核水下激光扫描系统

NM200ECore Verification System新型的核燃料测绘系统 NM200E的精确度来源于精细的牛顿成熟软件,补偿了视觉上扭曲热扰动，并利用堆芯 围板作为位置参考。除了精确度，NM200E突出了相当快速的绘图，时间两小时甚至更少。影响系统速度的主要因素，除了软件处理时间，是扩充的视野。 NM200E系统结合坚固的工业等级硬件和电子学到设计中，这样既能承受辐射照射又 能在反应堆断电期间进行严格部署。 精确测量在一次运行中断结束时，PWR反应堆内燃料组件的位置。 满足核能工业需求 组件 NM200E绘图头附带一个高分辨率录像机和一个高强度LED环形阵列 控制台单元包括相机控制单元，机架式PC，平面板屏幕和带轨迹球的无线键盘通信线是一个标准长150ft(45.72m) 长度达300ft.(91.44m)需要特别定制。牛顿实验室核心绘图软件。 组件被封装成两个耐冲击可航空运输行李箱 1. 2. 3. 4. 5. 建筑和建材 1.9lb（4kg）绘图头是6061T6 硬阳极氧化铝。 2.所有紧固件和连接器是316 不锈钢。 3.窗口由高强度石英玻璃制成。 3.O型环和垫片是丁晴橡胶，电 缆外壳是LLDPE是聚氨酯。 4.绘图头是设计建造用来承受辐 射，并且在伽马辐射水平5kR存在 下表现良好。 5.头部大部分面上配置有交替安 装点，并且防水深度达150ft （45.72m） NM200E堆芯验证系统是一种新型的技术，使得核电站操作员能够由牛顿实验室和一个重要美国核能单位合作研发的NM200E，制造了一个燃料组件S孔位置的精确位置，包括任意程度的不对准或者上喷嘴旋转并将他们与工厂工程师确 定的理想位置相比较。 堆芯测绘序列：操作员命令桥达到堆芯之上的预 定位置（燃料组件N3） 操作员指示系统开始绘图到使用者 的界面。 NM200E在位置取了一系列图 像，用多重技术加工，为视野内所 有燃料组件精确形成挡板和S形孔 位置。 每个S孔位置的总体估算产生，利用 检测的挡板位置作为固定参考点。软件不仅识别非标准间隙，还识别 堆芯内旋转和移动的燃料组件。 堆芯图自动更新，将所有数据保存 到多余存储设备。 摄像机头移动到下一位置，在使用 者界面上鉴定，维持视野内一个部分重叠。过程进行重复。 软件结合并关联所有以前视野内和 当前视野识别的S孔位置，以此来说 明摄像机里旋转和校准的变化，改善S孔位置估算。 到达一个挡板后，在起始点对面， 摄像机横向转移，维持一些视野重 叠。这个过程反方向重复，持续一个曲折模式直到所有燃料组件都在 系统内可见。 屏幕上显示的堆芯图形象地表明了 每个绘图燃料装置用三个之一颜色 的最终结果： 绿色：公差范围内 黄色：公差范围内，但是大于规定间隙红色：超差 NM200E软件覆盖一个图形识别的S孔位置于实时图像之上。堆芯图（右上角）显示当前绘图位置和每个燃料组件的公差内或者超差状态，与理想状态进行比较。在这个例子中， 在这个扫描区域的燃料组件都在公差范围内。 若选择了，结果图（左边）显示一个生动的堆芯代表，识别找到的S孔位置， 涉及到他们的理想位置。结果标签（右下方）列出了所有S孔位的三角洲。照相机，安装在它制造的燃料组件上， 用特殊杆件夹住。 照相机视频直播是用从燃料布局图 产生的图解队列覆盖展示出来的。 这再次证实这个系统是灵活的，并 产生预期图像。NM200E在精确度和绘图时间方面 变化，限制操作者只能推断S孔的位置。喷嘴宽，导致相当长的绘图时间。 NM200E，登记三四个喷嘴区域并 且能在两小时内完全测绘一个堆 芯。 依赖操作者的经验和相机方向，而NM200E处理的过程都是自动 且一致的。 远远优于传统视频测量法。 视频测量法仅仅是计量相关的喷嘴间隙 视频测量法扫描的精确度高度视频测量法视野没有一个半燃料牛顿实验室信息 牛顿实验室是一个私营的对于机器视觉、机器人和光学自动化的开发者和制造商。机驱动自动化。牛顿的产品设计使得计算机技术的质量、效率和成本效率取代了 基本每个工业的人为因素。牛顿实验室在全世界部署了超过20000个机器视觉，机器人和自动化系统。 牛顿实验室的一个核能相关产品 下激光扫描器，一个里程碑式技术通过 牛顿实验室与美国主要核能公共事业的 合作得到发展。扫描仪输出的是一个如 NM200UW能够提供精确、可靠的和有竣工 特性的高效标示尺寸，还能能追踪周期 退化，这样的能力对于那些直到现在还 依赖间接的不精确的测量技术的核能单位操作员极其重要。 右边：相同已扫描螺栓的可测CAD文件表现 作为麻省理工学院衍生单位，公司发展和推广了18年的对工业过程高性能、计算 另一个工业产品是NM200UW原子能水 尽的点阵数据，用工业标准3-D软件进行 利用，一个完全可测量CAD模型即产生。 左边：NM200UW扫描出的水下螺栓的数据输出。

非接触式独立激光测量系统Lazer200是一种创新的非接触式测量系统，它使用激光扫描和影像同时进行表面形貌测量。DRS™ 激光器可对关键零件表面进行高质量的非接触式激光扫描。Lazer系统采用创新的“升降桥”设计，在有限的紧凑空间内打造尽可能大量程的系统。基体轴向直线度和垂直度的保证，使DRS激光在整个Z轴行程的扫描过程中保持在捕获范围内。集成的影像系统用于定位零件、设置基准、选择激光扫描起始点和一般测量。技术参数XYZ行程(MM)标准扫描长度-X轴NA，Y轴50毫米Z轴调整范围-50毫米照明标准线性白光LED表面，LED台激光扫描结果标准0.125μm软件ZONE3MeasureMind3DMeasure-X传感器和附件激光传感器DRSLasers

本设备利用激光、显微镜、精密扫描组件、时间分辨数据采集技术和图像处理技术获得样品不同位置的荧光强度及寿命。利用定点激发技术，可以观测载流子迁移。是一种高性能、高扫描速度、高灵敏度的荧光成像仪器。一、系统主要技术指标1.激光扫描振镜模块1） 激光光纤输入，配电控光阑系统2）激光扫描成像范围∶最高4096x4096像素点3）成像放大倍数（zoom）∶1-32倍4）激光扫描波长范围：400-750nm 2.TCSPC模块1） 时间精度7ps 2） Bin通道数∶40963） 时间窗口50ps-5μs 4） 仪器响应函数（IRF）∶≤:300ps 5） 时间分辨率∶≤50ps 3.高灵敏度单光子检测器模块1） 检测面直径100μm 2） 光谱检测范围400-1000nm 3） 时间分辨率∶50ps（FWHM）4） 量子效率∶45%@550nm 4.稳态光谱检测模块光谱仪（配置可根据客户需求调整）1） 焦长200mm 2） 光谱仪内置两块光栅3） 出口耦合PMT检测器或CCD相机光谱检测模式∶波长扫描采集或CCD采集波长探测范围350-900nm 5.倒置显微镜模块1) 含照明光源、双色片、滤光片等基本配置2) 物镜一套（空气镜）∶100x、60x、20x 3) 最高空间分辨率≤500nm（取决于物镜和激光/荧光波长）6.激光器（可按客户需求选配）1) 单波长皮秒半导体激光器2) 皮秒超连续白光激光器二、应用实例1、荧光强度成像、荧光寿命成像样品：MAPbI3单晶纳米片和MAPbI3纳米线实验条件∶100X objective，pinhole 40μm，Exc∶400 nm，成像模式：共聚焦扫描成像模式样品：二维 SnSe2（微弱荧光材料）实验条件：100X（油镜），激发波长：405nm成像模式：共聚焦激光扫描成像模式 参考文献：Xing Zhou ,et al.,Tianyou Zhai*,Adv. Mater. 2015, 27, 8035–80412、低温舱内的荧光成像样品：MAPbI3 纳米线实验条件：100X，空间分辨率 1μm成像模式：共聚焦激光扫描成像模式 观测到钙钛矿纳米先低温相变过程的空间分布和演化状况3、高压舱内的荧光成像样品：MAPbI3单晶纳米片和MAPbI3纳米线MAPbI3 纳米线不同压力下激光扫描荧光成像 不同压力下荧光动力学曲线 MAPbI3 纳米线不同压力下载流子迁移荧光成像 不同压力下载流子迁移动力学曲线 参考文献：YanfengYin,WenmingTian,*etal.,JimingBian,*andShengyeJin*ACS Energy Lett.2022,7,154&minus 1614、载流子迁移成像实验条件∶100× objective，pinhole 40μm，Exc∶400 nm 样品：钙钛矿纳米片成像模式∶激光定点激发，荧光扫描成像，可获得样品荧光动态演化图5、电致发光成像样品：CdSe量子点LED 6、光电流成像实验条件∶405nm连续激光器，激光强度调至最弱，60x物镜下测量结果2D（ITO/SnO2/QW/Spiro-Au）结构的太阳能电池光电流成像图