СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА ПОСРЕДСТВОМ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА Российский патент 2001 года по МПК G21C3/00 

Описание патента на изобретение RU2175150C2

Изобретение касается способа обеспыливания таблеток ядерного топлива посредством лазерного луча. Оно относится также и к устройству для осуществления данного способа.

Применяемое в ядерной промышленности топливо состоит из цилиндрических элементов, образованных столбиками таблеток, при этом каждый столбик расположен в оболочке. Таблетки могут состоять из окиси урана с разным содержанием 235U в ассоциации или без нее с другой окисью, например окисью плутония PuO2. Полученные из смеси окиси урана UO2 и окиси плутония PuO2 таблетки называются таблетками МОХ (Mixid Oxyde - окисная смесь). Такие таблетки получают уплотнением порошка UO2 или смеси из порошков UO2 и PuO2 в зависимости от типа таблетки с последующим высокотемпературным спеканием. При необходимости их подвергают операции шлифования для соблюдения относительно диаметра. Такая операция необходима в том случае, когда способ изготовления не позволяет непосредственно соблюдать без шлифования допуски на конечный диаметр, например, при получении таблеток для легководного реактора.

Операция шлифования проводится путем обработки таблеток между двумя шлифовальными кругами, при этом образуется пыль, часть которой осаждается на цилиндрической поверхности таблеток. Образующаяся при шлифовании пыль состоит из микронных и субмикронных частиц материала, идентичного с материалом таблеток. Запыление таблеток происходит со средней переменной величиной в зависимости от природы применяемых шлифовальных кругов, толщины обрабатываемого слоя и пр.

Такая пыль, имеющая большую или меньшую адгезию на поверхности шлифованных таблеток, может позже осесть на оборудование и служить источником радиации, особенно высокой в случае топлива, приготовленного на базе окиси плутония, когда происходит образование америция, количество которого возрастает в зависимости от времени. Кроме того, пыль способна нарушить автоматизированные операции конечной сортировки таблеток и вызвать ложный брак. Она вызывает также запыленность оборудования, применяемого для размещения таблеток в оболочках и формирования таким образом топливных стержней.

Настоящее изобретение предназначено для устранения указанных недостатков. Оно позволяет обеспыливать таблетки ядерного топлива, в частности таблетки МОХ, поступающие после шлифования непрерывным потоком. Устранение пыли при шлифовании согласно настоящему изобретению обеспечивает следующие преимущества:
- предупреждение рассеивания частиц радиоактивных материалов в нижней части шлифовального станка (остаточное загрязнение) и исключение запыления оборудования и материалов в перчаточных боксах;
- автоматический контроль за внешним видом таблеток, обеспечивающий их правильную сортировку, исключает ошибочные результаты, что позволяет исключить отбраковку некоторых таблеток;
- предупреждение запыления устройств загрузки, что позволяет в процессе размещения таблеток в оболочках при формировании стержней исключить загрязнение этих стержней.

Известно устройство для обеспыливания таблеток ядерного топлива посредством ламинарного газового потока. Данное устройство раскрыто в патенте Франции FR 2699317. Оно содержит обеспыливающую трубу, внутри которой перемещаются предназначенные для обеспыливания таблетки. Входной конец трубы имеет отверстие для впуска газа, отверстие для подачи внутрь таблеток и средство для создания обеспыливающего ламинарного газового потока, двигающегося со скоростью по меньшей мере 25 м/с вокруг циркулирующих в трубе таблеток, при этом газовый поток движется параллельно и в направлении, одинаковом с движением таблеток, а обеспыливающая труба имеет, кроме того, на выходном конце отверстие для всасывания газа и пыли, а также отверстие для выгрузки обеспыленных таблеток.

Для того, чтобы обеспылить таблетки ядерного топлива и, в частности, чтобы удалить пылевые образования с поверхности таблеток, возникшие при шлифовании, предлагается согласно настоящему изобретению использовать лазерный луч соответствующей мощности.

Известно применение лазерного луча для очистки поверхности предмета. Следовательно, возможно очищать поверхности от осаждений компонентов окружающей среды для придания им первоначального состояния, например при реставрации произведений искусства. Это раскрыто в заявке на Европатент ЕР-А 0380387, где описан способ очистки поверхности материалов, в частности камня, стекла, стали, керамики, дерева, бумаги и картона, лазерным лучом, сфокусированным на очищаемой поверхности. Пиковая мощность используемого для этого лазера регулируется в пределах от нескольких сот кВт до нескольких десятков МВт. Диаметр лазерного луча на очищаемой поверхности выбирается с таким расчетом, чтобы получить на этой поверхности плотность пиковой мощности от нескольких десятых долей МВт/см2 до нескольких десятков МВт/см2. Описанное оборудование включает, в частности, лазер и оптическую систему для разделения лазерного луча на несколько лазерных лучей. Указанное устройство используется, в частности, для реставрации произведений искусства - исторических памятников, деревянной мебели, стеклянных и керамических изделий, а также очистка труб в процессе их изготовления и последующего удаления окалины.

Известен также способ применения лазерного пучка для контроля степени заражения или загрязнения поверхности твердого тела, раскрытый в патенте Франции 2714464, посредством лазера с использованием, в частности, устройства всасывания испускаемых лазерным лучом частичек для их анализа. Указанное устройство содержит корпус с отверстием, перекрывающим зону контролируемой поверхности, причем корпус снабжен пластиной, прозрачной для лазерного луча, предназначенного для извлечения отбираемых частиц воздействием на эту зону. Корпус содержит также входное и выходное отверстия, обеспечивающие циркуляцию газа для переноса частиц, корпус может быть снабжен дополнительным входным отверстием, расположенным по-возможности близко к прозрачной пластине с возможностью обдувания этой пластины газом.

Действие лазерного пучка может быть также использовано для отбора образца материала для последующего анализа. Лазерный луч вызывает испарение образца, испарившийся материал осаждают, например, путем конденсации на подложке (см. патент Дании А-1961315) или с помощью инертного газа (см. патент США 4220414).

В соответствии с настоящим изобретением воздействие лазерного луча не используется ни для удаления загрязняющего или заражающего слоя из другого, осевшего на поверхности предмета материала, ни для отбора образца материала для его анализа. Воздействие лазерного луча с подобранной мощностью предназначено для фотонного разрушения пылевых образований на поверхности таблеток ядерного топлива, возникших при обработке, причем пыль имеет то же происхождение, что и материал таблеток, и ранее была составной частью этого материала.

Кроме того, с поверхности таблеток следует удалить любые однородные частицы, способные отделиться от поверхности таблетки при последующих манипуляциях вследствие охрупчивания, вызванного шлифованием.

Целью настоящего изобретения является создание способа обеспыливания по меньшей мере одной таблетки ядерного топлива, прошедшей операцию шлифования, после которой на поверхности таблетки осталась пыль из материала этой таблетки.

Способ заключается в том, что
воздействуют на поверхность таблетки лазерным лучом, имеющим характеристики, способные вызвать разрушение пылевых образований на поверхности таблетки,
удаляют с указанной поверхности продукты разрушения пылевых образований.

Предпочтительно, чтобы воздействие лазерного луча на указанную поверхность сопровождалось эффектом лазерного удара, т.е. чтобы удельная мощность, передаваемая лазерным лучом, превышала 100 МВт/см2. При неподвижном лазерном луче движение может совершать таблетка, чтобы подвергнуть воздействию лазерного луча всю обеспыливаемую поверхность.

В том случае, когда таблетка представляет собой цилиндр вращения и когда подлежащая обеспыливанию поверхность является цилиндрической поверхностью за исключением оснований, движение таблетки относительно лазерного луча может быть поступательным вдоль главной оси таблетки в сочетании с вращательным движением вокруг ее главной оси.

Движение таблетки или комплекса таблеток, например три таблетки, может быть также простым вращением таблетки или комплекса таблеток вокруг главной оси таблетки или комплекса таблеток при отсутствии поступательного движения по отношению к лазерному лучу при условии, что пятно от лазерного луча имеет достаточный размер для перекрытия таблетки или комплекса таблеток при падении.

Другой целью изобретения является создание устройства обеспыливания по меньшей мере одной таблетки ядерного топлива после операции шлифования, после которой на поверхности таблетки образовалась пыль из материала таблетки.

Устройство согласно изобретению содержит
средство, обеспечивающее воздействие на поверхность таблетки лазерным лучом с характеристиками, способными вызвать разрушение пылевых образование на поверхности,
средство для удаления с указанной поверхности продуктов разрушения пылевых образований.

Предпочтительно, чтобы при неподвижном лазерном луче устройство содержало механизм для приведения таблетки в движение, чтобы подвергнуть всю обеспыливаемую поверхность воздействию лазерного луча.

Такой механизм содержит средство для вращения таблетки, а также при необходимости средство для поступательного движения таблетки по отношению к лазерному лучу.

Сущность изобретения, его преимущества и особенности раскрыты в описании со ссылками на приложенные чертежи, на которых
фиг. 1 изображает общий вид установки обеспыливания таблеток ядерного топлива согласно изобретению;
фиг. 2 изображает часть установки обеспыливания таблеток ядерного топлива согласно изобретению;
фиг. 3 изображает общий вид промышленной установки обеспыливания таблеток ядерного топлива согласно изобретению;
фиг. 4 изображает разрез по линии IV-IV на фиг. 3 согласно изобретению;
фиг. 5 изображает ролики 47, 48 согласно изобретению.

Установка обеспыливания содержит лазерный источник 1 (фиг. 1), связанный с перчаточным боксом 2, необходимым в том случае, когда приходится обрабатывать таблетки МОХ. Лазерный луч 3 проникает в перчаточный бокс 2 через прозрачный стеклянный иллюминатор 4, выполненный в стенке перчаточного бокса. Затем луч направляется одним или несколькими отражающими зеркалами, например зеркалом 5, расположенным на держателе 6, в зону расположения таблеток 7. До попадания на таблетку лазерный луч проходит через всасывающую систему, состоящую преимущественно из органа 8, предназначенного для отвода продуктов разрушения пылевых образований.

На фиг. 2 показаны лазерный луч 3 и таблетка 7 со стороны одного из ее оснований. Орган 8 содержит корпус 9, как правило, трубчатой формы, отцентрированный на лазерный луч 3. Верхняя часть корпуса 9 обработана с образованием гнезда под пластину 11, выполненную прозрачной для лазерного луча 3. Верхний конец корпуса 9 снабжен резьбой для навинчивания трубчатой заглушки 12, служащей для удержания пластины 11 в гнезде, с наложенным тороидальным уплотнением 13.

Нижняя часть корпуса 9 снабжена в поперечном направлении полуцилиндрическим каналом 14, диаметр которого несколько превосходит диаметр таблетки 7, и который выходит в нижнее отверстие 18 корпуса 9. Это отверстие выполнено с таким расчетом, чтобы перекрывать таблетку 7.

На участке между гнездом 10 для прозрачной пластины 11 и каналом 14 корпуса 9 выполнены прорези 15. Прорези расположены очень близко к прозрачной пластине 11.

С нижней частью корпуса 9 по оси, наклонной по отношению к лазерному лучу 3, связан трубопровод 16, причем указанная ось ориентирована в направлении к нижнему отверстию 18. Трубопровод 16 врезан в корпус 9 через отверстие 17, называемое всасывающим отверстием.

В описываемом варианте изобретения количество таблеток 7 составляет три. Они расположены на механизме 19 для приведения в движение, посредством которого таблеткам 7 сообщается поступательное движение по отношению к лазерному лучу 3 в сочетании с вращательным движением таблеток вокруг оси. Благодаря такому двойному движению вся цилиндрическая поверхность таблеток подвергается воздействию лазерного луча. Основания таблетки, не подверженные шлифованию, воздействия лазерного луча не испытывают.

Механизм 19 может содержать тягу и зажимное средство, воздействующее на концы столбика таблеток.

Установка содержит также элементы 20 питания лазера, иллюминаторы 21 и 22 для наблюдения, выполненные в стенке перчаточного бокса 2, и защитный экран 23.

Опыты проводились на установке, изображенной на фиг. 1. Применяли импульсный лазер YAG с инфракрасным диапазоном при длине волны 1064 нм. Частота выстрелов была производной от скорости перемещения таблеток под лазерным лучом. Удовлетворительные результаты были получены при частотах стрельбы 5 Гц и 10 Гц. Для промышленной установки может быть применена частота 20 Гц и более. Продолжительность импульса составляла около 7 нс. Энергия импульса достигала 1850 мДж при использованной мощности 150 МВт/см2 ± 10 МВт/см2 и высвобождалась в таком размере на поверхности таблетки.

Пятно лазерного луча может быть круглым с диаметром 7, 9 или 11 мм, эллипсным с размерами 19 х 10 мм или прямоугольным, например 50 х 2 мм. Прямоугольное пятно можно получить формированием лазерного луча с помощью анаморфозных цилиндрических линз и собирательной линзы. Такое прямоугольное пятно предпочтительно применять при обеспыливании таблеток, поскольку оно позволяет обеспечить оптимальное перекрытие при обработке.

В промышленной установке можно предусмотреть подачу таблеток под лазерный луч непрерывным потоком.

Для обеспечения более высокой эффективности обеспыливания предпочтительно отсасывать пыль, образовавшуюся при разрушении пылевых образований. Эта роль отводится отсасывающему органу 8, расположенному максимально близко к зоне нахождения таблетки в процессе обработки. Прорези 15 органа 8 сообщены с трубой для подвода воздуха или нейтрального газа, например аргона (не показано). Трубопровод 16 связан с отсасывающим контуром, который также не показан.

Скорость всасывания составляет предпочтительно 20 - 60 м/с, например 40 м/с при проведении опытов. Расположение прорезей 15 вблизи от прозрачной пластины 11 позволяет благодаря газовой завесе исключить осаждение пыли при разрушении пылевых образований на пластине 11. Эффект завесы возрастает благодаря нисходящему потоку в верхней части корпуса 9. Этим предупреждается подъем пыли, разлетающейся с большой скоростью в процессе фотонного разрушения пылевых образований. Если скорость всасывания слишком низкая, происходит удержание пыли в трубопроводе 16. Если она слишком большая, то формируется слишком много завихрений, что препятствует промышленному способу применения.

Первая серия испытания проводилась в следующих условиях:
вращение таблеток - 50 об/мин
поступательное движение таблеток - 200 мм/мин
мощность лазера - 70 - 160 МВт/см2
1 или 2 прохода лазера
частота лазера - 5 или 10 Гц
объем всасывания - 50 м3
Было установлено, что при частоте 5 или 10 Гц удовлетворительные результаты получают при мощности лазера свыше 100 МВт/см2 за 1 или 2 прохода.

Вторая серия испытаний проходила при следующих условиях:
основания таблеток обдувались
вращение таблеток - 97 об/мин
поступательное движение таблеток - 1250 мм/мин
мощность лазера - 40 - 160 МВт/см2
1 или 2 прохода лазера
частота лазера - 10 Гц
объем всасывания - 25 м3
Было установлено, что весьма удовлетворительные результаты обеспечиваются при мощности лазера свыше или равной 130 МВт/см2, особенно в том случае, когда основания таблеток обдувались со скоростью 10 л/мин.

Также проводились испытания для получения следов на пробирном камне. Перед лазерной обработкой согласно изобретению пробирный камень указывал на наличие пыли. После обработки пробирные камни не имели никакой пыли.

Проведенные анализы на шероховатость образцов, полученных при упомянутых выше испытаниях, показали, что шероховатость в результате лазерной обработки не претерпела значительного изменения.

Способ согласно изобретению характеризуется следующими преимуществами
отсутствие деградации таблеток,
значительная скорость обеспыливания,
превосходная эффективность обеспыливания.

Исследование под электронным микроскопом с разверткой показало, что после обработки на обработанных поверхностях пыли не оставалось и что таблетки повреждены не были.

Промышленная установка обеспыливания, изображенная на фиг. 3, позволяет автоматически обрабатывать таблетки на выходе из шлифовального станка. Установка работает на базе кинематической схемы, состоящей из приводных ленточных конвейеров и вибрационных чаш, что позволяет вести одновременную обработку n таблеток. В случае, представленном на фиг. 3, n равно 4.

Находящиеся в вибрационной чаше 30 для обеспыливания таблетки подаются по вибрационной направляющей 31 на первый приводной транспортер 32. В качестве примера скорость перемещения таблеток составляет 15 мм/с на вибрационной направляющей 31 и 30 мм/с на приводном транспортере 32. Благодаря вибрационной направляющей таблетки распределяются по транспортеру 32 таким образом, что их главная ось оказывается параллельной направлению движения, что и позволяет формировать из таблеток столбик 33.

Второй приводной транспортер 34 является продолжением первого транспортера 32 и служит для приема таблеток, расположившихся по одной линии на первом транспортере. Уплотнение между транспортерами 32 и 34 выполнено башмаком или полозом 35. Второй приводной транспортер 34 может иметь скорость движения 60 мм/с.

Таблетки подаются на второй транспортер 34 последовательно столбиками 4 с помощью зажимного устройства 36, посредством таблетки удерживаются на башмаке 35 или высвобождаются. Состав столбиков обеспечивается подсчетом таблеток с помощью волоконного оптического устройства, конец оптического волокна помечен позицией 37.

Третий приводной транспортер 38, частично нависший над вторым приводным транспортером 34 и имеющий скорость движения 60 мм/с, оборудован шипами 39, расположенными равномерно по поверхности транспортера и служащими для обеспечения продвижения каждого столбика таблеток в зону обеспыливания 40 и по ту сторону от нее.

Зона обеспыливания 40 располагается между двумя панелями 41 и 42. Панель 41 имеет поверхность для подачи столбиков от второго приводного транспортера 34 в зону обеспыливания 40. Панель 42 содержит поверхность 44 для отвода столбиков таблеток от зоны обеспыливания 40 в емкость для сбора таблеток 45. Панель 42 несет на себе также группу 46, состоящую из электродвигателя и системы для передачи вращения двигателя на два параллельных ролика 47 и 48 (на фиг. 3 показан один ролик 47), расположенные и свободно вращающиеся между панелями 41 и 42. Позицией 50 показан лазерный луч, направленный на столбик таблеток, удерживаемый и приводимый во вращение роликами и подталкиваемый штырями 39 второго приводного транспортера 38.

На фиг. 4 показан поперечный разрез роликов 47 и 48, которые приводят во вращение таблетку 51, входящую в состав столбика таблеток, обеспечивая полную возможность обработки указанной таблетки лазерным лучом 50. Скорость вращения таблеток может составлять 1 об/с. Орган 52 предназначен для удаления продуктов разрушения пылевых образований. Для большей ясности орган 52 на фиг. 3 не изображен.

Орган 52 имеет участок 53, прозрачный для лазерного луча 50, и отверстие 54 напротив таблетки 51, обеспечивающее проход лазерного луча 50 и всасывание образовавшихся продуктов. Лазерный луч имеет угловое отклонение от вертикальной линии для предупреждения запыления прозрачной пластины 53 крупными частицами или осколками таблеток, образующихся при обработке.

Отверстие 54 имеет вытянутую форму в направлении роликов 47 и 48 с тем, чтобы обеспечить возможность обработки столбика таблеток по всей длине с помощью лазерного луча, пятно которого составляет от 50 мм до 2 мм.

Расстояние между роликами 47, 48 и примыкающим бортом органа 52 выбрано максимально малым. Ролики 47, 48 снабжены поперечными выемками (фиг. 5), на которой они изображены в продольном виде, чтобы можно было ввести газ-носитель. Предпочтительно, чтобы при установке роликов 47, 48 их располагали таким образом, чтобы выемка 55 ролика 47 соответствовала сплошной части 56 ролика 48.

Орган 52 имеет три всасывающих патрубка: один патрубок 57 располагается в самой нижней части органа 52, а два боковых патрубка 58 и 59 располагаются возле отверстия 54. Патрубки 58 и 59 соединены с трубопроводами соответственно 60 и 61, которые могут иметь диафрагмы для выравнивания всасываемых объемов. Скорость подаваемого по всасывающим трубопроводам газа способна достигать от 20 м/с до 30 м/с. Патрубки 58 и 59 предпочтительно подсоединить к трубопроводам анкерными болтами с раздвоенным концом для обеспечения одинакового всасывания по всей длине.

Щель 62, выполненная на уровне внутренней поверхности прозрачной пластины 53, обеспечивает подачу газа с регулируемым расходом, необходимым для оптимизации обеспыливания прозрачного участка 53. Такая щель может быть дополнена другими щелями, расположенными на той же наклонной поверхности органа 52, между щелью 62 и патрубком 59, таким образом, чтобы, с одной стороны, создать дополнительные воздушные завесы и, с другой стороны, усилить отклонение пыли в сторону патрубка 57. Другое расположение заключается в том, что всасывание происходит преимущественно патрубком 58 вместо патрубка 59, чтобы усилить отклонение клуба пыли в направлении к патрубку 57.

На фиг. 4 кроме того, изображены поворотное зеркало 65 и устройство 66 для придания соответствующей формы лазерному лучу.

Поворотное зеркало 65 позволяет производить периодическую чистку вращающихся роликов 47 и 48 посредством лазерного луча 50.

Похожие патенты RU2175150C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ УРАНОВЫХ ТАБЛЕТОК (ВАРИАНТЫ) 1990
  • Андре Фежье[Fr]
  • Мишель Пирсуль[Be]
RU2081063C1
ЛАЗЕРНАЯ ДЕЗАКТИВАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ 2005
  • Тюрко Бернар
  • Фишер Марк
RU2411044C2
СПОСОБ КОНТРОЛИРОВАНИЯ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА, ТАКОГО КАК ЯДЕРНАЯ ТОПЛИВНАЯ ТАБЛЕТКА 1999
  • Маршан Мишель
  • Ришо Кристиан
RU2247939C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ 1997
  • Жак Эро
RU2154012C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ СМЕШАННОГО ОКСИДА (U, PU)O С ДОБАВКОЙ СЕРООРГАНИЧЕСКОГО ПРОДУКТА 1996
  • Боер Мирей
  • Марк Ив
  • Демарк Даниелль
  • Сеисс Моник
RU2172030C2
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОТКЛИКА ДЕТЕКТОРА РАДИАЦИИ, ИЗЛУЧАЕМОЙ РАДИОАКТИВНЫМИ ОБЪЕКТАМИ, И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ЯДЕРНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТАКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 1999
  • Райхенауер Патрик
RU2219565C2
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ КЕРАМИКИ В ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ, ШЛИФОВАННАЯ КЕРАМИКА И СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ КЕРАМИКИ 1998
  • Шаролле Франсуа
  • Боэр Мирей
  • Костер Мишель
  • Пилюзо Паскаль
  • Фор Клод
RU2208003C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО СПРЕССОВЫВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕННЫЕ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ СПРЕССОВЫВАНИЯ ОПАСНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1994
  • Даниель Тюкула
  • Патрик Жакк
  • Филипп Керриен
  • Даниель Керло
RU2114472C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА ПУТЕМ СПЕКТРОМЕТРИИ ОПТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ НА ПЛАЗМЕ, ПОЛУЧЕННОЙ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРА 2000
  • Лакур Жан-Люк
  • Вагнер Жан-Франсуа
  • Деталль Винсент
  • Мошьен Патрик
RU2249813C2
СПОСОБ РАЗРЕЗАНИЯ НА ЧАСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ЯДЕРНОЙ УСТАНОВКИ СКАЛЫВАНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1994
  • Жан-Клод Шульц[Fr]
RU2109353C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 175 150 C2

Реферат патента 2001 года СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА ПОСРЕДСТВОМ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА

Сущность изобретения: отшлифованные таблетки помещают в перчаточный бокс и воздействуют на поверхность таблетки лазерным лучом, причем воздействие лазерного луча на указанную поверхность сопровождается эффектом лазерного удара. Затем обрабатываемую таблетку обдувают газовым потоком и отсасывают продукты разрушения пылевых образований. Устройство для обеспыливания таблеток содержит лазерный источник 1, связанный с перчаточным боксом 2, отражательные зеркала 5 и механизм 19 для приведения таблеток в движение по отношению к лазерному лучу. Для рекуперации продуктов разрушения пылевых образований с поверхности таблетки устройство содержит систему всасывания, которая снабжена отверстиями для подачи 15 газа-носителя и для всасывания 17 газа-носителя. Преимуществами заявленного изобретения являются: отсутствие деградации таблеток, значительная скорость обеспыливания, большая эффективность работы. 2 с. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 175 150 C2

1. Способ обеспыливания по меньшей мере одной таблетки (7) ядерного топлива после шлифования, после которой на поверхности таблетки осталась пыль из материала этой таблетки, отличающийся тем, что воздействуют на поверхность таблетки лазерным лучом с характеристиками, способными вызвать разрушение пылевых образований на этой поверхности, удаляют с поверхности таблетки продукты разрушения пылевых образований. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействуют лазерным лучом (3) на указанную поверхность, что сопровождается ударным лазерным эффектом. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при неподвижном лазерном луче (3) таблетку (7) приводят в движение, необходимое для воздействия лазерного луча на всю обеспыливаемую поверхность. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что несколько таблеток располагают в виде комплекса, при этом комплекс таблеток приводят во вращательное движение. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют таблетку (7), имеющую форму цилиндра вращения, и обеспыливают поверхность, являющуюся цилиндрической поверхностью таблетки, за исключением ее оснований, при этом осуществляют перемещение таблетки (7) по отношению к лазерному лучу (3) поступательно по главной оси таблетки в сочетании с вращательным движением таблетки вокруг ее главной оси. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что несколько таблеток (7) объединяют основаниями и образуют столбик, который подвергают воздействию лазерного луча (3). 7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что используют лазерный луч (3), имеющий прямоугольное сечение. 8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что удаляют продукты разрушения пылевых образований путем отсасывания. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что подвергаемую воздействию лазерного луча (3) поверхность обдувают газовым потоком в направлении, упрощающем отсасывание продуктов разрушения пылевых образований. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его проводят внутри закрытого корпуса (2). 11. Устройство обеспыливания по меньшей мере одной таблетки (7) ядерного топлива после шлифования, после которой на поверхности таблетки образовалась пыль из материала этой таблетки, отличающееся тем, что содержит средство, обеспечивающее воздействие на поверхность таблетки лазерным лучом (3) с характеристиками, способными вызвать разрушение пылевых образований на указанной поверхности, средство для удаления с поверхности таблетки продуктов разрушения пылевых образований. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что при использовании неподвижного лазерного луча (3) устройство содержит механизм (19) для приведения таблетки (7) в движение с тем, чтобы лазерный луч (3) воздействовал на всю обеспыливаемую поверхность. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что механизм для приведения таблетки в движение содержит два ролика (47, 48), несущих на себе таблетку и сообщающих ей вращательное движение. 14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что механизм (19) содержит средство для сообщения вращения таблетке вокруг самой себя и средство для сообщения таблетке поступательного движения относительно лазерного луча (3). 15. Устройство по одному из пп.12 - 14, отличающееся тем, что содержит дополнительно средство для объединения нескольких таблеток (7) в комплекс и для воздействия лазерного луча на этот комплекс. 16. Устройство по одному из пп.12 - 15, отличающееся тем, что содержит средство, обеспечивающее прямоугольное сечение лазерного луча (3). 17. Устройство по одному из пп.12 - 16, отличающееся тем, что средство для удаления продуктов разрушения пылевых образований содержит систему всасывания. 18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что система всасывания содержит орган (8, 52) рекуперации продуктов разрушения пылевых образований, который имеет прозрачный участок (11, 53) для лазерного луча для попадания лазерного луча (3, 50) через внутреннее пространство органа (8, 52) на таблетку (7,51), отверстие (18, 54), расположенное напротив таблетки (7, 51) и обеспечивающее прохождение лазерного луча (3, 50), а также всасывание указанных продуктов, по меньшей мере одно отверстие (15) для подачи газа-носителя в направлении к таблетке (7,51), по меньшей мере одно отверстие (17, 57, 58, 59) для всасывания газа-носителя, транспортирующего указанные продукты. 19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что отверстие (15) для подачи газа-носителя расположено между прозрачным участком (11) и отверстием (18) вблизи от прозрачной пластины. 20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что отверстие (18) выполнено с возможностью перекрытия таблетки (7). 21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что механизм для приведения таблетки (51) в движение содержит два вращающихся ролика (47, 48), несущих на себе таблетку и сообщающие ей вращательное движение, при этом орган (52) рекуперации расположен под узлом, образованным вращающимися роликами и таблеткой, а отверстие (54) органа служит для подачи через него газа-носителя, и по меньшей мере одно всасывающее отверстие (58, 59) для газа-носителя расположено вблизи от отверстия (54). 22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что прозрачный для лазерного луча участок (53) расположен с возможностью углового отклонения лазерного луча (50) от вертикальной линии. 23. Устройство по п.21 или 22, отличающееся тем, что содержит зеркало (65), предназначенное для направления лазерного луча (50) на таблетку (51), при этом зеркало установлено с возможностью поворота для направления лазерного луча на вращающиеся ролики (47, 48) для их очистки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2175150C2

СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ ПАССАЖИРСКОГО САЛОНА САМОЛЁТА И СМЕСИТЕЛЬ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОЗДУХА 2018
  • Иванов Валентин Иванович
  • Королёв Владимир Иванович
  • Пряхин Дмитрий Васильевич
RU2699317C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРИТТИРОВАННЫХ ТАБЛЕТОК ОКИСЕЙ 1989
  • Антуан Флоеансиг[Fr]
  • Поль Моллард[Fr]
RU2012071C1
GB 1220332 А, 03.09.1970
РАЗВЕРТКА ДЛЯ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЯ 1992
  • Дьячков Г.Б.
  • Корнилов Н.В.
  • Карпцов В.И.
  • Новоселов К.А.
  • Емельянов В.Г.
  • Ермолаев Е.К.
RU2032382C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ НЕКРУГЛОЙ ФОРМЫ 1995
  • Волчков В.В.
  • Кривощапов В.В.
  • Кувшинов С.Ф.
  • Левченко П.Е.
  • Слабожанкин А.С.
  • Сухов В.Б.
RU2088366C1
САМОЙЛОВ А.Г
и др
Дисперсионные твэлы, т
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
- М.: Энергоиздат, 1982, с
Прибор для запора стрелок 1921
  • Елютин Я.В.
SU167A1

RU 2 175 150 C2

Авторы

Пикко Бернар

Маршан Мишель

Даты

2001-10-20Публикация

1997-08-05Подача