[2F15-18] Advanced Operation & Management Technology for Nuclear Power Plant

[2F18] Development of radiation resistant SiC power supply circuit and application to pressure transmitter

*Ryo Kuwana¹, Masahiro Masunaga¹, keizou Egawa², Shinji Nomoto¹, Isao Hara¹, Hiromitsu Hayashi² (1. Hitachi, 2. Hitachi High-Tech Solutions)

Keywords:Nuclear instrumentation, Power supply circuit, Pressure transmitter, Radiation resistance, SiC, Op-amp

原子力発電プラント内で使用される計測器の更なる高信頼化のために、耐放射線SiC電源回路を開発した。比較的高放射線環境下で使用される計測器の電源回路には、耐放射線性の高いアナログ回路を用いるが、それでも集積回路であるオペアンプは積算0.3kGyで仕様範囲を逸脱してしまう(原子力学会 2018 春の大会で報告済)。これが原因で電源回路の出力が低下し、計測器の性能が劣化する。対策としてオペアンプの材料を、ケイ素(Si)から耐放射線性に優れる炭化ケイ素(SiC)に変更することを検討した。開発したSiCオペアンプを搭載した電源回路を圧力伝送器に応用し、γ線照射試験を実施したところ、電源回路は従来性能を大幅に超える1MGy以上の照射でも電圧値の変動が±0.125％未満を達成した。