ナトリウム漏洩検出システム
【課題】連続的に検査でき、しかも、イオン化部の劣化が起こりにくく、レーザや放射線源を用いることなく、管理が容易で誤動作の少ないナトリウム漏洩検出システムを提供する。
【解決手段】被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、サンプリングガス１の流路を形成するサンプリング配管２と、サンプリング配管２の側部に配置され、放電装置７により気体をイオン化するイオン発生室６と、サンプリングガス１と混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサ８と、イオンセンサ８の出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置９とを備える。
【解決手段】被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、サンプリングガス１の流路を形成するサンプリング配管２と、サンプリング配管２の側部に配置され、放電装置７により気体をイオン化するイオン発生室６と、サンプリングガス１と混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサ８と、イオンセンサ８の出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉などの施設において、ナトリウムの漏洩を早期に検出するナトリウム漏洩検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウムを取扱う施設において、漏洩ナトリウムは、施設内の機器に損害を与えるため早期に検出する必要がある。ナトリウムの漏洩を早期に検出するために、従来、次のような気体中の微量のナトリウムを検出する装置が知られている。（i）高温に熱したフイラメントにより漏洩ナトリウムをイオン化して検出するイオン化検出器を用いるナトリウムイオン化検出器（SID:Sodium Ionization Detector、特許文献１）、（ii）レーザを照射した際に発光する蛍光を監視するレーザブレークダウン法による液体金属の漏洩検出器（LLD: Laser Leak Detector、特許文献２）、及び（iii）放射線により気体がイオン化する量がナトリウムなどのエアロゾルによって変化することを利用した放射線イオン化検出器（RID:Radioactive Ionization Detector、特許文献３）などである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平３−６８３３１号公報
【特許文献２】特許第３５１０５６１号公報
【特許文献３】特公昭６３−２２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（i）のSIDは、気体中のナトリウムを高温に熱したフイラメントでイオン化し収集電極でイオンを集め電流として検出するため、感度が高く、応答性も早い。しかし、気体中のナトリウム濃度が高くなるとフイラメント表面がナトリウムによって感度が低下する問題がある。また、高温フイラメントを使用するために、空気中での使用は耐久性の面で困難であり、また出力が不安定で調整が難しいという問題があった。
【０００５】
（ii）のLLDは、ナトリウムに応じた発光を捕らえることで、ナトリウムのみをしかも微量分検出できる特徴がある。ナトリウムのみを検出できるが、レーザを用いており、装置の現場での耐久性等の観点から、配管個々に装置を設けることは不適切であり、サンプリングを行った場合、すべての配管で連続検査することは難しい。
【０００６】
（iii）のRIDは、高温フイラメントの代りに微量の放射線を用いたものであるが、直接ナトリウムをイオン化するのではなく、放射線により生成したイオンが、ナトリウムを含有するエアロゾルに付着することで、イオンが減少する効果を測定するものである。ナトリウムをイオン化するのではなく、エアロゾルによるイオンの減少量を測定することから、ナトリウムによって、放射線源が覆われる影響は少ない。これは、SIDと同様に現場に設置可能であるが、放射線源が必要であり、また、SIDほどの微量信号ではないが、信号量も少ないことから改善が望まれていた。
【０００７】
以上から、連続的に検査でき、しかも、SIDのようにイオン化部の劣化の起こりにくく、しかも、LLD でのレーザやRIDでの放射線源を用いない、誤動作の少ないナトリウム漏洩検出システムが望まれている。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、連続的に検査でき、しかも、イオン化部の劣化が起こりにくく、レーザや放射線源を用いることなく、管理が容易で誤動作の少ないナトリウム漏洩検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のナトリウム漏洩検出システムは、被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサと、前記イオンセンサの出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他のナトリウム漏洩検出システムは、被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測する、第１のイオンセンサ及び前記第１のイオンセンサの上流に配置された第２のイオンセンサと、前記両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、連続的に検査でき、しかも、イオン化部の劣化が起こりにくく、レーザや放射線源を用いないため、管理が容易で誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態２に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態３に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図４】本発明の実施形態４に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図５】本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図６】本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態６に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図８】本発明の実施形態７に係るイオンセンサの内部構成及び電流計測部を示す図。
【図９】本発明の実施形態８に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図１０】本発明の実施形態８に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るナトリウム漏洩検出システムに関する各実施形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
【００１４】
本実施形態は、被検査対象の周囲の気体（ガス）をサンプリングするためのサンプリング配管２は、一端に気体吸引口３と他端に気体放出口４を有する。サンプリング配管２の側部に放電装置７により気体をイオン化するイオン発生室６が接続される。サンプリング配管２には、途中に気体中のイオン量を計測するイオンセンサ８が、気体放出口４にサンプリングガス１を吸引するポンプ５が配置される。信号処理装置９は、放電装置７を制御しイオンセンサ８の信号を監視する。なお、イオンセンサ８の詳細な内部構成は、実施形態７の図８により説明する。
【００１５】
このように構成された本実施形態において、被検査対象の周囲の気体は、サンプリングガス１の気体吸引口３から吸引されて、放電装置７から放出されるイオンと、サンプリング配管２内で混合される。混合時に、サンプリングガス中のナトリウムエアロゾル量に応じて、放電装置７で発生したイオンがナトリウムエアロゾルに吸着され減少する。この結果、イオン量は変化するが、そのイオン量をイオンセンサ８で計測する。信号処理装置９は、放電装置７の放電の制御と、イオンセンサ８の計測を行い、サンプリングガス中のナトリウムエアロゾルの量に応じて変化するイオンセンサ８の出力信号により、ナトリウムの漏洩量を求める。信号処理装置９は、放電装置７の制御信号を監視し、イオンセンサ８の出力信号を補正してもよい。
【００１６】
図１に示すように、放電装置７からイオンセンサ８を見込む方向は、イオン発生室６の上部により遮られ、放電によって発せられる電磁ノイズのイオンセンサ８への伝播が軽減され、ノイズの小さい信号が得られる。
【００１７】
放電装置７としては、放射線源で生成されるイオンと同様の１０〜３０個の分子がクーロン力で結合しているような粒径の小さな（１０−３μｍ以下）小イオンが生成できる。これによりイオンは、イオンの移動度が大きくエアロゾルに付着しやすくなり、検出感度を向上できる。そのことから、サンプリング配管２と放電装置７は近接させ、サンプリングガス１と放電によりイオンを速やかに混合できるように配置する。
【００１８】
一方、ナトリウムエアロゾルの粒径は、１μｍを中心に、０．５μｍ〜３０μｍであり、サンプリング配管２の気体吸引口３に、この粒径のみのエアロゾルを選択し通過するフィルタ（不図示）を設けることでナトリウムのみに反応しやすい感度特性を得ることが可能となる。
【００１９】
また、イオンセンサ８は、最もエアロゾルにより吸着されやすい粒径の小さな（１０−３μｍ以下）小イオンから最大１μｍの粒径まで計測できるように、イオンセンサ８の電極の間隔及びサンプリングガス１の吸引流速に応じて、電圧印加手段により印加する電圧を調整でしてもよい。これにより、ナトリウムエアロゾルに最もよく反応するイオンを選択的に計測可能となる。
【００２０】
その際、サンプリング配管２の気体吸引口３の上記フィルタ部で放電等によりエアロゾルを細断化し、イオンセンサ８で計測可能なイオン移動度を有する粒径１μｍ以下のエアロゾルに分解するエアロゾル分解装置を設けることができる。これによって、エアロゾル自体もイオンセンサ８で検出可能となり、イオン電流を増加させることが可能となる。
【００２１】
また、放電装置７で生成されるイオンは、正負両イオンが生成できるように調整してもよい。つまり、放電装置７への印加電圧は交流にすることで、正負両イオンを発生できる。このようにすることにより、エアロゾルが片方の極性に帯電し、イオンと同極性になり、イオンの吸着量が低下することを防ぐ。また、この放電装置７への電圧の印加タイミング（印加周期）に応じて、放電装置７からのノイズが発生することから、そのタイミングに応じてイオンセンサ８のイオン電流を計測するタイミングを調整することで、ノイズの電流の影響を受けずに微小なイオン電流を計測することが可能となる。
【００２２】
さらに、イオン発生室６の放電装置７に、間欠的に電圧を印加してもよい。印加される電圧は、交互に印加される正負両極性の電圧としてもよい。放電装置７にてイオンの発生していない時間のイオンセンサ８の測定データを用いて、イオンセンサ８の絶縁材の表面での汚れによるイオン電流の増加成分として評価できる。このリーク電流成分を補正することで、長期間にわたり、絶縁材の表面の汚れに影響されない測定が可能となる。
【００２３】
本実施形態によれば、イオン発生用に従来の放射線の代わりに放電装置７を用いることで、管理が必要となる放射線源を使用しないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。また、放電装置７を有するイオン発生室６をサンプリング配管２の側部に設けるとともに、放電装置７からの発生イオンを両極性のイオンが混在するように発生させることで、エアロゾルによるイオンの変化量を多く確保でき、感度の良好なナトリウム漏洩検出システムを構築できる。
【００２４】
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、図１のイオン発生室６の出口に、電磁遮蔽体１０を設けている。この電磁遮蔽体１０は、イオンは透過するが、電磁波は遮蔽できるようにメッシュ状の穴が開いており、システム本体と同じ電位とする。
【００２５】
このように構成された本実施形態において、放電装置７から発生する電磁波がサンプリング配管２内を伝播し、直接イオンセンサ８で受信されることがない。
【００２６】
本実施形態によれば、微小なイオン電流を測定するイオンセンサ８へ、放電装置７からの電磁ノイズの影響を低減し、エアロゾルによるイオン電流の微小な変化量を正確に測定できる、感度の良好なナトリウム漏洩検出システムを構築できる。
【００２７】
（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、サンプリング配管２の気体放出口４付近とイオン発生室６を配管１３により連結し、気体を還流させる。配管１３は、気体放出口４側に、ファン１２と、イオン放出用気流１１内のイオン及びごみ成分を吸着するイオンフィルタ１４を有する。
【００２８】
このように構成により、イオンフィルタ１４で清浄化されたイオン放出用気流１１をイオン発生室６に送り込むことで、サンプリング配管２に速やかにイオンを供給できる。また、気体放出口４付近から配管１３を接続しているが、イオンフィルタ１４の性能に応じて、開放された外気から直接気体を取り込むことも可能である。さらに、このイオン放出用気流１１は、気流の速度、さらに、温度や湿度を制御できるように構成することで、イオン発生室６内の放電によるイオン発生量を一定化できる。
【００２９】
本実施形態によれば、イオン発生室６の放電装置７で発生するイオンを速やかにサンプリングされたエアロゾルと混合でき、エアロゾルによるイオン電流の変化量を確保できる。また、サンプリングガス１の影響を低減し、放電装置７からのイオン発生量を一定にすることが可能となり、サンプリングガス１の条件により出力が変動しにくい漏洩検出システムを構築できる。
【００３０】
（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、図１のサンプリング配管２内でイオンセンサ８の上流に温度センサ１５を設ける。
【００３１】
このような構成では、温度センサ１５の指示値に基づいて、イオンセンサ８の出力を補正できる。その際にイオンセンサ８の応答時間は、温度センサ１５よりも早いため、その応答時間の差に相当する遅延時間をあらかじめ評価し、その遅延時間分をイオンセンサ８の出力にかけた後に、温度センサ１５の指示値で、イオンセンサ８の出力を補正する。
【００３２】
本実施形態によれば、温度の影響の低減が可能となり、信頼性の高いナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００３３】
（実施形態５）
図５は、本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図であり、図６は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図である。
【００３４】
図５において、イオンセンサ８を第１のイオンセンサとして、その上流に第２のイオンセンサ１６を設け直列に接続したものである。両イオンセンサは、図８に示すように、中心電極と、その周囲の円筒状の陰極から構成した正又は負の電圧を印加できる２つの電極を有し、両電極に電圧を印加することで、その間のイオンを収集し、イオン量に応じた電流を計測する。第１のイオンセンサ８は、円筒の長さを実施形態１のイオンセンサ８よりも長くし、第２のイオンセンサ１６は、円筒の長さを短くしてもよい。
【００３５】
円筒状の陰極の一端から流したガスは、両電極の間を移動した後に、円筒の他端から外に出る。印加された電極の中を横切る場合、イオン移動度の早いガスは、横切る時間が短くても直ぐに電極にイオンが収集されるが、イオン移動度の遅いものは、長い時間電極間に滞在しないと電極には収集されず、電極の外に流れていく。よって、２つのイオンセンサを配置した場合、上流の第２のイオンセンサ１６では移動度の早いイオンが収集され、一方、第１のイオンセンサ８では、第２のイオンセンサ１６で収集されないイオン移動度の遅い成分が計測される。
【００３６】
このような構成では、放電装置７で発生したイオンのイオン移動度の違いで、第２のイオンセンサ１５と第１のイオンセンサ８の信号の比率が決まる。この比率を、ナトリウムエアロゾルによって変化しやすい比率に選定することで、他のごみなどの成分による影響を低減することが可能となる。信号処理装置９は、両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める。
【００３７】
図６においては、イオン発生室６の出口に補正用イオンセンサ１７を配置したものである。この構成では、放電装置７で発生するイオン量の変動を監視することができる。イオンセンサ８の出力を補正用イオンセンサ１７の出力により補正してナトリウムの漏洩量を求めることで、放電装置７の性能変化の影響を低減できる。
【００３８】
なお、図５に示す例は、実施形態３の図３のイオン放出用気流１１がある場合にも適用され、図６に示す例は、実施形態１の図１のイオン放出用気流１１がない場合にも適用される。
【００３９】
本実施形態によれば、ナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ない信頼性の高いナトリウム漏洩検出システムを実現できる。また、放電装置７のイオン発生量を監視することで、放電装置７の劣化などによる影響を低減できる。
【００４０】
（実施形態６）
図７は、本発明の実施形態６に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
イオンセンサ８は、円筒状の陰極２６の中心軸にイオン収集電極２５が配置され、両電極の間に絶縁材１８を設けている。絶縁材１８は、図８の第１の絶縁材２８、第２の絶縁材２９に相当する。
【００４１】
本実施形態は、イオンセンサ８の絶縁材１８に付着した汚れによる劣化を低減するために、表面に酸化チタン膜を塗布して、その表面をイオンセンサ８の近傍に設けた光源１８で照射する。その酸化チタン膜の紫外線照射による活性化作用により絶縁材表面の汚れによる影響を低減する。これによって、長期にわたり安定した指示値を得ることが可能となる。
【００４２】
本実施形態によれば、イオンセンサ８の絶縁材１８の汚れによる性能低下を防止することが可能となり、信頼性の高いナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００４３】
（実施形態７）
図８は、本発明の実施形態７に係るイオンセンサの内部構成及び電流計測部を示す図である。
イオンセンサ８の内部は、円筒状の陰極２６の中心軸にイオン収集電極２５が配置され、両電極の間にガード電極２７を設けている。イオン収集電極２５とガード電極２７の間は、第１の絶縁材２８により絶縁し、陰極２６とガード電極２７の間は、第２の絶縁材２９により絶縁する。陰極２６は、グランド電位としてアース３０に接続されるグランド電極である。ガード電極２７とイオン収集電極２５は、高圧電源３１を介して高圧を印加する。この高圧によって、イオン収集電極２５と陰極２６の間のイオンを収集し、その収集に伴う電流をイオン電流として電流計３２で計測する。
【００４４】
第１の絶縁材２８は、ガード電極２７とイオン収集電極２５に挟まれており、この間を流れる電流は電流計３２で計測されるが、両電極は同一電位になっていることからほとんど電流が流れない。よって、電流計３２を流れる電流は、第１の電流経路３３が主体となり、イオン収集電極２５と陰極２６の間のイオンによる電流を計測することとなる。
【００４５】
一方、第２の絶縁材２９は、陰極２６とガード電極２７で挟まれているが、両者は高圧電源３１により高圧が印加されており、リーク電流が第２の電流経路３４のように流れ、第２の電流計３５によって監視する。
【００４６】
このような構成においては、一般にイオン収集電極２５とガード電極２７間の電圧はほとんどないことから、第１の絶縁材２８の表面の汚れによる電流はほとんどなく、電流計３２への影響はない。しかし、サンプリングガス１中の汚れにより長期的に第１の絶縁材２８表面が著しく汚れた場合、セラミックスと金属の接触に伴う電位差などの微弱な電圧によるリーク電流も無視できなくなる。
【００４７】
本実施形態では、このリーク電流の増加を監視し、セラミックス表面の汚れを検知することで、イオン電流の計測への影響を評価できる。つまり、第１の絶縁材２８も、第２の絶縁材２９とほぼ同等に汚れていると考えられる。このことから、第２の絶縁材２９の表面の汚れから第１の絶縁材２８の表面の汚れを判定できるので、第２の絶縁材２９を通る第２の電流経路３４を電流計３５で監視することで、イオンセンサ８内部の汚れを検知することが可能となる。
【００４８】
本実施形態によれば、サンプリングガス１によりイオンセンサ８内部の絶縁材の汚れ等によるリーク電流の増加割合が監視可能となり、その値を用いて計測値を補正することで、信頼性の高いナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００４９】
（実施形態８）
従来技術においてレーザブレークダウン法によるレーザ式ナトリウム漏洩検出器（以下、「レーザ式漏洩検出器」という）があるが、本実施形態は、実施形態１ないし７に記載した放電式のナトリウム漏洩検出システムによりナトリウムの漏洩を検出したとき、さらにレーザ式漏洩検出器により確認する。
【００５０】
図９は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図であり、図１０は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図である。
【００５１】
図９において、被検査対象のナトリウム配管からサンプリング配管２０を介して、サンプリングガスが、実施形態１ないし７のナトリウム漏洩検出システム２１と、レーザ式漏洩検出器２２に導入される。ナトリウム漏洩検出システム２１は、サンプリング配管２０を連続的に検査するように接続されるが、レーザ式漏洩検出器２２については、サンプリング配管２０を順次スキャンすることで、各配管をサンプリングし漏洩を検出する。または、直接配管を引くのではなく、サンプリングした気体を分析する構成とする。
【００５２】
このような構成においては、連続検査するナトリウム漏洩検出システム２１にて、漏洩が検出された場合は、レーザ式漏洩検出器２２にて、漏洩が検出された配管について漏洩を確認する。両者にて漏洩が検出された場合に、警報判定装置２３にて警報２４を発する。これにより、ナトリウム漏洩検出システム２１にて連続的に漏洩を検出するとともに、ナトリウム以外による誤動作の低減のために、レーザ式漏洩検出器２２にてナトリウム成分であることを確認する。
【００５３】
また、間欠的な漏洩の場合、図１０に示すようにナトリウム漏洩検出システム２１でサンプリングされた気体を再度レーザ式漏洩検出器２２で分析できる構成とすることで、確実に漏洩を検出できる。
【００５４】
本実施形態によれば、連続検査を放電式のナトリウム漏洩検出システム２１で行い、一方、詳細な分析をレーザ式漏洩検出器２２で行うことで、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【符号の説明】
【００５５】
１…サンプリングガス、２…サンプリング配管、３…気体吸引口、４…気体放出口、５…ポンプ、６…イオン発生室、７…放電装置、８…イオンセンサ、９…信号処理装置、１０…電磁遮蔽体、１１…イオン放出用気流、１２…ファン、１３…配管、１４…イオンフィルタ、１５…温度センサ、１６…第２のイオンセンサ、１７…補正用イオンセンサ、１８，２８，２９…絶縁材、１９…光源、２１…ナトリウム漏洩検出システム、２２…レーザ式漏洩検出器、２５…イオン収集電極、２６…陰極、２７…ガード電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉などの施設において、ナトリウムの漏洩を早期に検出するナトリウム漏洩検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウムを取扱う施設において、漏洩ナトリウムは、施設内の機器に損害を与えるため早期に検出する必要がある。ナトリウムの漏洩を早期に検出するために、従来、次のような気体中の微量のナトリウムを検出する装置が知られている。（i）高温に熱したフイラメントにより漏洩ナトリウムをイオン化して検出するイオン化検出器を用いるナトリウムイオン化検出器（SID:Sodium Ionization Detector、特許文献１）、（ii）レーザを照射した際に発光する蛍光を監視するレーザブレークダウン法による液体金属の漏洩検出器（LLD: Laser Leak Detector、特許文献２）、及び（iii）放射線により気体がイオン化する量がナトリウムなどのエアロゾルによって変化することを利用した放射線イオン化検出器（RID:Radioactive Ionization Detector、特許文献３）などである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平３−６８３３１号公報
【特許文献２】特許第３５１０５６１号公報
【特許文献３】特公昭６３−２２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（i）のSIDは、気体中のナトリウムを高温に熱したフイラメントでイオン化し収集電極でイオンを集め電流として検出するため、感度が高く、応答性も早い。しかし、気体中のナトリウム濃度が高くなるとフイラメント表面がナトリウムによって感度が低下する問題がある。また、高温フイラメントを使用するために、空気中での使用は耐久性の面で困難であり、また出力が不安定で調整が難しいという問題があった。
【０００５】
（ii）のLLDは、ナトリウムに応じた発光を捕らえることで、ナトリウムのみをしかも微量分検出できる特徴がある。ナトリウムのみを検出できるが、レーザを用いており、装置の現場での耐久性等の観点から、配管個々に装置を設けることは不適切であり、サンプリングを行った場合、すべての配管で連続検査することは難しい。
【０００６】
（iii）のRIDは、高温フイラメントの代りに微量の放射線を用いたものであるが、直接ナトリウムをイオン化するのではなく、放射線により生成したイオンが、ナトリウムを含有するエアロゾルに付着することで、イオンが減少する効果を測定するものである。ナトリウムをイオン化するのではなく、エアロゾルによるイオンの減少量を測定することから、ナトリウムによって、放射線源が覆われる影響は少ない。これは、SIDと同様に現場に設置可能であるが、放射線源が必要であり、また、SIDほどの微量信号ではないが、信号量も少ないことから改善が望まれていた。
【０００７】
以上から、連続的に検査でき、しかも、SIDのようにイオン化部の劣化の起こりにくく、しかも、LLD でのレーザやRIDでの放射線源を用いない、誤動作の少ないナトリウム漏洩検出システムが望まれている。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、連続的に検査でき、しかも、イオン化部の劣化が起こりにくく、レーザや放射線源を用いることなく、管理が容易で誤動作の少ないナトリウム漏洩検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のナトリウム漏洩検出システムは、被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサと、前記イオンセンサの出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他のナトリウム漏洩検出システムは、被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測する、第１のイオンセンサ及び前記第１のイオンセンサの上流に配置された第２のイオンセンサと、前記両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、連続的に検査でき、しかも、イオン化部の劣化が起こりにくく、レーザや放射線源を用いないため、管理が容易で誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態２に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態３に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図４】本発明の実施形態４に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図５】本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図６】本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態６に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図８】本発明の実施形態７に係るイオンセンサの内部構成及び電流計測部を示す図。
【図９】本発明の実施形態８に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図。
【図１０】本発明の実施形態８に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るナトリウム漏洩検出システムに関する各実施形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
【００１４】
本実施形態は、被検査対象の周囲の気体（ガス）をサンプリングするためのサンプリング配管２は、一端に気体吸引口３と他端に気体放出口４を有する。サンプリング配管２の側部に放電装置７により気体をイオン化するイオン発生室６が接続される。サンプリング配管２には、途中に気体中のイオン量を計測するイオンセンサ８が、気体放出口４にサンプリングガス１を吸引するポンプ５が配置される。信号処理装置９は、放電装置７を制御しイオンセンサ８の信号を監視する。なお、イオンセンサ８の詳細な内部構成は、実施形態７の図８により説明する。
【００１５】
このように構成された本実施形態において、被検査対象の周囲の気体は、サンプリングガス１の気体吸引口３から吸引されて、放電装置７から放出されるイオンと、サンプリング配管２内で混合される。混合時に、サンプリングガス中のナトリウムエアロゾル量に応じて、放電装置７で発生したイオンがナトリウムエアロゾルに吸着され減少する。この結果、イオン量は変化するが、そのイオン量をイオンセンサ８で計測する。信号処理装置９は、放電装置７の放電の制御と、イオンセンサ８の計測を行い、サンプリングガス中のナトリウムエアロゾルの量に応じて変化するイオンセンサ８の出力信号により、ナトリウムの漏洩量を求める。信号処理装置９は、放電装置７の制御信号を監視し、イオンセンサ８の出力信号を補正してもよい。
【００１６】
図１に示すように、放電装置７からイオンセンサ８を見込む方向は、イオン発生室６の上部により遮られ、放電によって発せられる電磁ノイズのイオンセンサ８への伝播が軽減され、ノイズの小さい信号が得られる。
【００１７】
放電装置７としては、放射線源で生成されるイオンと同様の１０〜３０個の分子がクーロン力で結合しているような粒径の小さな（１０−３μｍ以下）小イオンが生成できる。これによりイオンは、イオンの移動度が大きくエアロゾルに付着しやすくなり、検出感度を向上できる。そのことから、サンプリング配管２と放電装置７は近接させ、サンプリングガス１と放電によりイオンを速やかに混合できるように配置する。
【００１８】
一方、ナトリウムエアロゾルの粒径は、１μｍを中心に、０．５μｍ〜３０μｍであり、サンプリング配管２の気体吸引口３に、この粒径のみのエアロゾルを選択し通過するフィルタ（不図示）を設けることでナトリウムのみに反応しやすい感度特性を得ることが可能となる。
【００１９】
また、イオンセンサ８は、最もエアロゾルにより吸着されやすい粒径の小さな（１０−３μｍ以下）小イオンから最大１μｍの粒径まで計測できるように、イオンセンサ８の電極の間隔及びサンプリングガス１の吸引流速に応じて、電圧印加手段により印加する電圧を調整でしてもよい。これにより、ナトリウムエアロゾルに最もよく反応するイオンを選択的に計測可能となる。
【００２０】
その際、サンプリング配管２の気体吸引口３の上記フィルタ部で放電等によりエアロゾルを細断化し、イオンセンサ８で計測可能なイオン移動度を有する粒径１μｍ以下のエアロゾルに分解するエアロゾル分解装置を設けることができる。これによって、エアロゾル自体もイオンセンサ８で検出可能となり、イオン電流を増加させることが可能となる。
【００２１】
また、放電装置７で生成されるイオンは、正負両イオンが生成できるように調整してもよい。つまり、放電装置７への印加電圧は交流にすることで、正負両イオンを発生できる。このようにすることにより、エアロゾルが片方の極性に帯電し、イオンと同極性になり、イオンの吸着量が低下することを防ぐ。また、この放電装置７への電圧の印加タイミング（印加周期）に応じて、放電装置７からのノイズが発生することから、そのタイミングに応じてイオンセンサ８のイオン電流を計測するタイミングを調整することで、ノイズの電流の影響を受けずに微小なイオン電流を計測することが可能となる。
【００２２】
さらに、イオン発生室６の放電装置７に、間欠的に電圧を印加してもよい。印加される電圧は、交互に印加される正負両極性の電圧としてもよい。放電装置７にてイオンの発生していない時間のイオンセンサ８の測定データを用いて、イオンセンサ８の絶縁材の表面での汚れによるイオン電流の増加成分として評価できる。このリーク電流成分を補正することで、長期間にわたり、絶縁材の表面の汚れに影響されない測定が可能となる。
【００２３】
本実施形態によれば、イオン発生用に従来の放射線の代わりに放電装置７を用いることで、管理が必要となる放射線源を使用しないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。また、放電装置７を有するイオン発生室６をサンプリング配管２の側部に設けるとともに、放電装置７からの発生イオンを両極性のイオンが混在するように発生させることで、エアロゾルによるイオンの変化量を多く確保でき、感度の良好なナトリウム漏洩検出システムを構築できる。
【００２４】
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、図１のイオン発生室６の出口に、電磁遮蔽体１０を設けている。この電磁遮蔽体１０は、イオンは透過するが、電磁波は遮蔽できるようにメッシュ状の穴が開いており、システム本体と同じ電位とする。
【００２５】
このように構成された本実施形態において、放電装置７から発生する電磁波がサンプリング配管２内を伝播し、直接イオンセンサ８で受信されることがない。
【００２６】
本実施形態によれば、微小なイオン電流を測定するイオンセンサ８へ、放電装置７からの電磁ノイズの影響を低減し、エアロゾルによるイオン電流の微小な変化量を正確に測定できる、感度の良好なナトリウム漏洩検出システムを構築できる。
【００２７】
（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、サンプリング配管２の気体放出口４付近とイオン発生室６を配管１３により連結し、気体を還流させる。配管１３は、気体放出口４側に、ファン１２と、イオン放出用気流１１内のイオン及びごみ成分を吸着するイオンフィルタ１４を有する。
【００２８】
このように構成により、イオンフィルタ１４で清浄化されたイオン放出用気流１１をイオン発生室６に送り込むことで、サンプリング配管２に速やかにイオンを供給できる。また、気体放出口４付近から配管１３を接続しているが、イオンフィルタ１４の性能に応じて、開放された外気から直接気体を取り込むことも可能である。さらに、このイオン放出用気流１１は、気流の速度、さらに、温度や湿度を制御できるように構成することで、イオン発生室６内の放電によるイオン発生量を一定化できる。
【００２９】
本実施形態によれば、イオン発生室６の放電装置７で発生するイオンを速やかにサンプリングされたエアロゾルと混合でき、エアロゾルによるイオン電流の変化量を確保できる。また、サンプリングガス１の影響を低減し、放電装置７からのイオン発生量を一定にすることが可能となり、サンプリングガス１の条件により出力が変動しにくい漏洩検出システムを構築できる。
【００３０】
（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
本実施形態は、図１のサンプリング配管２内でイオンセンサ８の上流に温度センサ１５を設ける。
【００３１】
このような構成では、温度センサ１５の指示値に基づいて、イオンセンサ８の出力を補正できる。その際にイオンセンサ８の応答時間は、温度センサ１５よりも早いため、その応答時間の差に相当する遅延時間をあらかじめ評価し、その遅延時間分をイオンセンサ８の出力にかけた後に、温度センサ１５の指示値で、イオンセンサ８の出力を補正する。
【００３２】
本実施形態によれば、温度の影響の低減が可能となり、信頼性の高いナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００３３】
（実施形態５）
図５は、本発明の実施形態５に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図であり、図６は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図である。
【００３４】
図５において、イオンセンサ８を第１のイオンセンサとして、その上流に第２のイオンセンサ１６を設け直列に接続したものである。両イオンセンサは、図８に示すように、中心電極と、その周囲の円筒状の陰極から構成した正又は負の電圧を印加できる２つの電極を有し、両電極に電圧を印加することで、その間のイオンを収集し、イオン量に応じた電流を計測する。第１のイオンセンサ８は、円筒の長さを実施形態１のイオンセンサ８よりも長くし、第２のイオンセンサ１６は、円筒の長さを短くしてもよい。
【００３５】
円筒状の陰極の一端から流したガスは、両電極の間を移動した後に、円筒の他端から外に出る。印加された電極の中を横切る場合、イオン移動度の早いガスは、横切る時間が短くても直ぐに電極にイオンが収集されるが、イオン移動度の遅いものは、長い時間電極間に滞在しないと電極には収集されず、電極の外に流れていく。よって、２つのイオンセンサを配置した場合、上流の第２のイオンセンサ１６では移動度の早いイオンが収集され、一方、第１のイオンセンサ８では、第２のイオンセンサ１６で収集されないイオン移動度の遅い成分が計測される。
【００３６】
このような構成では、放電装置７で発生したイオンのイオン移動度の違いで、第２のイオンセンサ１５と第１のイオンセンサ８の信号の比率が決まる。この比率を、ナトリウムエアロゾルによって変化しやすい比率に選定することで、他のごみなどの成分による影響を低減することが可能となる。信号処理装置９は、両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める。
【００３７】
図６においては、イオン発生室６の出口に補正用イオンセンサ１７を配置したものである。この構成では、放電装置７で発生するイオン量の変動を監視することができる。イオンセンサ８の出力を補正用イオンセンサ１７の出力により補正してナトリウムの漏洩量を求めることで、放電装置７の性能変化の影響を低減できる。
【００３８】
なお、図５に示す例は、実施形態３の図３のイオン放出用気流１１がある場合にも適用され、図６に示す例は、実施形態１の図１のイオン放出用気流１１がない場合にも適用される。
【００３９】
本実施形態によれば、ナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ない信頼性の高いナトリウム漏洩検出システムを実現できる。また、放電装置７のイオン発生量を監視することで、放電装置７の劣化などによる影響を低減できる。
【００４０】
（実施形態６）
図７は、本発明の実施形態６に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図である。
イオンセンサ８は、円筒状の陰極２６の中心軸にイオン収集電極２５が配置され、両電極の間に絶縁材１８を設けている。絶縁材１８は、図８の第１の絶縁材２８、第２の絶縁材２９に相当する。
【００４１】
本実施形態は、イオンセンサ８の絶縁材１８に付着した汚れによる劣化を低減するために、表面に酸化チタン膜を塗布して、その表面をイオンセンサ８の近傍に設けた光源１８で照射する。その酸化チタン膜の紫外線照射による活性化作用により絶縁材表面の汚れによる影響を低減する。これによって、長期にわたり安定した指示値を得ることが可能となる。
【００４２】
本実施形態によれば、イオンセンサ８の絶縁材１８の汚れによる性能低下を防止することが可能となり、信頼性の高いナトリウムエアロゾルに最も影響されるイオン移動度を有するイオンを収集でき、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００４３】
（実施形態７）
図８は、本発明の実施形態７に係るイオンセンサの内部構成及び電流計測部を示す図である。
イオンセンサ８の内部は、円筒状の陰極２６の中心軸にイオン収集電極２５が配置され、両電極の間にガード電極２７を設けている。イオン収集電極２５とガード電極２７の間は、第１の絶縁材２８により絶縁し、陰極２６とガード電極２７の間は、第２の絶縁材２９により絶縁する。陰極２６は、グランド電位としてアース３０に接続されるグランド電極である。ガード電極２７とイオン収集電極２５は、高圧電源３１を介して高圧を印加する。この高圧によって、イオン収集電極２５と陰極２６の間のイオンを収集し、その収集に伴う電流をイオン電流として電流計３２で計測する。
【００４４】
第１の絶縁材２８は、ガード電極２７とイオン収集電極２５に挟まれており、この間を流れる電流は電流計３２で計測されるが、両電極は同一電位になっていることからほとんど電流が流れない。よって、電流計３２を流れる電流は、第１の電流経路３３が主体となり、イオン収集電極２５と陰極２６の間のイオンによる電流を計測することとなる。
【００４５】
一方、第２の絶縁材２９は、陰極２６とガード電極２７で挟まれているが、両者は高圧電源３１により高圧が印加されており、リーク電流が第２の電流経路３４のように流れ、第２の電流計３５によって監視する。
【００４６】
このような構成においては、一般にイオン収集電極２５とガード電極２７間の電圧はほとんどないことから、第１の絶縁材２８の表面の汚れによる電流はほとんどなく、電流計３２への影響はない。しかし、サンプリングガス１中の汚れにより長期的に第１の絶縁材２８表面が著しく汚れた場合、セラミックスと金属の接触に伴う電位差などの微弱な電圧によるリーク電流も無視できなくなる。
【００４７】
本実施形態では、このリーク電流の増加を監視し、セラミックス表面の汚れを検知することで、イオン電流の計測への影響を評価できる。つまり、第１の絶縁材２８も、第２の絶縁材２９とほぼ同等に汚れていると考えられる。このことから、第２の絶縁材２９の表面の汚れから第１の絶縁材２８の表面の汚れを判定できるので、第２の絶縁材２９を通る第２の電流経路３４を電流計３５で監視することで、イオンセンサ８内部の汚れを検知することが可能となる。
【００４８】
本実施形態によれば、サンプリングガス１によりイオンセンサ８内部の絶縁材の汚れ等によるリーク電流の増加割合が監視可能となり、その値を用いて計測値を補正することで、信頼性の高いナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【００４９】
（実施形態８）
従来技術においてレーザブレークダウン法によるレーザ式ナトリウム漏洩検出器（以下、「レーザ式漏洩検出器」という）があるが、本実施形態は、実施形態１ないし７に記載した放電式のナトリウム漏洩検出システムによりナトリウムの漏洩を検出したとき、さらにレーザ式漏洩検出器により確認する。
【００５０】
図９は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムの構成を示す図であり、図１０は、本実施形態に係るナトリウム漏洩検出システムにおける他の例の構成を示す図である。
【００５１】
図９において、被検査対象のナトリウム配管からサンプリング配管２０を介して、サンプリングガスが、実施形態１ないし７のナトリウム漏洩検出システム２１と、レーザ式漏洩検出器２２に導入される。ナトリウム漏洩検出システム２１は、サンプリング配管２０を連続的に検査するように接続されるが、レーザ式漏洩検出器２２については、サンプリング配管２０を順次スキャンすることで、各配管をサンプリングし漏洩を検出する。または、直接配管を引くのではなく、サンプリングした気体を分析する構成とする。
【００５２】
このような構成においては、連続検査するナトリウム漏洩検出システム２１にて、漏洩が検出された場合は、レーザ式漏洩検出器２２にて、漏洩が検出された配管について漏洩を確認する。両者にて漏洩が検出された場合に、警報判定装置２３にて警報２４を発する。これにより、ナトリウム漏洩検出システム２１にて連続的に漏洩を検出するとともに、ナトリウム以外による誤動作の低減のために、レーザ式漏洩検出器２２にてナトリウム成分であることを確認する。
【００５３】
また、間欠的な漏洩の場合、図１０に示すようにナトリウム漏洩検出システム２１でサンプリングされた気体を再度レーザ式漏洩検出器２２で分析できる構成とすることで、確実に漏洩を検出できる。
【００５４】
本実施形態によれば、連続検査を放電式のナトリウム漏洩検出システム２１で行い、一方、詳細な分析をレーザ式漏洩検出器２２で行うことで、誤動作が少ないナトリウム漏洩検出システムを実現できる。
【符号の説明】
【００５５】
１…サンプリングガス、２…サンプリング配管、３…気体吸引口、４…気体放出口、５…ポンプ、６…イオン発生室、７…放電装置、８…イオンセンサ、９…信号処理装置、１０…電磁遮蔽体、１１…イオン放出用気流、１２…ファン、１３…配管、１４…イオンフィルタ、１５…温度センサ、１６…第２のイオンセンサ、１７…補正用イオンセンサ、１８，２８，２９…絶縁材、１９…光源、２１…ナトリウム漏洩検出システム、２２…レーザ式漏洩検出器、２５…イオン収集電極、２６…陰極、２７…ガード電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサと、前記イオンセンサの出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【請求項２】
前記信号処理装置は、前記放電装置への制御信号を監視し、前記イオンセンサの出力を補正することを特徴とする請求項１記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項３】
前記放電装置は、１０−３μｍ以下の粒径のイオンを生成するように電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項４】
前記サンプリング配管の気体吸引口に、サンプリングガス中のエアロゾルの粒径を０．５μｍ〜３０μｍに選別するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項５】
前記サンプリング配管の気体吸引口に、１μｍ以下の粒径のエアロゾルに細断化するエアロゾル分解装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項６】
前記放電装置は、交流電圧又は間欠的な電圧が印加されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項７】
前記イオン発生室の出口に、メッシュ状の電磁遮蔽体を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項８】
前記サンプリング配管の気体放出口付近と前記イオン発生室を配管により連結し、気体を還流させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項９】
サンプリングガスの流路において前記イオンセンサの上流にサンプリングガスの温度を計測する温度センサを設置し、前記信号処理装置は、前記温度センサの応答時間に応じて遅延させた前記イオンセンサの出力を前記温度センサの出力により補正することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１０】
被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測する、第１のイオンセンサ及び前記第１のイオンセンサの上流に配置された第２のイオンセンサと、前記両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１１】
前記イオン発生室の出口に補正用イオンセンサを配置し、前記信号処理装置は、前記イオンセンサの出力を前記補正用イオンセンサの出力により補正することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１２】
前記イオンセンサ内の絶縁材の表面に酸化チタン膜を形成し、前記絶縁材の表面に光を照射する光源を設けたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１３】
前記イオンセンサは、イオン収集電極、陰極、及び前記両電極間に前記イオン収集電極と同じ電圧を印加するガード電極を有し、前記イオン収集電極と前記ガード電極間、及び前記陰極電極と前記ガード電極間に絶縁材が配置され、
前記ガード電極と前記陰極間のリーク電流を測定し、
前記信号処理装置は、前記イオン収集電極と前記陰極との間に流れる電流信号を前記リーク電流により補正することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システムによりナトリウムの漏洩を検出したとき、さらにレーザブレークダウン法によるレーザ式ナトリウム漏洩検出器により確認することを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１】
被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測するイオンセンサと、前記イオンセンサの出力からナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【請求項２】
前記信号処理装置は、前記放電装置への制御信号を監視し、前記イオンセンサの出力を補正することを特徴とする請求項１記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項３】
前記放電装置は、１０−３μｍ以下の粒径のイオンを生成するように電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項４】
前記サンプリング配管の気体吸引口に、サンプリングガス中のエアロゾルの粒径を０．５μｍ〜３０μｍに選別するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項５】
前記サンプリング配管の気体吸引口に、１μｍ以下の粒径のエアロゾルに細断化するエアロゾル分解装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項６】
前記放電装置は、交流電圧又は間欠的な電圧が印加されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項７】
前記イオン発生室の出口に、メッシュ状の電磁遮蔽体を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項８】
前記サンプリング配管の気体放出口付近と前記イオン発生室を配管により連結し、気体を還流させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項９】
サンプリングガスの流路において前記イオンセンサの上流にサンプリングガスの温度を計測する温度センサを設置し、前記信号処理装置は、前記温度センサの応答時間に応じて遅延させた前記イオンセンサの出力を前記温度センサの出力により補正することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１０】
被検査対象の周囲の気体を吸引してサンプリングし、被検査対象からのナトリウムの漏洩を検出するナトリウム漏洩検出システムにおいて、
サンプリングガスの流路を形成するサンプリング配管と、前記サンプリング配管の側部に配置され、放電装置により気体をイオン化するイオン発生室と、サンプリングガスと混合されたイオンのイオン量を計測する、第１のイオンセンサ及び前記第１のイオンセンサの上流に配置された第２のイオンセンサと、前記両イオンセンサの出力の差によりナトリウムの漏洩量を求める信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１１】
前記イオン発生室の出口に補正用イオンセンサを配置し、前記信号処理装置は、前記イオンセンサの出力を前記補正用イオンセンサの出力により補正することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１２】
前記イオンセンサ内の絶縁材の表面に酸化チタン膜を形成し、前記絶縁材の表面に光を照射する光源を設けたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１３】
前記イオンセンサは、イオン収集電極、陰極、及び前記両電極間に前記イオン収集電極と同じ電圧を印加するガード電極を有し、前記イオン収集電極と前記ガード電極間、及び前記陰極電極と前記ガード電極間に絶縁材が配置され、
前記ガード電極と前記陰極間のリーク電流を測定し、
前記信号処理装置は、前記イオン収集電極と前記陰極との間に流れる電流信号を前記リーク電流により補正することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載のナトリウム漏洩検出システムによりナトリウムの漏洩を検出したとき、さらにレーザブレークダウン法によるレーザ式ナトリウム漏洩検出器により確認することを特徴とするナトリウム漏洩検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１６００６２（Ｐ２０１０−１６００６２Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５９０（Ｐ２００９−２５９０）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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