【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核技术应用领域，特别是涉及一种裂变气体的测量设备、方法和介质。
技术介绍
1、燃料在反应堆内辐照期间会产生裂变气体，并不断地释放到燃料元件的气腔中，使元件的内压增加，热导下降，严重影响燃料元件的性能，更是影响反应堆安全运行的重要因素。因此燃料元件的裂变气体测量是燃料元件辐照后检验的一项重要内容。
2、目前的裂变气体测量通常基于气相色谱法实现，但需要将裂变气体送入位于热室前区气相色谱仪中进行测量分析，增加对操作人员造成辐射的风险，且存在裂变气体泄漏到热室前区的风险，安全性能较低。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种裂变气体的测量设备、方法和介质，它能够提高裂变气体测量的安全性。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种裂变气体的测量设备，包括：
3、燃料元件，位于热室内部；
4、样品采集装置，位于所述热室内部，所述样品采集装置与所述燃料元件相邻设置，所述样品采集装置用于从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体，所述收光器用于收集光谱信号；
5、光谱测量装置，包括光谱仪、激光器和收光器，所述光谱仪和所述激光器设置于所述热室外部，所述收光器设置于所述热室内部，所述收光器与所述光谱仪连接；
6、控制装置，用于控制所述激光器发送激光至所述样品采集装置，以激发所述样品气体产生等离子体；通过所述收光器接收所述等离子体的光谱信号，并汇聚至所述光谱仪生成与所述光谱信号对应的光谱信息；基于所述光谱信息和以所述样
7、根据本申请实施例第一方面提供的裂变气体的测量设备，至少具有如下有益效果：光谱测量装置包括光谱仪、激光器和收光器，其中，收光器位于热室内部，其与样品采集装置相邻设置，而光谱仪和激光器位于热室外部。因此，在对裂变气体进行测量时，仅需控制激光器发射激光至样品采集装置，以激发样品气体产生等离子体，之后通过收光器接收等离子体的光谱信号并汇聚至所述光谱仪生成与光谱信号对应的光谱信息，以对样品气体进行分析，进而实现对裂变气体的测量。该过程可以直接在热室内部接收光谱信号，无需将裂变气体引出至热室外部，提高了裂变气体测量的安全性。
8、根据本申请的一些实施例，所述样品采集装置包括：
9、刺孔腔体，所述刺孔腔体套设于所述燃料元件的一端；
10、样品腔体，所述样品腔体与所述刺孔腔体连通，且所述样品腔体与所述激光器的出光口位于同一水平线上，所述收光器与所述样品腔体相邻设置；
11、第一压力表，所述第一压力表设置于所述刺孔腔体与所述样品腔体之间；
12、第二压力表，所述第二压力表设置于所述样品腔体的进气管道。
13、根据本申请的一些实施例，所述样品采集装置还包括：
14、第一电磁阀，所述第一电磁阀的一端与所述样品腔体连接，所述第一电磁阀的另一端与所述刺孔腔体连接；
15、第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述样品腔体的进气管道连接，所述第二电磁阀用于控制所述样本气体输入至所述样品腔体。
16、根据本申请的一些实施例，所述样品采集装置还包括刺孔器，所述刺孔器设置于所述刺孔腔体的上方，且所述刺孔器位于所述燃料元件的上方。
17、第二方面，本申请实施例提供了一种裂变气体的测量方法，应用于裂变气体的测量设备，所述测量设备包括燃料元件、样品采集装置和光谱测量装置，所述燃料元件位于热室内部，所述样品采集装置位于所述热室内部，所述样品采集装置与所述燃料元件相邻设置，所述光谱测量装置包括光谱仪、激光器和收光器，所述光谱仪和所述激光器设置于所述热室外部，所述收光器设置于所述热室内部，所述收光器与所述光谱仪连接，所述测量方法包括：
18、控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体；
19、控制所述激光器发送激光至所述样品采集装置，以激发所述样品气体产生等离子体；
20、通过所述收光器接收所述等离子体的光谱信号，并汇聚至所述光谱仪生成与光谱信号对应的光谱信息；
21、基于所述光谱信息和以所述样本气体为内标元素的标定曲线，确定所述裂变气体中各成分的含量；
22、将所述裂变气体中各成分的含量、与所述燃料元件的元件气腔体积的乘积，作为所述裂变气体中各成分的总量。
23、根据本申请的一些实施例，所述样品采集装置还包括刺孔腔体、样品腔体和刺孔器，所述刺孔腔体套设于所述燃料元件的一端，所述刺孔腔体与所述样品腔体连通，所述控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体，包括：
24、控制所述刺孔器发射激光至所述燃料元件位于所述刺孔腔体内的部分，以对所述燃料元件进行刺孔，进而使所述裂变气体扩散至所述样品腔体；
25、将样本气体通入所述样品腔室，直至所述样品腔体的压力值达到以所述样本气体为内标元素的标定曲线的制定压力值，得到样品气体。
26、根据本申请的一些实施例，在所述控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体之前，所述方法还包括：对所述样品腔体和所述刺孔腔体进行抽真空处理；对抽真空后的所述样品腔体充气，得到所述样品腔体的第一压力；控制所述样品腔体中的气体扩散至所述刺孔腔体，得到所述样品腔体和所述刺孔腔体的第二压力；基于所述第一压力、所述第二压力和所述样品腔体的预设体积，确定所述刺孔腔体的第一体积；
27、在所述将所述裂变气体中各成分的含量、与所述燃料元件的元件气腔体积的乘积，作为所述裂变气体中各成分的总量之前，所述方法还包括：对所述样品腔体和所述刺孔腔体进行二次抽真空处理；对二次抽真空后的所述样品腔体充气，得到所述样品腔体的第三压力；控制所述样品腔体中的气体扩散至所述刺孔腔体，得到所述样品腔体和所述刺孔腔体的第四压力；基于所述第三压力、所述第四压力和所述样品腔体的预设体积，确定所述刺孔腔体和所述燃料元件的元件气腔的第二体积；
28、将所述第二体积与所述第一体积的差作为所述燃料元件的元件气腔体积。
29、根据本申请的一些实施例，在所述控制所述刺孔器发射激光至所述燃料元件位于所述刺孔腔体内的部分之前，所述方法还包括：
30、将标定气体通入所述样品腔室，所述标定气体包括已知含量的所述样本气体、和所述裂变气体的各成分；
31、控制所述激光器发送激光至所述样品腔体，以激发所述标定气体产生样本等离子体；
32、通过所述收光器接收所述等离子体的样本光谱信号，并汇聚至所述光谱仪生成与所述样本光谱信号对应的样本光谱信息；
33、基于所述样本光谱信息，制定以所述样本气体为内标元素的标定曲线。
34、根据本申请的一些实施例，所述基于所述光谱信息和以所述样本气体为内标元素的标定曲线，确定所述裂变气体中各成分的含量，包括：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种裂变气体的测量设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置包括：
3.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置还包括：
4.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置还包括刺孔器，所述刺孔器设置于所述刺孔腔体的上方，且所述刺孔器位于所述燃料元件的上方。
5.一种裂变气体的测量方法，其特征在于，应用于裂变气体的测量设备，所述测量设备包括燃料元件、样品采集装置和光谱测量装置，所述燃料元件位于热室内部，所述样品采集装置位于所述热室内部，所述样品采集装置与所述燃料元件相邻设置，所述光谱测量装置包括光谱仪、激光器和收光器，所述光谱仪和所述激光器设置于所述热室外部，所述收光器设置于所述热室内部，所述收光器与所述光谱仪连接，所述测量方法包括：
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述样品采集装置还包括刺孔腔体、样品腔体和刺孔器，所述刺孔腔体套设于所述燃料元件的一端，所述刺孔腔体与所述样品腔体连通，所述控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料
7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，在所述控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体之前，所述方法还包括：对所述样品腔体和所述刺孔腔体进行抽真空处理；对抽真空后的所述样品腔体充气，得到所述样品腔体的第一压力；控制所述样品腔体中的气体扩散至所述刺孔腔体，得到所述样品腔体和所述刺孔腔体的第二压力；基于所述第一压力、所述第二压力和所述样品腔体的预设体积，确定所述刺孔腔体的第一体积；
8.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，在所述控制所述样品采集装置从样本气体和所述燃料元件的裂变气体中采集样品气体之前，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述基于所述光谱信息和以所述样本气体为内标元素的标定曲线，确定所述裂变气体中各成分的含量，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至9任一项所述的裂变气体的测量方法。
...【技术特征摘要】
1.一种裂变气体的测量设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置包括：
3.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置还包括：
4.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述样品采集装置还包括刺孔器，所述刺孔器设置于所述刺孔腔体的上方，且所述刺孔器位于所述燃料元件的上方。
5.一种裂变气体的测量方法，其特征在于，应用于裂变气体的测量设备，所述测量设备包括燃料元件、样品采集装置和光谱测量装置，所述燃料元件位于热室内部，所述样品采集装置位于所述热室内部，所述样品采集装置与所述燃料元件相邻设置，所述光谱测量装置包括光谱仪、激光器和收光器，所述光谱仪和所述激光器设置于所述热室外部，所述收光器设置于所述热室内部，所述收光器与所述光谱仪连接，所述测量方法包括：
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述样品采集装置还包括刺孔腔体、样品腔体和刺孔器，所述刺孔腔体套设于所述燃料元件的一端，所述刺孔腔体与所述样品腔体连通，所述控制所述样品采...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆轩，高鑫鑫，侯苗苗，张勇，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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