1 N↑ − N1
↓
, (3.8)
kde ρ0 je váha kalibrovanej absorpčnej tyče, N(z) je detegovaná početnosť ne-utrónov v momente, v ktorom je tyč v polohe z, N↑ je detegovaná početnosť neutrónov v momente, v ktorom je tyč v hornej koncovej polohe a N↓ je detego-vaná početnosť neutrónov v momente, v ktorom je tyč v dolnej koncovej polohe.
3.4 Kalibrácia absorpčnej tyče metódou využí-vajúcou reaktimeter
Dynamická kalibrácia absorpčnej tyče je rýchla metóda kalibrácie tyče vy-užívajúca reaktimeter. Reaktimeter je systém obsahujúci neutrónový detektor, vhodnú aparatúru pre spracovanie signálu z detektoru a procesor. Reaktimeter poskytuje informáciu o časovej závislosti reaktivity v reálnom čase riešením rov-nice inverznej kinetiky odvodenej z rovníc bodovej kinetiky. (Rataj a kol., 2016) Pri zavádzaní, resp. vyťahovaní, kalibrovanej absorpčnej tyče z reaktora, resp.
do reaktora, konštantnou známou rýchlosťou v je možné na základe dát z reak-timetra získať závislosť reaktivity na polohe tyče. Výsledkom kalibrácie je integ-rálna charakteristika tyče, tzv. kalibračná krivka.
3.5 Korekcie
V predchádzajúcich podkapitolách boli stručne popísané základné typy expe-rimentov vykonávané na školskom reaktore, ktorým je táto práca venovaná. Tento popis vychádza prevažne z rovníc bodovej kinetiky. Tá predpokladá priamu úmer-nosť medzi odozvou neutrónového detektora a tokom neutrónov v aktívnej zóne reaktora. Táto podmienka v praxi nie je splnená a jej splnenie nie je možné zais-tiť. K zohľadneniu tohto a aj iných rozdielov je možné zaviesť špeciálne korekčné faktory. Stanovenie jednotlivých korekčných faktorov nie je cieľom tejto práce, ale pri návrhu systému bola možnosť využitia týchto korekčných faktorov vzatá do úvahy systém poskytuje používateľovi možnosť rôzne korekčné faktory zahrnúť do výpočtov.
Praktická aplikácia vyššie prezentovaných metód často zahŕňa odčítanie po-zadia, zohľadnenie nelinearity detekčného systému alebo prevod nevlastného in-tegrálu na vlastný pre zohľadnenie konečného času trvania experimentu.
4. Základný popis softvéru
Jedným z cieľov diplomovej práce bolo vytvoriť systém s grafickým používa-teľským rozhraním pre vyhodnocovanie najčastejších experimentov vykonávaných na reaktore VR-1. Táto kapitola je preto venovaná základnému popisu vytvo-reného systému a jeho grafického rozhrania. Systém bol vytvorený v prostredí Matlab, ako samostatne stojaca aplikácia, pomocou súčasti Matlab App Desig-ner. Systém bude pre potreby používateľov dostupný vo forme softvéru s názvom VRABLAB, ktorý sa dá používať nezávisle na softvéri Matlab. Kvôli zachovaniu možnosti využiť systém aj počas rôznych medzinárodných projektov, na ktorých sa katedra zúčastňuje, je grafické rozhranie systému v anglickom jazyku.
4.1 Grafické používateľské rozhranie
Grafické rozhranie systému, viď obrázok 4.1, sa skladá zo šiestich hlavných častí:
• hlavného menu,
• panelu s nástrojmi,
• hlavného okna s kartami,
• panelu výberu intervalu,
• informačného panelu a
• päty.
V nasledujúcich častiach textu budú jednotlivé časti podrobne popísané.
Hlavné menu
Hlavné menu sa nachádza v hornej časti okna softvéru a skladá zo samotného menu (horná časť) a z lišty so skratkami (spodná časť). Menu pozostáva z troch úrovní, ktorých štruktúra je zrejmá zo schémy na obrázku 4.2.
Voľby:
File > Import a File > Export
slúžia na import vstupného a export výstupného dátového súboru v definovaných formátoch.
Voľba:
File > Export > Selection
Exportuje interval z načítaných dát zvolený pomocou panelu výberu intervalu.
Voľbou:
Data > Set Type of Experiment
Obr. 4.1: Grafické používateľské rozhranie.
/
File Import Export + Data
Set Type of Experiment + Plot +
Transform Crop Tools
Expected Value of Constant Parameter + Background Tool +
Area Under Graph + Detector
Plot Correction Factor Reload Correction Factor Quick
Quick RD/SJ Help
Obr. 4.2: Schéma štruktúry menu. Symbolom „+“ je znázornená tretia úroveň menu, ktorá pre prehľadnosť nie je zobrazená.
sa volí typ analyzovaného experimentu. Predvolený typ experimentu jeDefault. Ak používateľ zvolí iný typ experimentu, v hlavnom okne s kartami sa objaví karta príslušného experimentu, do ktorej sa ukladajú jednotlivé vyhodnocované parametre a prebiehajú v nej výpočty. Podrobnejší komentár ku kartám jednot-livých experimentov je uvedený v kapitole 6.
Voľbou:
Data > Plot
si používateľ môže nechať vykresliť rôzne diagnostické grafy zo zvoleného inter-valu. Podrobnejší komentár k jednotlivým diagnostickým grafom je uvedený v kapitole 6.
Voľbou:
Data > Transform
môže používateľ zmeniť časový krok načítaných dát. Typickým príkladom je transformovanie vstupnej sady dát meraných po desatine sekundy na sadu dát s časovým krokom 1 s. Transformovať je možné iba z menšieho časového kroku na väčší.
Voľbou:
Data > Crop
môže používateľ orezať interval zvolený pomocou panelu výberu intervalu.
Rôzne voľby druhej úrovne vo voľbe Tools sú diskutované v kapitole 5.
Voľbou:
Detector > Plot Correction Factor
môže používateľ vykresliť použitý korekčný faktor kt(m), viď kapitola 4.2, odsek na strane 35.
Voľbou:
Detector > Reload Correction Factor sa možno opätovne pokúsiť o načítanie korekčného faktora.
Voľba druhej úrovne vo voľbe Quick je zjednodušená, plne automatizované, varianta analýzy experimentov Rod-Drop a Source-Jerk, ktoré sú diskutované v kapitole 6.
Voľba Help slúži na zobrazenie manuálu.
Panel s nástrojmi
Panel s nástrojmi sa nachádza v ľavej časti okna softvéru. Skladá sa z jednot-livých nástrojov, ktoré sú podrobne komentované v kapitole 5. Práca nástrojov je vždy viazaná na konkrétny interval zvolený pomocou panelu výberu intervalu.
Pre jednotlivé nástroje sa dajú aplikovať rôzne nastavenia voľbou Tools v menu.
Hlavné okno
Hlavné okno s kartami sa nachádza v centrálnej časti okna softvéru a zaberá jeho najväčšiu časť. Pri voľbe:
Data > Set Type of Experiment > Default
je k dispozícii iba jedna karta s názvomData Plot. Na tejto karte je vidieť graf načítaných dát, výber intervalu a v spodnej časti názov súboru s importovanými dátami. Pri výbere inej voľby, akoDefaultsa zmení popis grafu podľa zvoleného typu experimentu a zobrazí sa karta príslušného experimentu.
Panel výberu intervalu (Interval Selection Panel)
Panel výberu intervalu sa nachádza v pravej hornej časti okna softvéru. Pozos-táva z dvoch posuvníkov a dvoch spinnerov. Horná dvojica slúži na výber spodnej hranice zvoleného intervalu (ľavá červená čiara v grafe) a spodná dvojica slúži na výber hornej hranice zvoleného intervalu (pravá červená čiara v grafe). Rozsahy posuvníkov sa menia podľa rozsahu načítaných dát.
Informačný panel (Info Panel)
Informačný panel sa nachádza v pravej dolnej časti okna softvéru. Vypisujú sa sem všetky dôležité informácie o práci jednotlivých nástrojov. Podrobnejšie informácie o výpisoch zobrazovaných v informačnom paneli sú uvedené v kapitole 5.
Päta
Päta sa nachádza v dolnej časti okna softvéru. Na ľavej strane sú dve žiarovky, ktorých zapnutý stav (zelená) signalizuje načítaný korekčný faktor a načítané kinetické parametre aktívnej zóny.
V pravej časti päty sú tri užitočné údaje priebežne počítané pre zvolený in-terval: priemerná hodnota nezávislej premennej vo zvolenom intervale, rozsah zvoleného intervalu a súčet zvoleného intervalu.