[發明專利]一種放射性工況下的激光去污裝置

在審

• 申請號: 201710492865.8
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107134302A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 魏少翀;陳國星;吳樹輝;季驊;潘晨陽;黃騫;王博;覃恩偉;尹嵩;葉林;陸海峰
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21F9/30
• 分類號: G21F9/30;G21F9/06;B08B7/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,林傳貴

技術領域

本發明涉及激光去污領域，尤其涉及一種放射性工況下的激光去污裝置。

背景技術

核電站在運行過程中，結構材料的腐蝕產物和一回路冷卻劑受中子活化形成放射性物質，傳送、分配、沉積在系統的管道、閥門和水泵的表面。隨著核電站服役時間的增長，這些放射性物質積累日益增多，導致系統輻射場增強，工作人員受輻照劑量增加。因此，需要定期或不定期進行放射性去污，保障電站安全運行，并降低運行人員集體輻射劑量。隨著國內核電站大規模建設及運行，亟需進行放射性去污的部件將越來越多。

在有核輻射的條件下進行激光去污時所有對外接口都會有抗輻射窗口來對裝備內部器件進行防護，抗輻射窗口必須滿足抗輻射指標要求。激光去污用輸出激光尤其是高功率去污激光在長時間工作時需要透過抗輻射窗口工作，由于傳統激光輸出窗口針對工作激光波長的透過率高達99.9％以上，在進行設計時基本上不考慮加工激光對輸出窗口的熱影響。本項目去污裝備中高功率去污激光需要透過抗輻射窗口對工作對象進行去污，傳統抗輻射窗口將吸收大量激光透過產生的熱量，如果不能快速有效的對抗輻射窗口進行散熱，將對整個裝備使用產生嚴重影響，并危及裝備的安全。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種放射性工況下的激光去污裝置，在增加換熱面積的前提下進一步利用降溫工具進行主動降溫，另一方面，通過增大抗輻射玻璃的透光率，降低抗輻射窗口吸收的熱量。本發明的技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種放射性工況下的激光去污裝置，包括殼體、設置于所述殼體內的清洗激光輸出模塊、設置在殼體上的抗輻射窗口及嵌置在所述抗輻射窗口中的抗輻射玻璃，所述清洗激光輸出模塊發射的清洗激光穿過所述抗輻射玻璃，進而到達待去污物體表面，所述抗輻射玻璃的外側壁與抗輻射窗口上用于嵌置抗輻射玻璃的內側壁完全接觸，所述抗輻射窗口的內側壁由導熱金屬材料制成。

進一步地，所述裝置還包括降溫單元，所述降溫單元用于對所述抗輻射玻璃進行降溫。

進一步地，所述抗輻射玻璃上設置有增透膜。

進一步地，所述增透膜的設置方法包括：

S1、將抗輻射玻璃放入密閉裝置內，并對所述密閉裝置進行抽真空操作；

S2、對所述抗輻射玻璃進行預熱；

S3、通過等離子化學氣相沉積法在玻璃表面形成等離子氦氣噴涂膜層；

S4、在所述氦氣噴涂膜層外交替噴涂至少兩層五氧化三鈦層和兩層氧化鈦硅層；

S5、在最外層噴涂連三甲苯保護層；

S6、燒結，以完成抗輻射玻璃正反面上增透膜的設置。

進一步地，所述裝置還包括溫度傳感器與控制器，所述溫度傳感器用于采集所述抗輻射玻璃的實時溫度，所述溫度傳感器與控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述降溫單元連接。

進一步地，所述控制器根據溫度傳感器的檢測結果，控制降溫單元的工作模式，包括：若檢測結果低于第一溫度閾值，則關閉降溫單元；若檢測結果高于第二溫度閾值，則開啟降溫單元。

進一步地，控制器控制降溫單元的工作模式還包括：若開啟降溫單元后，檢測結果為溫度升高，則增大所述降溫單元的工作功率。

進一步地，所述清洗激光輸出模塊為藍光激光發射器。

進一步地，所述裝置上固定設置有在線校正輔助單元，所述在線校正輔助單元包括第二殼體、測量激光輸出模塊、功率調節模塊、窄帶濾波模塊、探測信號收集靶面及信號提取處理模塊，所述第二殼體上嵌置有第二抗輻射玻璃，所述測量激光輸出模塊發射的測量激光穿過所述第二抗輻射玻璃，并在待去污物體表面反射后穿過所述第二抗輻射玻璃，經窄帶濾波模塊過濾，并收集于所述探測信號收集靶面，所述信號提取處理模塊提取探測信號收集靶面的接收功率信號并做信號處理，并將處理結果轉發給功率調節模塊，所述功率調節模塊根據所述接收功率信號的處理結果對所述測量激光輸出模塊進行功率增益調節。

另一方面，本發明提供了一種在玻璃表面制備增透膜的方法，包括：

S1、將抗輻射玻璃放入密閉裝置內，并對所述密閉裝置進行抽真空操作；

S2、對所述抗輻射玻璃進行預熱；

S3、通過等離子化學氣相沉積法在玻璃表面形成等離子氦氣噴涂膜層；

S4、在所述氦氣噴涂膜層外交替噴涂至少兩層五氧化三鈦層和兩層氧化鈦硅層；

S5、在最外層噴涂連三甲苯保護層；

S6、燒結，以完成抗輻射玻璃正反面上增透膜的設置。

本發明具有下列優點：