄ変換器と、
複数のノイズ波形を記憶するノイズ波形記憶手段と、
正常な検出器波形を前記パルス計数回路に記憶する正常信号記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換器がサンプリングしたデジタル値の特徴量を前記ノイズ波形および正常な検出器波形と比較する特徴量比較器と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の広域中性子束監視システム。
【請求項５】
前記核分裂計数管には２種類以上の気体を混合した電離ガスが封入されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の広域中性子束監視システム。
【請求項６】
原子炉の内部に設けられて核分裂計数管を備えた中性子検出器のパルスを計数して中性子束を算出する広域中性子束監視装置の波高弁別レベルを設定する検出器特性評価装置において、
前記中性子検出器が出力する検出器出力信号の平均パルス幅を算出するパルス幅演算器と、
前記中性子検出器の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および前記平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出し、この最大値を波高弁別レベルとして出力する波高分布特性予測器と、
を有することを特徴とする検出器特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉内の中性子束を監視する広域中性子束監視システムおよびそれに用いる検出器特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントに使用される中性子検出器には、原子炉出力に比例した中性子束を測定可能なように広域の測定レンジが要求される。たとえば沸騰水型原子炉に使用される中性子検出器の場合、１１桁程度の測定領域を持つ。通常、広域の測定レンジの測定を可能にするため、中性子束の大きさを複数の領域に区分し、それぞれの領域を異なる測定手段によって測定する。中性子束の大きさは、たとえば１０−１〜１０５ｃｍ−１ｓ−１程度の低中性子束、１０３〜１０１０ｃｍ−１ｓ−１程度の中間中性子束、および、１０７〜１０１０ｃｍ−１ｓ−１程度の高中性子束に区分される。
【０００３】
低中性子束の領域は、線源起動領域あるいは中性子源領域と呼ばれる。この領域では、たとえば中性子源領域モニタ（ＳＲＭ：Source Range Monitor）を用いて、パルス計数率を計測することで中性子束レベルを測定する。この測定方式は、パルスモードと呼ばれる。
【０００４】
中間中性子束の領域は、中間領域と呼ばれる。この領域では、たとえば中間領域モニタ（ＩＲＭ：Intermediate Range Monitor）を用いて、中性子束が検出器信号の二乗平均値に比例することを利用したキャンベル法を用いて中性子束レベルを測定する。この測定方式は、二乗平均電圧モード（Mean Square Voltage Mode：ＭＳＶモード）とも呼ばれる。
【０００５】
高中性子束の領域は、出力領域と呼ばれる。この領域では、原子炉出力が検出器信号の直流電流に比例することを用いて中性子束レベルを測定する。この測定方式は、電流モードと呼ばれる。
【０００６】
また、線源起動領域および中間領域を、単一の中性子検出器で連続的に測定する広領域中性子束監視装置がある。広領域中性子束監視装置を、起動領域中性子束監視装置（ＳＲＮＭ：Start-up Range Neutron Monitor）と呼ぶ場合もある。広領域中性子束監視装置に用いられる中性子検出器は、原子炉内に固定されるものがある。このため、広域中性子束監視装置の中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図るとともに、装置の出力を低下させないようにする方法が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４３７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
沸騰水型原子炉の炉内に固定される中性子検出器は、たとえば燃料集合体の間に配置される。このような中性子検出器としては、中性子感度を持ち、ガンマ線およびα線の検出器出力信号との弁別性能に優れた核分裂電離箱が使用される。核分裂電離箱の多くは、アルファ放射性の核分裂性物質を用いるため、α線によるバックグラウンドパルスが常に入る。しかし、平均的なアルファ粒子のエネルギーは約５ＭｅＶであるのに対し、核分裂片の平均エネルギーは約１０倍以上も大きいため、α線による検出器信号出力は波高弁別で除去が可能である。
【０００９】
しかし、原子炉内に固定された中性子検出器は、原子炉の運転中に、高線量の中性子照射に曝される。このため、炉内に装荷された期間が長くなるほど、中性子検出器の電極面に塗付したウラン酸化物の核分裂が進行し、α線放出核種が蓄積されていく。α線放出核種の蓄積量が増大すると、α線による検出器出力信号のパイルアップ成分が増大し、中性子による検出器出力信号との波高弁別性を阻害する。
【００１０】
そこで、本発明は、広域中性子束監視システムの線源起動領域における波高弁別性能を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明は、原子炉内の中性子束を監視する広域中性子束監視システムにおいて、前記原子炉の内部に設けられて核分裂計数管を備えた中性子検出器と、前記中性子検出器が出力する検出器出力信号の平均パルス幅を算出するパルス幅演算器と、前記中性子検出器の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および前記平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出し、この最大値を波高弁別レベルとして出力する波高分布特性予測器と、を備えた検出器特性評価装置と、前記検出器出力信号のうち前記波高弁別レベルより波高が大きいパルスを計数するパルス計数回路を備えて中性子束を算出する広域中性子束監視装置と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、原子炉の内部に設けられて核分裂計数管を備えた中性子検出器のパルスを計数して中性子束を算出する広域中性子束監視装置の波高弁別レベルを設定する検出器特性評価装置において、前記中性子検出器が出力する検出器出力信号の平均パルス幅を算出するパルス幅演算器と、前記中性子検出器の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および前記平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出し、この最大値を波高弁別レベルとして出力する波高分布特性予測器と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、広域中性子束監視システムの線源起動領域における波高弁別性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る広域中性子束監視システムの第１の実施の形態におけるブロック図である。
【図２】本発明に係る広域中性子束監視システムの第１の実施の形態における中性子検出器の縦断面図である。
【図３】線源起動領域における中性子検出器の検出器出力信号の例を示すグラフである。
【図４】中性子検出器の波高値とパルスの計数率の関係の例を示すグラフである。
【図５】本発明に係る広域中性子束監視システムの第２の実施の形態におけるブロック図である。
【図６】実際の中性子束の大きさとパルスモードおよび二乗平均電圧モードで算出した中性子束の大きさとの関係の例を示すグラフである。
【図７】本発明に係る広域中性子束監視システムの第３の実施の形態におけるブロック図である。
【図８】本発明に係る広域中性子束監視システムの第３の実施の形態における一部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る広域中性子束監視システムの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る広域中性子束監視システムの第１の実施の形態におけるブロック図である。
【００１７】
広域中性子束監視システムは、中性子検出器２と、広域中性子束監視装置４と、検出器特性評価装置８とを備えている。中性子検出器２は、原子炉１の内部に固定されている。中性子検出器２は、中性子を検出して、検出器出力信号を発生する。
【００１８】
図２は、本実施の形態における中性子検出器２の縦断面図である。
【００１９】
中性子検出器２は、外部電極１５、内部電極１４、ウラン酸化物１６を備えた核分裂計数管である。外部電極１５は、たとえば円筒状に形成されており、その内面にウラン酸化物１６が塗布されている。また、内部電極１４は、外部電極１５の内部にウラン酸化物１６と間隔を置いて配置されている。内部電極１４は、外部電極１５との絶縁を保つ絶縁物１８を介して外部電極１５に固定されていて、その一部は絶縁物１８を貫通して外部に露出している。また、外部電極１５の内部には、電離ガス１７が封入されている。
【００２０】
中性子検出器２に中性子が入射すると、電離ガス１７の一部が電離して外部電極１５と内部電極１４との間に電流が流れる。この電流によって生じる電圧の変化が検出器出力信号となる。
【００２１】
検出器出力信号は、たとえば検出器出力信号を増幅する前置増幅器３を経て、広域中性子束監視装置４に伝達される。広域中性子束監視装置４は、検出器出力信号に基づいて中性子検出器２が配置された位置での中性子束の大きさを求める。中性子束の大きさは、線源起動領域ではパルスモードで、中間領域では二乗平均電圧モードで算出される。
【００２２】
検出器特性評価装置８は、パルス幅演算器６および波高分布特性予測器７を備えている。パルス幅演算器６は、たとえば前置増幅器３を介して中性子検出器２に接続されている。また、検出器特性評価装置８は、検出器出力信号の波形を記憶する信号波形記憶器５を備えていてもよい。
【００２３】
信号波形記憶器５は、Ａ／Ｄ変換器を備えていて、中性子検出器２から出力された検出器出力信号をデジタル変換する。信号波形記憶器５は、デジタル変換された検出器出力信号のうち、所定のレベルを越えた波形をメモリに記録する。Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期を予想される信号のパルス幅と比較して十分短くすることで、検出器出力信号の特徴量の情報を保持したまま記録することが可能である。
【００２４】
パルス幅演算器６は、たとえば信号波形記憶器５により記憶された検出器出力信号の波形データに基づいて、平均パルス幅を算出する。検出器出力信号のパルス幅とは、信号波形が基準レベルを越えた時点から元の基準レベルに戻る時点までの時間である。パルス幅演算器６は、信号波形に対してパルス幅を算出する演算回路を備えている。また、パルス幅演算器６は、平均回路を備えていて、複数の信号波形に対して算出されたパルス幅を平均して、中性子検出器２に固有の平均パルス幅を算出する。検出器出力信号の平均パルス幅は、外部電極１５と内部電極１４との間に印加される電圧および電極間の距離、内部の電離ガス１７の圧力などによって決まる。
【００２５】
図３は、線源起動領域における中性子検出器の検出器出力信号の例を示すグラフである。
【００２６】
中性子が入射した場合の中性子検出器２の検出器出力信号の波高Ｈｎは、α線などに起因する検出器出力信号のノイズ成分の波高Ｈａに比べて大きい。このため、波高弁別レベルを適切に設定することにより、検出器出力信号に基づいて、中性子に起因する検出器出力信号のパルスの数を計数することができる。
【００２７】
しかし、中性子検出器２のウラン酸化物１６は原子炉１の内部で中性子照射を受け、中性子検出器２の内部にはα崩壊するアクチニド核種が生成される。このため、α線に起因する検出器出力信号のパルスの数は多くなり、複数のパルスが重なる確率が大きくなっていく。検出器出力信号のノイズ成分が重なり合う（パイルアップする）と、波高が大きい重なり合ったパルス３５が生じる。したがって、波高弁別レベルとしては、α線などに起因する検出器出力信号のパルスなどのノイズ成分がパイルアップした場合も考慮した最大波高Ｈａｍａｘ以上とする必要がある。
【００２８】
図４は、中性子検出器の波高値とパルスの計数率の関係の例を示すグラフである。図４において、実線３２は中性子に起因するパルス、破線３３は中性子検出器２の寿命初期におけるノイズ成分、一点鎖線３４は中性子検出器２の寿命末期におけるノイズ成分を示す。
【００２９】
上述の通り、中性子検出器２の検出器出力信号におけるノイズ成分の波高は、炉内の滞在時間に応じて大きくなる。このため、ノイズ成分に起因する中性子出力信号の波高は、寿命初期に比べて、寿命末期の方が大きくなる。波高弁別レベルＨｔを、寿命末期のノイズ成分に起因する中性子出力信号の波高の最大値以上に設定しておくことにより、中性子検出器２の寿命を通じて、適切に中性子に起因するパルスを弁別して計数することができる。
【００３０】
そこで、波高分布特性予測器７は、中性子検出器２の内部でのα線発生率を予測し、このα線発生率および平均パルス幅に基づいてα線のパイルアップ波高値の最大値を算出する。算出されたα線のパイルアップ波高値の最大値は、波高弁別レベルとして出力される。
【００３１】
波高分布特性予測器７は、中性子照射を受けて中性子検出器２の内部に蓄積されるα崩壊のアクチニド核種の量を算出する。α崩壊のアクチニド核種の量は、中性子検出器２の寿命初期におけるウラン酸化物１６の量、中性子検出器２の設置位置における中性子照射線量、および、寿命末期までの照射時間に基づいて算出することができる。さらに、波高分布特性予測器７は、α崩壊のアクチニド核種の量およびその半減期に基づいて、寿命末期まで照射された場合の中性子検出器２の内部でのα線の発生率を求める。
【００３２】
また、α線のパイルアップの波高値は、中性子検出器２に中性子が入射した場合の波高値、１パルスごとの発生電荷量の中性子に対するα線の比率、および、α線の発生率から求めることができる。α線の発生率は、放射性物質の崩壊であり統計的ゆらぎを持つ。α線パルスのパイルアップによって生じる最大波高は、起こりうる最大のα線発生率から、求めることができる。ここで求めたα線パルスのパイルアップの最大波高値を、中性子検出器２の寿命末期における波高弁別レベルとする。
【００３３】
このようにして、検出器特性評価装置８は、波高分布特性から決まる波高弁別レベルを求め、その波高弁別レベルを広域中性子束監視装置４に伝達する。広域中性子束監視装置４は、線源起動領域における中性子束を算出するパルス計数回路を備えている。このパルス計数回路は、検出器出力信号のうち波高弁別レベルより波高が大きいパルスを計数する。
【００３４】
中性子検出器２の照射年数がある程度経過すると、中性子検出器２から出力される信号に含まれるノイズ成分は増加する。しかし、本実施の形態の広域中性子束監視システムでは、寿命末期におけるα線パルスのパイルアップを考慮して波高弁別レベルを設定しているため、寿命初期から寿命末期に至るまで、線源起動領域における波高弁別性能を改善することができる。
【００３５】
また、中性子検出器２の波高分布特性を採取し、ノイズ成分の外挿によって波高弁別レベルを設定する場合、定期的な波高分布特性の採取と設定が必要であった。しかし、本実施の形態では、中性子検出器２を原子炉に装荷する際に、中性子検出器２の寿命末期における波高弁別レベルを予め設定することで、運転期間中における波高弁別レベルの調整および再設定を行う必要がない。
【００３６】
中性子検出器２に封入する電離ガス１７は、２種類以上の気体を混合させた混合ガスを用いてもよい。２種類以上の混合した気体を電離ガス１７として用いると、中性子検出器２のパルス幅を調節することができる。２種類以上のガスを混合した場合、１種類のガスを用いた場合と比較して電子移動度が数倍速くなる。このため、中性子検出器２が出力するパルス幅を、数分の一程度に小さくすることができる。
【００３７】
電離ガス１７としては、たとえばアルゴンガスと窒素ガスの混合ガスをいることができる。このような混合ガスを用いることにより、アルゴンガスのみを電離ガス１７として用いた場合と比較すると、電子移動度が約５〜６倍になり、パルス幅が小さくなる。中性子検出器２から出力される検出器信号のパルス幅を小さくすると、ノイズ成分であるα線のパイルアップ成分を低減できる。また、印加電圧の増加あるいはガス圧の低下などの方法によっても、中性子検出器２が出力する信号のパルス幅を小さくすることができる。
【００３８】
このようにして中性子検出器２をパルス幅が短いものに交換した場合、本実施の形態の広域中性子束監視システムでは、適切な波高弁別レベルを決定することができる。このため、中性子検出器２の性能に応じて波高弁別レベルを改善することができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明に係る広域中性子束監視システムの第２の実施の形態におけるブロック図である。
【００４０】
本実施の形態における広域中性子束監視装置４は、パルス計数回路１９と、二乗平均回路２０と、演算回路２１と、切替点設定器２２とを備えている。パルス計数回路１９は、中性子検出器２のパルス信号を計数する。二乗平均回路２０は、中性子検出器２の信号を二乗平均処理する。演算回路２１は、パルス計数回路１９の出力と二乗平均回路２０の出力を演算処理して、線源起動領域ではパルスモードで、中間領域では二乗平均電圧モードで中性子束の大きさを算出する。パルスモードと二乗平均電圧モードとは、切替点設定器２２によって設定された切替点で切り替えられる。
【００４１】
切替点設定器２２は、平均パルス幅に基づいて切替点を算出する。平均パルス幅の逆数は、パルス計数回路１９で計数可能な単位時間当たりのパルス数（パルス計数率）の上限値であるから、切替点設定器２２は平均パルス幅の逆数を算出し、その値もしくはその値よりも若干小さい値を切替点として設定する。平均パルス幅は、たとえば検出器特性評価装置８のパルス幅演算器６（図１参照）から伝達される。
【００４２】
図６は、実際の中性子束の大きさとパルスモードおよび二乗平均電圧モードで算出した中性子束の大きさとの関係の例を示すグラフである。図６において、太い実線４１はパルスモードで算出した中性子束の大きさを、細い実線４２は二乗平均電圧モードで算出した中性子の大きさである。
【００４３】
パルスモードによって算出された中性子束の大きさは、値が小さい領域では実際の中性子束に対しての直線性が高いが、平均パルス幅の逆数の中性子束の大きさ程度以上では、直線性が悪くなる。一方、二乗平均電圧モードで算出された中性子束の大きさは、値が小さい領域では、実際の中性子束の大きさに対して感度が小さいが、値が大きくなると実際の中性子束の大きさに対しての直線性が高くなる。そこで、パルスモードと二乗平均電圧モードとの切替点を平均パルス幅の逆数の中性子束の大きさ程度にすることにより、中性子束を精度よく算出することができる。
【００４４】
また、広域中性子束監視装置４の演算回路２１が算出する中性子束が連続的に変化するように、切替点は幅を持った遷移領域であってもよい。たとえば、パルスモードで算出した中性子束のみを用いて中性子束を算出する領域を中性子束の大きさがＦ１未満の領域とし、二乗平均電圧モードで算出した中性子束のみを用いて中性子束を算出する領域を中性子束の大きさがＦ２を超える領域とし、Ｆ１とＦ２の間を遷移領域とする。遷移領域では、図６の太い点線４３のように、パルスモードおよび二乗平均電圧モードで算出した中性子束のたとえば加重平均によって中性子束を算出する。
【００４５】
第１の実施の形態の中性子検出器２のように、電離ガス１７（図２参照）を２種類の気体の混合ガスとすることによって、時間分解能を向上させることができる。たとえば、１種類の気体を電離ガス１７として用いた中性子検出器２の応答が図６の太い実線４１のような場合、２種類の気体の混合ガスを電離ガス１７として用いた中性子検出器２の応答は図６の太い破線４４のようになる。つまり、中性子検出器２の平均パルス幅が小さくなって時間分解能が向上し、実際の中性子束の大きさに対して直線性を有する領域が大きくなる。
【００４６】
一方、平均二乗電圧値には検出器およびケーブル内における漏洩電流、または、広域中性子束監視装置４の持つ回路ノイズによる測定下限値が存在する。また、原子力プラント固有の配線によるケーブル長や、接地状態の影響を受けるため一意に決定することはできない。そのため、可能な限り原子炉出力が高い領域までパルス計数回路１９で測定し、二乗平均電圧値の中性子束に対する直線性が高い領域でパルスモードと二乗平均電圧モードとの測定系を切り替えたほうが、二乗平均電圧値の測定下限値の影響が小さい。
【００４７】
そこで、本実施の形態の広域中性子監視システムでは、広域中性子束監視装置４の切替点設定器２２が向上した時間分解能に対応して、より高い切替点（遷移領域）Ｆ１’，Ｆ２’を設定する。遷移領域では、図６の細い点線４５のように、パルスモードおよび二乗平均電圧モードで算出した中性子束のたとえば加重平均によって中性子束を算出する。このため、中性子検出器２の性能向上に応じて、より高い精度で中性子束の算出が可能となる。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、パルス計数率の上限値が異なる中性子検出器に交換する場合においても、パルス計数回路と二乗平均回路の切替点を容易に設定できる。また、二乗平均電圧値の下限値が高い場合であっても、パルス計数率の上限値がより高い中性子検出器２を使用することで、測定系の遷移領域を確保することが可能となる。
【００４９】
［第３の実施の形態］
図７は、本発明に係る広域中性子束監視システムの第３の実施の形態におけるブロック図である。
【００５０】
本実施の形態の広域中性子束監視システムの広域中性子束監視装置４に、周波数帯域設定器２７および２つの可変アナログフィルタ２６が設けられている。可変アナログフィルタ２６は、前置増幅器３とパルス計数回路１９および二乗平均回路２０との間にそれぞれ設けられている。周波数帯域設定器２７は、可変アナログフィルタ２６の遮断周波数帯域を設定する。可変アナログフィルタ２６は、可変抵抗素子、キャパシタ素子、増幅素子を組み合わせた帯域可変フィルタ回路から構成され、設定信号入力により抵抗値を変化させることでフィルタ特性を設定する。
【００５１】
周波数帯域設定器２７は、検出器出力信号の波形データをフーリエ変換し、周波数特性データを算出する。この検出器出力信号の波形データは、たとえば検出器特性設定装置の信号波形記憶器５（図１参照）から伝達される。
【００５２】
さらに、周波数帯域設定器２７は、この周波数特性データに基づいて最大強度となる周波数を選択し、選択周波数と可変アナログフィルタで設定可能な複数のフィルタ特性の通過域データと比較する。このようにして周波数帯域設定器２７は、選択周波数が通過域データの中心値に最も近いフィルタ特性を抽出する。抽出されたフィルタ特性を選択する設定信号は、可変アナログフィルタ２６に伝達される。
【００５３】
第１の実施の形態の中性子検出器２のように、電離ガス１７（図２参照）を２種類の気体の混合ガスとすることによって、時間分解能を向上させることができる。この場合、中性子検出器２の検出器出力信号の周波数帯域が変化することになる。中性子検出器２を、検出器出力信号の周波数帯域が異なるものに交換する場合、本実施の形態では広域中性子束監視装置４のフィルタ特性を中性子検出器２の周波数帯域に合うように設定できる。このため、信号の欠損を抑え、周波数帯域外のノイズ遮断性能も有効になる。よって、より高い精度で中性子束の算出が可能となる。また、複数の広域中性子束監視システムが存在する原子力発電プラントにおいて、それぞれのシステムの中性子検出器の特性が異なっているような場合においても、広域中性子束監視装置４として同一型式の物が適用できるため有効である。
【００５４】
［第４の実施の形態］
図８は、本発明に係る広域中性子束監視システムの第３の実施の形態における一部のブロック図である。
【００５５】
本実施の形態の広域中性子束監視システムは、Ａ／Ｄ変換器２８、特徴量比較器２９、正常波形記憶手段３０およびノイズ波形記憶手段３１を備えている。Ａ／Ｄ変換器２８は、前置増幅器３から中性子検出器信号を受けてデジタルサンプリングする。
【００５６】
正常波形記憶手段３０は、検出器特性評価装置８の信号波形記憶器５（図１参照）から正常な検出器波形を伝達されて、正常な検出器波形を記憶する。また、ノイズ波形記憶手段３１は、検出器特性評価装置８の信号波形記憶器５からノイズ発生時に記憶された複数のノイズ波形、あるいはノイズ模擬試験時に採取したノイズ波形を伝達されて、複数のノイズ波形を記憶する。
【００５７】
特徴量比較器２９は、Ａ／Ｄ変換器２８がデジタルサンプリングした波形の特徴量を算出する。波形の特徴量とは、たとえば最大波高値、パルス幅、立上り時間、及び立下り時間である。立上り時間とは、基準レベルを越えた時点から測定波形データの最大波高値となる時点までの時間で定義される。立下り時間は、最大波高値となる時点から基準レベルに戻る時点までの時間で定義される。
【００５８】
また、特徴量比較器２９は、これらの特徴量をノイズ波形記憶手段３１および正常波形記憶手段３０に記憶された信号波形と比較する。これにより、ノイズ波形と信号波形が弁別される。
【００５９】
中性子検出器２を交換すると、検出器出力信号のパルス幅、立上り時間、立下り時間といった特徴量が変化する場合がある。このような場合であっても、本実施の形態の広域中性子束監視システムでは、交換する中性子検出器の信号波形データをパルス計数回路１９に記憶することで、正常な検出器信号とノイズによる信号とを弁別することができる。
【００６０】
また、複数の広域中性子束監視システムが存在する原子力発電プラントにおいて、それぞれのシステムの中性子検出器２の検出器出力信号の特徴量が異なる場合であっても、広域中性子束監視装置４として同一型式の物が適用できるため有効である。また、検出器特性評価装置８を共有することで、複数の広域中性子束監視装置４の間で同一の正常な検出器波形データおよびノイズ波形データを共有することができ、ノイズ弁別性を向上させることができる。
【００６１】
［他の実施の形態］
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１…原子炉、２…中性子検出器、３…前置増幅器、４…広域中性子束監視装置、５…信号波形記憶器、６…パルス幅演算器、７…波高分布特性予測器、８…検出器特性評価装置、１４…内部電極、１５…外部電極、１６…ウラン酸化物、１７…電離ガス、１８…絶縁物、１９…パルス計数回路、２０…二乗平均回路、２１…演算回路、２２…切替点設定器、２６…可変アナログフィルタ、２７…周波数帯域設定器、２８…Ａ／Ｄ変換器、２９…特徴量比較器、３０…正常波形記憶手段、３１…ノイズ波形記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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