[發明專利]一種正比計數管中子吸收電極及其制備方法

在審

• 申請號: 202110098754.5
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112921290A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 金凡亞;但敏;何正熙;蔣天植;趙云華;許澤金;王銀麗;黃有駿
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院;中國核動力研究設計院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/02;C23C14/06;G01T3/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種正比計數管中子吸收電極，包括呈圓筒狀的基體，其特征是，所述基體內壁依次設有過渡涂層、中子吸收層，中子吸收層由富集硼¹⁰B制備而成。

2.根據權利要求1所述的一種正比計數管中子吸收電極，其特征是，所述基體由不銹鋼或鋁合金制備而成。

3.根據權利要求1所述的一種正比計數管中子吸收電極，其特征是，所述過渡涂層由Al、Ti、Cr、Si中任意一種或幾種制備而成。

4.根據權利要求1所述的一種正比計數管中子吸收電極，其特征是，所述過渡涂層的厚度為50-300nm，中子吸收層的厚度為1-5um。

5.一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

S101：將正比計數管壁展開為平板狀或切開為半圓筒狀；

S102：采用磁控濺射技術在基體表面沉積一層過渡涂層，工作氣氛為Ar，工作真空度為0.1-1Pa，沉積偏壓為[-100，-300V]，沉積時間由沉積的涂層厚度來決定，沉積完成后關閉靶電源，繼續沉積中子吸收層；

S103：在不破壞真空、保持與步驟S102中Ar氣總流量不變的情況下，采用磁控¹⁰B靶來沉積中子吸收層，工作真空度為0.1-1Pa，沉積偏壓為[-100，-300V]，沉積時間由沉積的涂層厚度來決定；沉積完成后關閉B靶電源、氣體Ar，反應室本底真空恢復為1×10^-3Pa，待自然冷卻后取出板件；

S104：將步驟S103中制備的帶過渡涂層、中子吸收層的基體以模具壓卷方式進行彎卷，將彎卷后的基體沿管件接口處進行密封焊接。

6.根據權利要求5所述的一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，所述磁控濺射為直流、射頻、單極性脈沖或雙極性脈沖磁控濺射中的任意一種。

7.根據權利要求5所述的一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，所述焊接方式為氬弧焊、激光焊或電子束焊中的任意一種。

8.根據權利要求5所述的一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，所述基體展板處理后進行清洗，具體為：將基體板材經酸堿去除氧化層后，依次放入丙酮、無水乙醇中分別進行15min超聲波清洗，干燥后放入真空腔室內，然后抽真空度至1×10^-3Pa。

9.根據權利要求8所述的一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，所述過渡涂層沉積之前對基體進行預清洗，具體為：保持真空室本底真空為1×10^-3Pa下，向真空室內充入工作氣體Ar，使腔室內真空維持在2.0Pa，用偏壓濺射清洗15min，濺射偏壓-1000V，占空比80％。

10.根據權利要求5所述的一種正比計數管中子吸收電極的制備方法，其特征是，所述基體為不銹鋼或鋁合金，過渡涂層為Al、Ti、Cr、Si中任意一種或幾種。