JPH0675048B2

JPH0675048B2 - 高強度核放射線の存在下で使用するための導電率プローブ

Info

Publication number: JPH0675048B2
Application number: JP2158891A
Authority: JP
Inventors: レオナード・ウィリアム・ニードラッチ; デイル・フレデリック・テイラー
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: US4990855A; EP0403819A3; EP0403819A2; JPH03108651A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明は、高強度核放射線の存在下で使用するための導
電率プローブに関するものである。

原子力発電業界においては、原子力発電装置を構成する
材料および部品の耐久性や信頼性の向上を目的として数
多くの研究が長い間にわたって行われてきた。かかる研
究の対象の１つとして、原子力発電施設の高放射線炉心
区域の外部に位置する冷却水再循環用の配管系統におい
て主に発現する粒間応力腐食割れがある。通例、このよ
うな外部の配管系統はステンレス鋼から成っている。

一般的に述べれば、上記のごとき研究の結果として、粒
間応力腐食割れを促進する条件が発生するためには３つ
の要因が同時に起こらなければならないことが判明して
いる。第１の要因は、たとえば結晶粒界におけるクロム
欠乏に原因する金属（たとえばステンレス鋼）の感受性
の増大である。なお、結晶粒界におけるクロム欠乏は金
属の通常の加工操作中に含まれる熱処理または溶接など
の操作によって誘起されることがある。第２の要因は、
材料中における引張応力の存在である。第３の要因は、
沸騰水型原子炉内に通例存在するような、酸素を含有す
る正常水化学環境である。最後の正常水化学環境は、原
子炉の冷却水中に存在する不純物に由来する各種の酸化
性および腐食性物質によって誘起される。腐食性物質
は、一般に塩化物や硫酸塩のごとき不純物のイオンから
成っている。それ故、かかる腐食性物質を監視すること
は粒間応力腐食割れの研究および管理にとって有用なは
ずである。

導電率プローブは少なくとも微小な導電率を有する液体
中において使用されるものであって、該導電率の増減を
測定するために役立つ。すなわち、液体中に沈められた
離隔状態の電極間に電圧が印加される。その場合、導電
性物質の濃度の変化に応じ電極間に流れる電流が僅かに
変化する。かかる電極は、互いに良好に絶縁されている
と共に、迷走漏れ電流の流路を最小限に抑えながら両者
間に一定寸法の導電路を形成するように配置されていな
ければならない。沸騰水型原子炉の用水中における腐食
性物質の濃度が増加するのに伴い、用水の導電率は増大
する。それ故、原子炉用水の導電率の増大を測定する導
電率プローブは、原子炉用水中における腐食性物質の濃
度の増加を検出するために役立つわけである。

かかる導電率プローブにおいては、原子炉用水の導電率
を測定することが可能である一方、それの特定の部品は
水の侵入を受けないように絶縁状態で封止されていなけ
ればならない。すなわち、導電率プローブ内に存在する
内部導体および導体と電極との間の結線は、導体の電気
的干渉、短絡および腐食を防止するため、原子炉用水に
対して封止されかつ保護されていなければならない。

高温高圧の液体環境中において使用するために開発され
た導電率プローブは、金属外被およびセラミック絶縁体
を、高分子材料または軟質金属材料から成る機械的干渉
式もしくは座金式の封止機構と組合わせることによって
形成されてきた。こうして得られた構造物は、より温和
で本質的に放射線を含まない環境（たとえば、原子炉の
再循環管路内の環境）中においては十分に有用であっ
た。

最近に至り、応力腐食割れに対する腐食性物質の効果を
定量的に研究するため、研究者達は導電率プローブによ
る監視操作を炉心の近傍に位置する厳しい流体環境にま
で拡張することを求めるようになった。炉心内において
は、導電率プローブは特別に設計された小径の管中に取
付けることができる。かかる管は炉心内の燃料要素の間
に配置されていて、中性子検出器のごとき各種の監視装
置を収容するために使用されている。その結果、これら
の管は局部出力検出器案内管として知られている。

このように導電率プローブは、通例274℃の高い温度、1
000psiの高い圧力、並びに10⁹ラド／時のガンマ線およ
び10¹³ラド／時の中性子を含む強い放射線を有する炉心
内の厳しい流体環境中に配置されることになる。それ
故、従来の構造を持った導電率プローブは、材料の点お
よび原子炉の周囲環境への放射性物質の漏れを防止する
ことの必要性の点から見て、上記のごとき炉心環境中に
おいて使用するためには全く不適当である。たとえば、
多くの導電率プローブにおいて使用されている重合体封
止材は強い放射線に耐えることができず、従ってプロー
ブの破壊および放射線物質の漏れを引起こすことがあ
る。

発明の要約本発明に従えば、原子力発電施設の炉心内における腐
食、水圧および強い核放射線に耐え得るような導電率プ
ローブが提供される。また、かかる導電率プローブはコ
ンパクトなサイズを有しており、従って炉心内に存在す
る小径の局部出力検出器案内管中に挿入することができ
る。

本発明の導電率プローブは、ろう付け圧縮封止部を形成
するようにして絶縁体上に取付けられた中心電極を含む
センサである。かかるろう付け圧縮封止部は高強度の放
射線に耐え得ると共に、高圧の原子炉用水がプローブ内
に侵入するのを防止するために役立つ。それにより、中
心電極に電流を導く導体は原子炉用水による電気的干
渉、短絡および腐食作用から保護されることになる。か
かる目的を達成するため、絶縁体はセンサを支持するス
リーブに対して締り嵌めの封止部を形成するために役立
つ外部結合面を有する基部を含んでいる。かかる絶縁体
はまた、基部と一体を成しながら基部から伸びるように
形成された柱状部をも有している。かかる柱状部は、そ
れを覆うように配置された中心電極に対して締り嵌めの
封止部を形成するために役立つ外部結合面を有してい
る。これらの柱状部および基部はまた、柱状部上に配置
された中心電極からスリーブを絶縁状態で隔離するよう
に構成されている。

上記の絶縁体は、原子炉用水による腐食作用に対して抵
抗性を示し、高強度の核放射線に耐え、かつ非導電性を
有するような材料から成っている。これらの性質を有す
る好適な材料としては、サファイヤとしても知られる単
結晶アルミナが挙げられる。導導体が絶縁状態で絶縁体
中を通過し得るようにするため、絶縁体の柱状部および
基部を貫通して通路が設けられている。

上記の中心電極は、絶縁体に適合した熱膨張率を有しか
つ原子炉用水による腐食作用に対して抵抗性を示す材料
から成っている。好適な材料はコバールであって、これ
は通例約53.8（重量）％の鉄、約29（重量）％のニッケ
ル、約17（重量）％のコバルトおよび約0.2（重量）％
のマンガンから成る合金である。かかる中心電極は、柱
状部上に締り嵌めの圧縮封止部を形成するために役立つ
凹状の内面を有している。

かかるセンサを支持するためのスリーブは、絶縁体に適
合した熱膨張率を有しかつ原子炉用水による腐食作用に
対して抵抗性を示す材料から成っている。好適な実施の
態様に従えば、かかるスリーブはコバールから成る。か
かるスリーブは、絶縁体の基部との間に緊密なろう付け
封止部を形成するために役立つ結合部位を有している。
また、かかるスリーブの全長にわたって内部通路が伸び
ている。

スリーブの結合部位、中心電極の内面、並びに絶縁体の
基部および柱状部の外部結合面には、ろう材の付着を容
易にする金属被膜が設置されている。中心電極は絶縁体
の柱状部にろう付けされると共に、スリーブの結合部位
は絶縁体の基部にろう付けされ、それによってそれぞれ
の部品間にろう付け圧縮封止部が形成されている。本発
明の導電率プローブにおいて使用されるろう材、部品材
料および部品形状は互いに協力し、それによって原子炉
の厳しい炉心環境に耐え得るような圧縮封止部を形成し
ている。

絶縁体中の通路を通って伸びる導体は、中心電極の内面
に対して電気的に接続されている。

対向電極は、原子炉用水中における腐食に対して抵抗性
を示す金属（たとえば、コバールまたは白金）から成っ
ている。かかる対向電極は導電性の継手によってスリー
ブに結合され、そして一定の離隔距離を保ちながら中心
電極を包囲している。かかる対向電極は、中心電極と対
向電極との間に存在する原子炉用水を絶えず交換するた
めに役立つ複数の開口を有している。

最後に、スリーブを効果的に支持しかつスリーブおよび
導体を通して中心電極および対向電極からの電気信号を
伝達するための位置決め・信号伝達機構が設けられてい
る。

発明の詳細な説明本発明の導電率プローブは、広範囲の工業用監視目的の
ために有用であるとは言え、原子力発電施設の厳しい炉
心環境中において使用するために特に適している。それ
の構造中にはエラストマー封止材や重合体部品は全く含
まれていない。すなわち、セラミック部品および金属部
品をろう付け圧縮封止部で結合することによって該プロ
ーブの内部部品が保護されているのである。

先ず第１図を見ると、本発明に基づく導電率プローブ10
の構造が断面図によって示されている。かかる導電率プ
ローブ10は、６つの主要部分から成る概して円柱状の構
造を有している。それらの主要部分とは、円筒形の絶縁
体12、円筒形の中心電極14、円筒形の対向電極16、スリ
ーブ18、細長い円筒形の移行管20およびケーブルコネク
タアセンブリ22である。

導電率プローブ10は、放射線がもたらす有害作用、高い
温度および高い流体圧力に耐えると共に、該プローブを
通して外部環境に原子炉用水が漏れ出ることを防止し得
るような高信頼度の封止部を形成するように構成されて
いる。好適な実施の態様に従えば、絶縁体12は単結晶型
のアルミナであるサファイヤから成っている。サファイ
ヤは電気的絶縁をもたらすばかりでなく、（単結晶構造
を有するため）該プローブを取巻く水の浸食作用に良く
耐える。単結晶のサファイヤは結晶粒界を含まないた
め、（多少の全体的な腐食は受けるにせよ）原子炉用水
が結晶粒間に侵入することはあり得ない。なお、当業者
には自明のごとく、高純度アルミナやルビーのごときそ
の他の絶縁材も使用することができる。

上記の絶縁体12は、円柱状の基部24を有すると共に、基
部24と一体を成しながら基部24から伸びるように形成さ
れた直径のより小さい柱状部26をも有している。かかる
基部24および柱状部26を貫通して円柱状の連続した通路
28が設けられている。通路28は導電性の伝送線または導
体30を導くために役立つ。なお、かかる導体30はコバー
ルから成ると共に、それの末端部32は円板状に成形され
ていればよい。

絶縁体12に近似した熱膨張率を有する耐食性材料（たと
えば、コバールまたは白金）から成る中心電極14は一端
の閉じた円筒形を成しており、それによって柱状部26に
対して締り嵌めの封止部を形成する。所望ならば、コバ
ール製の中心電極14の性能を向上させるため、それの表
面上に白金黒の被膜を設置することもできる。白金黒は
微細な白金析出物であって、被覆面の表面積を増大させ
るために役立つ。なお、柱状部26の外径および中心電極
14の内径は、締り嵌めの状態を得るために約0.004イン
チの寸法差を与えるように機械加工されている。

中心電極14の凹状内面と柱状部26の外面との間に高結合
度の封止部を形成するため、焼結金属粉末法として知ら
れる操作が柱状部26に施される。すなわち、モリブデン
やタングステンのごとき金属粉末を含有し、かつ（場合
によっては）SiO₂やMnOのごときガラス生成用または改
質用の酸化物をも含有するペイントが柱状部26に塗布さ
れ、次いで−５〜＋20℃の範囲内の露点を有する湿性水
素雰囲気中において焼成することによって被膜が焼結さ
れる。このように、ガラス相と結晶相との混合物から成
るガラス質相を使用すれば、セラミック絶縁体上に密着
性の封止部が形成されるのである。焼結金属粉末法に関
する詳しい説明は、ダブリュー・エイチ・コール（W.H.
Kohl）著「マテリアル・アンド・テクニックス・フォー
・エレクトロン・チューブズ（Material and Technique
s for Electron Tubes）」（レインホルド・パブリッシ
ング・コーポレーション、ニューヨーク、1960年）の48
8〜493頁に見出すことができる。

焼成済みの表面を検査した後、金属被覆領域にニッケル
めっきを施して加熱することにより、金属被膜とニッケ
ルめっき層とが焼結される。焼結後の表面を検査した
後、銀めっきが施される。上記の検査は、めっき層の連
続性を確認するために行われる。このような表面処理層
34の形成により、絶縁体12に対する銀ろうの付着が容易
になる。

機械加工済みの中心電極14については、清浄処理および
検査を行った後、加工後焼なまし操作が施される。次い
で、中心電極14の内面にニッケルめっきおよび（めっき
層の結合力を向上させるための）焼結が施され、そして
検査が行われる。その後、第２のニッケルめっき／焼結
操作が施され、そして再び検査が行われる。所望なら
ば、中心電極14の内面上に銀めっきが施され、そしてか
かる銀めっき層を焼結した後に検査が行われる。更に、
第２の銀めっき、焼結および検査が繰返される。金属被
膜を設置した時点で中心電極14が絶縁体12にろう付けさ
れない場合には、かかる随意の銀めっき層がニッケルめ
っき層を保護するために役立つ。このような表面処理層
36の形成により、中心電極14に対する銀ろうの付着が容
易になる。

かかる封止機構の組立に際しては、先ず、導体30が中心
電極14の内面にスポット溶接される。更にまた、中心電
極14は銀ろう38によって柱状部26の表面に密封状態で結
合され、それによって高信頼度の圧縮封止部が形成され
る。導体30は中心電極14から絶縁体12中の通路を通って
伸びることになる。上記のごとき金属被膜およびろう材
は、第２図の拡大断面図中に示されている。なお、それ
ら第１および３図中に示されていないが、第１および３
図に示された構造中にも存在していることを理解すべき
である。

再び第１図において説明すれば、絶縁体12の基部24の外
周面は（大括弧40によって表わされるような）外部結合
面を成している。第２図からわかる通り、かかる外部結
合面40にも柱状部26の表面と同様な金属被覆が施されて
いる。円筒形のスリーブ18は、絶縁体12に近似した熱膨
張率を有しかつ腐食に対して抵抗性を示す金属から成っ
ている。好適な実施の態様に従えば、スリーブ18はコバ
ールから成る。スリーブ18の内径は（たとえばもみ下げ
作業により）42の位置において拡張されており、それに
よって結合部位が形成されている。かかる結合部位42
は、絶縁体12の基部24の外部結合面40を受入れかつそれ
に結合されることによって緊密な封止部を形成するため
に役立つ。なお、基部24の外径およびスリーブ18の結合
部位42の内径は、締り嵌めの状態を得るために約0.004
インチの寸法差を与えるように機械加工されている。

スリーブ18用として製造されたコバール製の円筒につい
ては、清浄処理および検査を行った後、加工後焼なまし
操作が施される。かかる焼なまし操作に続いて、ニッケ
ルめっきおよび焼結が施され、そして検査が行われる。
更に、第２のニッケルめっき／焼結操作が施され、そし
て再び検査が行われる。通例、このように処理されたス
リーブ18は使用時まで密閉プラスチック容器内に保存さ
れる。絶縁体12の外部結合面40とスリーブ18の結合部位
42との間には、銀ろうの使用によって緊密な圧縮封止部
が形成される。このようにして、原子炉の炉心環境中に
おいて使用するための導電率プローブ10について要求さ
れるような第２の高信頼度封止部が形成されることにな
る。

スリーブ18の内部空間44は、導体30が通過するための内
部通路を提供する。導体30がスリーブ18の内面から確実
に絶縁されるようにするため、内部空間44内にはアルミ
ナ管46が配置されている。かかるアルミナ管46は、導電
率プローブ10の用途に付随する温度の影響を受けること
なく所要の絶縁をもたらす。

対向電極16は、原子炉の炉心内における腐食に対して抵
抗性を示す金属（たとえば、白金またはコバール）から
成っている。かかる対向金属16は、スリーブ18上に取付
けられて一定の離隔距離を保ちながら中心電極14を包囲
するように形成されている。導電性の継手（たとえば、
タングステン不活性ガス溶接部）の使用により、対向電
極16はスリーブ18に結合されている。対向電極16にはま
た、２つの電極間の空隙を満たす原子炉用水を絶えず交
換するために役立つ複数の開口が設けられている。所望
ならば、中心電極14の場合を同じく、コバール製の対向
電極16上に白金黒の被膜を設置することもできる。

次に第３図を見ると、本発明のもう１つの実施の態様が
示されている。この場合には、一定の離隔距離を保ちな
がら中心電極14を包囲する対向電極を形成するために金
網17が使用されている。かかる金網17は、原子炉の炉心
内における腐食に対して抵抗性を示す金属（たとえば、
白金またはコバール）から成っている。金網17の使用に
より、２つの電極間の空隙を満たす原子炉用水は絶えず
交換されることになる。

再び第１図について説明すれば、コバール製のスリーブ
18はたとえば304ステンレス鋼製の移行管20に結合され
ている。移行管20はスリーブ18と同じ直径を有してい
て、それの上端48は（たとえば管溶接機を用いて実施さ
れる）タングステン不活性ガス溶接によってスリーブ18
の下端50に接合されている。移行管20の内部空間52は、
スリーブ18の内部通路に連続した内部通路を提供する。
アルミナ管46は移行管20内にも連続して伸びていること
が認められよう。移行管20の下端はネック状にくびれ、
それによって封止端部54を成している。かかる封止端部
54は、公知のタングステン不活性ガス溶接技術によって
ケーブルコネクタアセンブリ58のステンレス鋼製つば56
に溶接されている。ケーブルコネクタアセンブリ58はセ
ラミック支持体60を含んでいて、それを無機質絶縁ケー
ブル62が貫通している。ケーブル62はステンレス鋼製の
外殻を有していて、中心に配置された導線64との間はア
ルミナのごとき無機質絶縁物によって絶縁されている。
原子炉内において使用した場合、かかる無機質絶縁ケー
ブル62は炉心から外方に伸びて周囲環境に達することに
なる。回路を完成するため、導体30は66の位置でリード
線70にスポット溶接されている。かかる接続を容易にす
るため、導体30にはコイル状の部分64が設けられてい
る。このようなケーブルコネクタアセンブリ58は、たと
えば、アメリカ合衆国オハイオ州ツインバーグ市所在の
（ゼネラル・エレクトリック・カンパニーの支社であ
る）ロイター・ストークス（Reuter-Stokes）社から市
販されている。

実施例第１および３図から示された実施の態様にそれぞれ対応
する２個の導電率プローブCP−１およびCP−２を３ケ月
以上の連続使用によって試験した。詳しく述べれば、２
個のプローブを285℃の温度および1200psiの圧力に維持
された容量１のオ−トクレーブ内に挿入した。このオ
ートクレーブには、高純度の脱イオン水が毎分30mlの一
定公称流量で供給された。実験の様々な段階において、
給水を10％の水素または0.5％の酸素と平衡させること
により、オートクレーブ内の水がそれぞれ160ppbの公称
水素濃度または200ppbの公称酸素濃度を有するように調
整した。

導電率を変化させるためには、毎分0.2〜2.6mlの注入量
を与え得る計量ポンプの使用により、水酸化ナトリウム
（NaOH）の側流を主給水流中に注入した。

２個のプローブを用いて測定を行う際に使用した監視計
器は、リーズ・アンド・ノースラップ（Leeds and Nort
hrup）社製のモデル7076−１マルチレンジ・コンダクテ
ィビティ・アナライザであった。本試験の目的にとって
は温度補償が不要であったので、リーズ・アンド・ノー
スラップ社の取扱説明書277050F（1985年）に従って通
常の温度補償用サーミスタの代りに固定抵抗を使用し
た。上記の監視計器は320Hzの方形波信号を供給し、そ
して（常温付近における測定のために使用した場合に
は）マイクロジーメンス／センチメートル（μS/cm）単
位の導電率のディジタル表示値および記録計信号を与え
ることができる。しかしながら、本試験における測定は
通常動作範囲の外側に位置する285℃の高温で行われた
から、ディジタル表示値のレンジ調整用の内蔵制御器を
操作して直読値を得ることはできなかった。それ故、導
電率測定用セルの代りに既知の標準抵抗を用いて独立に
作成された校正曲線の使用により、計器のディジタル表
示値がコンダクタンス値に変換された。かかる校正曲線
は、Ｒ＝1/σ（ただし、Ｒは抵抗を表わし、かつσはコ
ンダクタンスを表わす）の関数に基づいている。かかる
コンダクタンス値を導電率（すなわち、１cm²の横断面
積を有する1cmの空隙についてのコンダクタンス）に変
換するためには、電極間の固定空隙を特徴づける（セル
定数として知られる）幾何学的定数をコンダクタンス値
に掛けることが必要である。上記のごとき２個のプロー
ブに関するセル定数は、室温下で0.01重量モル濃度の塩
化カリウム溶液中に浸漬することによって求められた。
その際には、浸漬されたプローブを含む系全体を短時間
だけ真空に引くことにより、校正を無効にする気泡を電
極間の空隙から確実に除去することができた。1kHzで動
作する汎用高周波インピーダンスブリッジ（モデル1650
A）を使用することにより、プローブCP−１およびCP−
２に関してそれぞれ0.155cm^-1および0.129cm^-1のセル定
数が測定された。なお、0.100cm^-1の表示セル定数を有
する市販のセンサを同じ手順に従って測定したところ、
0.100cm^-1の値が得られた。

次に、オートクレーブ内に存在する水の導電率の変化に
対する応答を調べることによって２個のプローブを試験
した。水の導電率は、オートクレーブに対する高純度給
水中に水酸化ナトリウムを注入することによって変化さ
せた。第１表中に示されたデータは、上記のごとき校正
操作およびセル定数を用いて計器の読みから求めたもの
である。

第４および５図においては、縦軸上に示された導電率の
測定値が横軸上に示された溶質の濃度に対してプロット
されている。第４図中の曲線は下記の式に当てはめるこ
とができる。

Ｋ＝5.2＋1.05×10^-6C 式中、ＫはμS/cm単位の導電率を表わし、かつＣは水酸
化ナトリウムの重量モル濃度を表わす。かかるデータに
関しては、全濃度範囲にわたって良好な直線関係が存在
することが理論的に予想される。ところで、水酸化ナト
リウム濃度がゼロに近づくに従い、導電率は純粋な水に
ついて報告された値（2.9〜4.2μS/cm）と同等な値に近
づくはずである。実際に観測された値は、純粋な水につ
いて報告された値よりもやや高くなっている。これは、
疑いもなく、水中に腐食生成物が存在することを意味し
ている。このことはまた、オートクレーブからの流出水
の常温導電率（0.4μS/cm）が流入水の常温導電率（0.0
7μS/cm）より高かったことによっても証明される。

第１表中に示された６つの測定値（実施例17〜22）から
わかる通り、正常水化学条件と水素水化学条件との間に
は検出可能な差が明らかに存在する。このような差は、
正常水化学条件下では水中にクロム酸が生成される一
方、水素水化学条件下では水酸化鉄および水酸化ニッケ
ルが生成されることに関連するものである。このことは
また、プローブCP−１およびCP−２に関する導電率測定
値を比較して示す第５図中にも表わされている。すなわ
ち、黒いデータ点によって示された水素水化学条件（16
0ppb水素）下のデータは白いデータ点によって示された
正常水化学条件（200ppb酸素）下のデータよりも一貫し
て低くなっている。なお、第４図のグラフの横軸には切
れ目が存在している。かかる切れ目は、それの左側では
高純度水が使用されたのに対し、それの右側では少量の
水酸化ナトリウムが添加されたことを示している。

以上、特定の製造・組立方法を説明したが、本発明はそ
れのみに限定されないことを理解すべきである。すなわ
ち、当業者にとっては自明のごとく、本発明の導電率プ
ローブを形成するためにその他のろう付け技術や製造技
術も使用し得ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一態様に基づく導電率プローブ
の断面図、第２図はろう付け封止部を詳細に示す第１図
の一部分の拡大断面図、第３図は本発明の別の実施の態
様に基づく導電率プローブの一部分の断面図、第４図は
様々な水酸化ナトリウム濃度を有する水中に沈められた
本発明の導電率プローブを用いて得られた導電率測定値
を示すグラフ、そして第５図は様々な水酸化ナトリウム
濃度を有する水中に沈められた本発明の導電率プローブ
を用いて得られた導電率測定値を示すもう１つのグラフ
である。図中、10は導電率プローブ、12は絶縁体、14は中心電
極、16は対向電極、17は金網、18はスリーブ、20は移行
管、22はケーブルコネクタアセンブリ、24は基部、26は
柱状部、28は通路、30は導体、34および36は表面処理
層、38は銀ろう、40は外部結合面、42は結合部位、44は
スリーブの内部空間、46はアルミナ管、52は移行管の内
部空間、56はつば、60はセラミック支持体、62は無機質
絶縁ケーブル、64は導線、68はコイル状部分、そして70
はリード線を表わす。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）外部結合面を有する基部、および前
記基部と一体を成しながら前記基部から伸びるように形
成されかつ外部結合面を有する柱状部を含むと共に、絶
縁状態で導体を導くため前記柱状部および前記基部を貫
通して設けられた通路を有するアルミナ絶縁体、（ｂ）
ろう材の付着を容易にするため、前記柱状部の外部結合
面および前記基部の外部結合面上にそれぞれ設置された
第１および第２の密着性金属被膜、（ｃ）前記アルミナ
絶縁体に適合した熱膨張率を有しかつ沸騰水型原子炉内
における腐食に対して抵抗性を示す特定の金属から成っ
ていて、ろう材の付着を容易にするために第３の密着性
金属被膜で被覆された凹状の内面を有すると共に、前記
柱状部の外部結合面上に配置されかつそれにろう付けさ
れて圧縮封止部を形成する中心電極、（ｄ）前記アルミ
ナ絶縁体に適合した熱膨張率を有しかつ沸騰水型原子炉
内における腐食に対して抵抗性を示す第１の特定金属か
ら成っていて、ろう材の付着を容易にするための第４の
密着性金属被膜で被覆されかつ前記中心電極から絶縁状
態で隔離されながら前記基部の外部結合面と共にろう付
け圧縮封止部を形成する結合部位を有すると共に、全長
にわたって伸びる第１の内部通路を有するスリーブ手
段、（ｅ）沸騰水型原子炉内における腐食に対して抵抗
性を示す特定の金属から成っていて、導電性の継手によ
り前記スリーブ手段に結合されて一定の離隔距離を保ち
ながら前記中心電極を包囲し、かつ前記中心電極と対向
電極との間の空隙を満たす液体を絶えず交換するために
役立つ複数の開口を有する対向電極、（ｆ）前記中心電
極の内面に対して電気的に接続され、かつ前記アルミナ
絶縁体中の前記通路および前記スリーブ手段中の前記第
１の内部通路を通って絶縁状態で伸びる導体、並びに
（ｇ）前記スリーブ手段を効果的に支持しかつ前記導体
および前記スリーブ手段からの信号を伝達するために役
立つ位置決め・信号伝達手段の諸要素から成る結果とし
て高温、高圧および核放射線に耐え得ることを特徴とす
る導電率センサ。
【請求項２】前記アルミナ絶縁体が単結晶アルミナから
成る請求項１記載の導電率センサ。
【請求項３】前記中心電極が白金から成る請求項１記載
の導電率センサ。
【請求項４】前記中心電極がコバールから成る請求項１
記載の導電率センサ。
【請求項５】前記スリーブ手段がコバールから成る請求
項１記載の導電率センサ。
【請求項６】前記対向電極が白金から成る請求項１記載
の導電率センサ。
【請求項７】前記対向電極がコバールから成る請求項１
記載の導電率センサ。
【請求項８】前記対向電極が金網から成る請求項１記載
の導電率センサ。
【請求項９】コバールから成る前記中心電極が白金黒で
被覆されている請求項４記載の導電率センサ。