TWI351624B - Method and apparatus for creating and editing a nu - Google Patents

Description

1351624 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於一種產生及編輯核子反應器爐心載入 樣板之方法及裝置。 【先前技術】 描述將分別具有各種屬性的各燃料束置入一核子反 應器爐心的資訊稱爲載入圖。在傳統的爐心設計中載入 圖的產生是一種基於經驗的以嘗試錯誤法進行之反覆程 序。 爐心設計者通常接收諸如核電廠週期能源要求、熱 及操作限制、關機餘裕等的特定核電廠的關鍵性品質因 素。爐心設計者也將有與反應器爐心的配置有關之資訊 ’亦即，如何將核子燃料束定位在爐心內之指示。某些 關鍵性品質因素甚至可能與配置有關。例如，爐心設計 者可能接收到要求將某些燃料束定位在配置內的輸入訊 息。 在有上述資訊的情形下，爐心設計者然後根據其在 過去逐漸養成的經驗及各種基本原則，而對反應.器爐心 中之燃料束的定位作出猜測。更具體而言，爐心設計者 猜測：要將多少新的燃料束置入爐心中，以及要使用類 型之新的燃料束。新的燃料束是尙未被暴露的燃料束。 相同類型的燃料束具有大致相同的屬性。該等屬性包括 (但不限於）：鈾萃取量（uranium丨oading )、平均濃 縮、氧化釓萃取量、軸區數目、產品線、以及燃料束的 (3) (3)1351624 訊之能力提供給使用者。 在另一實施例中，一圖形使用者介面在一電腦處理 器的控制下，將編輯正在被設計的或先前被設計的一樣 板之能力提供給使用者。 在又一實施例中，一使用者針對一核子反應器的週 期而擷取一儲存的載入圖，並指示該電腦處理器根據使 用者輸入的參數而自該載入圖推導出一樣板。該電腦處 理器根據本發明的方法而推導出該載入樣板。該使用者 然後可儲存及（或）編輯所推導出的該樣板。 【實施方式】 實施爐心載入樣板的一般性架構 圖 1示出根據本發明的一架構之一實施例。 如圖所示，一伺服器（1〇)包含被連接到一處理器 (14)的一圖形使用者介面（〗2)。處理器（14)被連 接到一記憶體（1 6 )。一使用者輸入裝置（1 8 )(例如 一顯示器、鍵盤、及滑鼠）可直接存取伺服器（10)。 電腦（22 )及（26 )亦可分別經由一企業內部網路（20 )及網際網路（24)而存取伺服器（10)。下文中將詳 細說明圖 1所示架構之作業。 產生一樣板 根據本發明的一實施例，一使用者利用輸入裝置（ 1 8 )、電腦（2 6 )或電腦（2 2 )經由圖形使用者介面（ (4) (4)1351624 12)而存取伺服器（10)，並執行記憶體（16)中儲存 的一載入圖編輯程式。該載入圖編輯器提供了對被稱爲 樣板的一核子反應器爐心的一圖形表示法之產生及編輯 。然而，亦可將諸如文字檔等的傳達該資訊之另一種形 式視爲樣板。圖 2示出根據本發明的載入圖編輯器而 根據本發明的方法設計之一部份完成的樣板之一四分之 —爐心的截圖。 當開始執行該載入圖編輯器時，使用者可經由一檔 案選單（30)而選擇擷取一先前產生的樣板或開始一個 新的樣板。假設使用者開始一個新的樣板，該載入圖編 輯器要求該使用者確認作爲所產生的該樣板的目標之核 子反應器。該載入圖編輯器然後自記憶體（.16)中儲存 的包含核子反應器核電廠特性之一關聯式資料庫擷取所 確認的核子反應器之幾何形狀。該載入圖編輯器然後根 據所擷取的核電廠特性而顯示適當尺寸的一空白無色彩 的燃料束欄位（3 6 )，其中各列及行已有編號（例如， ® 2中之列 6且行3之燃料束位置）。 在燃料束欄位（36)內，該使用者然後可諸如與輸 入裝置（1 8 )相關聯的一滑鼠、電腦（26 )、及電腦（ 22 )而點選可能燃料束位置陣列中之燃料束位置（3 8 ) ’以便確認類型（新的、重新插入的、或鎖定的）、以 及在該位置的實際燃料束之編組。在一樣板的環境中， 燃料束編組包含1、2、4、或 8個燃料束、以及該 '粗內可以鏡像對稱或旋轉對稱之方式執行的一相關聯之 -8- (5)1351624 對稱配對。如 執行指定工作 下列標題：載 號模式（6 0 ) 在載入類 包含一新的單 、以及一鎖定 鎖定的單選鈕 重新插入的、 燃料束欄位（ %指定給燃料 λ尙未暴露過 位置（3 8 )的j $該新的燃料 料束類型（38 @維護被指定 將相同的 “F” 燃料束類型指； 該鎖定的 器爐心載入圖 心中之一相關 °當指定該鎖 料束位置（3 8 $該鎖定的燃 圖2之右端所示該載入圖編輯器湧來 的數個工具。更具體而言，該等工具包括 入類型（40) '燃料束編組（5〇 )、及編 型（40 )工具標題之下，該載入圖編輯器 選紐（42)、—重新插入的單選鈕（44) 的單選鈕（46)。新的、重新插入的、及 (42 )、 （ 44 )、及（46 )對應於新的、 及鎖疋的燃料束類別。例如，使用者點選 36)中之燃料束位置（38)，以便將該類 束位置（3 8 )。該新的燃料束類別指示插 的燃料束。該載入圖編輯器然後在燃料束 彦部顯不“F”及—編號“N„。該“F”指 束類別，且該編號“N”指示第n個燃 )。如將於下文中說明的，該載入圖編輯 給該爐心的燃料束類型的數目之一計數。 及“N”指定給每一位置，而可將相同的 定給多個燃料束位置。 燃料束類別指示：於產生一新的核子反應 時，要將目前佔用一實際的核子反應器爐 聯的燃料束位置的一燃料束保持在該位置 定的燃料束類別時』載入圖編輯器在燃 )顯示“L”及一編號“N，，。該“l，，指 料束類別，且該編號“ N，，指示第N ^ -9- (6) (6)1351624 鎖定的燃料束編組。 該重新插入的燃料束類別指示插入已暴露過的一燃 料東 $ °當指定該重新插入的燃料束類別時，該載入圖編 輯窃只在燃料束位置（38)顯示—編號“1^，，《>該編號指 不燃料束位置（38)的—優先順序。下文中將參照編號 ®式（60 )而詳細說明該編號及該編號指示的優先順 序。 實施例中，該載入圖編輯器以與被指定的類別 相關聯的一彩色顯示燃料束位置（3 8 )。例如，以藍色 顯不新的，以黃色顯示鎖定的，且以紫色顯示重新插入 的。 在燃料束編組（50)標題下，該載入圖編輯器包含 —個 “ 1 ’’單選鈕 '—個“ 2 ”單選鈕、一個 “ 4，，單選 紐、以及一個“ 8 ”單選鈕。例如，當使用者以滑鼠點選 該“ 1 ”單選鈕，而選擇該“ 1，，單選鈕時，該使用者指 定給一燃料束位置（38)的類別只與所選擇的燃料束位 置（38 )相關聯。選擇該“2”單選鈕，並將一類別指定 給一燃料束位置（3 8 )時，將使該類別被指定給所選擇 的燃料束位置、以及與所選擇的該燃料束位置呈現180 度對稱的燃料束位置。選擇該“4”單選鈕時，將使該載 入圖編輯器要求使用者在旋轉對稱與鏡像對稱之間作一 選擇。旋轉對稱是一種圖像特性，用以指示有一中心點 ，而物體繞著該中心點選轉某一數目的角度時該物體仍 然看起來是相同的（亦即，在該物體被旋轉時，該物體 -10 - (7) (7)1351624 自行匹配若干次）。鏡像對稱（或線對稱）指示在一分 界線的各對向側上的各部分在尺寸、形狀、及相對位置 上之一致性。當選擇旋轉對稱時，如果使用者將一類別 指定給一燃料束位置，則將使該類別被指定給所選擇的 燃料束位置、以及在每一其他的象限中與所選擇的該燃 料束位置旋轉對稱之燃料束位置（3 8 )。當選擇鏡像對 稱時，如果使用者將一類別指定給一燃料束位置，則將 使該類別被指定給所選擇的燃料束位置、以及在每一其 他的象限中與所選擇的該燃料束位置對稱之燃料束位置 〇 當選擇該“8”單選鈕時，將使該載入圖編輯器將總 燃料束欄位（3 6 )視爲八分對稱，亦即八個對稱的切割 部分。假設在選擇該“8”單選鈕時的—燃料束位置之類 別使該類別被指定給所選擇的燃料束位置（3 8 )、以及 與所所選擇的燃料束位置（38)對稱的每—其他八個切 割部分中之燃料束位置（3 8 )。 當使用該載入樣板時，諸如形成一載入圖或選擇（ 諸如以滑鼠點選）一燃料束位置（3 8 )時.，將使該載入 圖編輯器將其中包含所選擇的燃料束位置（38)的該組 之各組成分子反白。 在編號模式（60)標題下，該載入圖編輯器包含一 自動單运鈕（62)及一手動單選鈕（64)。當選擇重新 插入的單選鈕（44 )或新的單選鈕（ο )之後只容許 藉由进擇自動單選鈕（62)而選擇—自動編號模式與藉 -11 - (9) (9)1351624 重新插入的燃料束位置相關聯的色彩之深淺以與被指定 的優先順序相關聯之方式而變化（較淺或較深）。 根據本發明的該載入圖編輯器亦經由一檢視選單（ 34)及一縮放滑桿鈕（70 )而提供數種檢視選項。藉由 以滑鼠點選縮放滑桿鈕（70)並將縮放滑桿鈕（70 )向 左或向右拖曳而調整縮放滑桿鈕（70)時，將減少或增 加被顯示的燃料束欄位（3 6 )之尺寸。在檢視選單（3 4 )下，使用者可選擇檢視樣板的單一象限、或樣板的完 整爐心圖。此外，使用者可控制是否顯示某些樣板屬性 。更具體而言，檢視選單（34)包含在載入樣板中顯示 下列事項的選項：控制葉片、燃料束座標、及爐心座標 等事項。 在產生了載入樣板之後，使用者可在檔案選單（30 )中選擇“儲存檔案”或“另存新檔”的選項，而將樣 板或者甚至是一被部分產生的樣板儲存到記億體（1 6 ) 中〇 如前文所述，可以不產生一個新的樣板，而是可檢 視且或可選擇編輯一先前產生的樣板。使用檔案選單（ 30)時，使用者選擇一“開啓舊檔”選項。該載入圖編 輯器然後顯示記憶體（〗6)或記億體（16)的一目錄中 儲存的可存取的樣板。使用者然後諸如以滑鼠點選其中 一個可存取的樣板，而選擇一個可存取的樣板。該載入 圖編輯器然後顯示所選擇的該樣板。 使用者然後可編輯所選擇的該樣板。例如，在選擇 -13- (13) (13)1351624 擇的週期之前的週期。該載入圖編輯器然後將所選擇的 週期之載入圖與所確認的核子反應器的先前週期之載入 圖比較。更具體而言，對於反應器中之每一燃料束位置 而言，該載入圖編輯器決定所選擇的週期及先前週期的 載入圖具有相同燃料束位置中之相同序號之一燃料束。 如果確係如此，則將該載入樣板中之鎖定的燃料束類別 指定給該燃料束位置。 在確s忍了該等鎖定的燃料束位置之後，該載入圖編 輯器確認新的燃料束位置。更具體而言，對於尙未被確 認爲一鎖定的燃料束位置之每一燃料束位置而言，該載 入圖編輯器利用所選擇的載入圖之特性而決定該燃料束 位置中之燃料束是否爲一新的燃料束。對於每一被確認 的新的燃料束而言，該載入圖編輯器也利用所選擇的載 入圖之特性來決定新的燃料束之類型。該載入圖編輯器 然後將該新的燃料束類別指定給該樣板中相關聯的燃料 束位置’並將一類型計數N指定給該燃料束位置。對 於位於所選擇的載入圖中之新的燃料束之每一類型而言 ，該載入圖編輯器將一計數値指定給該類型。然後將該 g十數値連同新的燃料束類別指定値指定給該燃料束位置 ，因而係以該載入樣板中相同的“N”値來確認應有相 同的新的燃料束類型之各新的燃料束位置。 然後’該載入圖編輯器決定該等被確認的新的燃料 束類別位置是否形成任何燃料束編組。如前文所述，使 用者確認該樣板中容許的燃料束編組之組成分子。對於 -17- (14) 被指定給新的燃料束類別的每—燃料束位置而言，該載 入圖編_首先決定是$已將Μ燃料束位冑（後文中將 其稱爲“現行燃料束位置”）指定給—編組。如果確係如 此’則該載人圖編㈣繼續操作次—燃料束位置。如果 並非如此’則該載入圖編輯器自該編組組成分子淸單選 擇最大的編組’並以現行燃料束位置確認形成該編組的 每燃料束位置。如果已將新的燃料束類別指定給形成 該編組的每一燃料束位置，且該等燃料束位置具有與該 現行燃料束位置相同的類型，則該載入圖編輯器將該組 的燃料束位置記錄爲一編組。如果尙未將新的燃料束類 別ί曰定給形成該編組的每一燃料束位置，或者其中一個 燃料束並不具有與該現行燃料束位置相同的類型，則該 載入圖編輯器爲該編組組成分子淸單中次一最大的燃料 束編組執行前文所述的程序。繼續重複該程序直到形 成—編組爲止，或該編組組成分子淸單中不再有可供測 η式的任何編組爲止。如果已測試了該編組組成分子淸單 中之該等組成分子，且並未形成任何編組，則將該現行 燃料束位置記錄爲不屬於—編組。 然後，該載入圖編輯器確認重新插入的燃料束位置 °將重新插入的燃料束類別指定給該樣板中並未被指定 給鎖定的或新的燃料束類別之燃料束位置。然後，該載 入圖編輯器決定該等重新插入的燃料束類別位置是否形 成任何燃料束編組。對於被指定給重新插入的燃料束類 別的每一燃料束位置而言，該載入圖編輯器首先決定是 -18- (15) 否已將該燃料束位置（後文中將其稱爲“現行燃料束位 置”^ 曰疋給一編組。如果確係如此，則該載入圖編輯器 SB ii3 4作次一燃料束位置。如果並非如此，則該載入圖 器自該編組組成分子淸單選擇最大的編組，並以該 現行燃料束位置確認形成該編組的每一燃料束位置。如 ~尙未將重新插入的燃料束類別指定給形成該編組的每 一'燃料束位置，則該載入圖編輯器決定該編組組成分子 '淸胃中之次一最大的編組是否包含所有重新插入的燃料 ¥ ^ ® °如果該編組組成分子淸單中並無任何編組形成 重新插入的燃料束之一編組，則該載入圖編輯器將該現 行燃料束位置記錄爲不屬於一編組。 —旦形成了一編組之後，該載入圖編輯器計算該編 Μ @平均屬性値。如前文所述，使用者確認要用於推導 $樣板的一主要屬性。其中，該載入圖編輯器將所選擇 的載入圖中形成該樣板中之相關聯的編組之每一燃料束 @屬性値用來計算該平均屬性値。該載入圖編輯器然後 '决定該編組中之每一燃料束的屬性値是否在距離該平均 屬性値的容許限度之內。其中，該容許限度仍然爲前文 所述的一使用者輸入設計參數。 如果該編組中之每一燃料束都在該平均屬性値的容 許限度之內，則該載入圖編輯器將該樣板中之該等相關 聯的燃料束位置記錄爲屬於一編組。否則，該載入圖編 輯器爲該編組組成分子淸單中次一最大的燃料束編組執 行前文所述的程序。繼續重複該程序，直到形成一編組 -19 - (16) (16)1351624 爲止，或直到該編組組成分子淸單中再無可供測試的任 何編組爲止。如果已測試了該編組組成分子淸單中之該 等組成分子，且並未形成任何編組，則將該現行燃料束 位置記錄爲不屬於一編組。 該載入圖編輯器然後決定是否違反了使用者爲該編 組組成分子淸單中之一編組指定的最大値。如果確係如 此，則該編輯器執行一編組重新組合及排序程序》例如 ，如果 2的編組之數目超過了使用者指定的最大値， 則該編輯器執行下列程序：對於每一 2的編組而言， 該載入圖編輯器決定是否另一 2的編組形成與使用者 輸入的對稱性要求相符的一個 4的編組。該載入圖編 輯器然後決定每一新形成的可能的 4的編組之平均屬 性値及標準差，並根據最小標準差而將該等可能的 4 的編組排序。然後將4的編組指定給最有最高排序的 編組（亦即，具有最小標準差的那些編組，直到2的 編組淸單中之數目並未超過基於使用者輸入而容許的最 大數目爲止。那些並未被指定的可能之 4的編組仍然 保留爲 2的編組。然後，在使用者輸入的參數容許有 8的編組且尙未違反使用者指定的4的編組之最大數 目的情形下，執行相同的程序，以便將各4個編組合 倂爲 8的編組。 在一最後的步驟中，將如前文所述的出現在樣板中 之一優先順序編號指定給該等重新插入的燃料束。係根 據下列參數而將該等燃料束位置排序：（1 )如果該燃料 -20- (17) (17)1351624 束位置並未形成一編組的一部分，則用來排序的參數爲 載入圖中之該相關聯的位置上的燃料束之屬性値；或（2 )如果該燃料束位置形成了一編組的一部分，則用來排 序的參數爲該編組的平均屬性値。該排序步驟然後指定 一優先順序編號，且係將相同的優先順序編號指定給具 有相同的平均屬性値之該等燃料束。 至此已完成了該樣板推導程序，然後在該載入圖編 輯器中顯示所形成的該樣板，且可讓使用者儲存所形成 的樣板以供未來使用。 以前文所述之方式使用本發明時，一爐心設計者可 擷取其與一載入圖的起始設計相關聯的經驗及基本原則 。此外，其他爐心設計者可使用該知識，以便針對現有 的爐心設計而改善或調整樣板。 至此已說明了本發明，且顯然可以許多方式變更本 發明。不應將此種變更視爲脫離了本發明的精神及範圍 ，熟習此項技術者易於得知的所有此類修改將被包含在 最後的申請專利範圍之範圍內。 【圖式簡單說明】 若參照前文中提供的詳細說明並配合各附圖，將可 更完整地了解本發明，其中係以相同的代號代表類似的 元件，且僅係以舉例之方式提供該等附圖，因而該等附 圖並不對本發明加以限制，這些附圖有： 圖]示出根據本發明的一架構之一實施例；以及 -21 - (18) (18)1351624 圖 2示出使用本發明的載入圖編輯器而根據本發 明的方法設計之一部份完成的樣板之一截圖。 【主要元件 符 號 說 明 ] 10 伺 服 器 12 使 用 者 介 面 14 處 理 器 16 記 憶 體 18 使 用 者 輸 入 裝 置 20 企 業 內 部 網 路 22 電 腦 24 網 際 網 路 26 電 腦 30 檔 案 丨eB m 單 3 2 編 輯 CBB 进 單 34 檢 視 CBB 單 3 6 燃 料 束 欄 位 3 8 燃 料 束 位 置 40 載 入 類 型 標 題 42 新 的 口 C3 早 CBE 鈕 44 重 新 插 入 的 單 選鈕 46 鎖 定 的 單 ίΒ巳 鈕 5 0 燃 料 束 編 組 標 題 60 編 號 模 式 -22 - 1351624 (19) 62 自動單選鈕 64 手動單選鈕 70 縮放滑桿鈕

Claims (1)

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附件3A : 十、申請專利範圍 1 ·—種產生-列步驟： 使用一提供一 形使用者介面，而 表示法中之各燃料 ’其中只有將該等 位置的燃料束被允 類別其中之一是重 地指定給被指定給 ’該優先順序指示 入被暴露過之燃料Ϊ 2 .如申請專利 樣板之方法，其中 該新的類別指示插 別指示目前佔用一 燃料束位置的一燃 入圖時繼續留在該亡 3-如申請專利 樣板之方法，其中 的，該重新插入的 第093128913號申請專利範圍修正本 民國100年7月27日修正 -核子反應器爐心樣板之方法，包含下 核子反應器爐心的一圖形表示法之圖 將燃料束類別選擇性地指定給該圖形 束位置’以產生具有限制條件的樣板 指定的燃料束類別匹配給該等燃料束 許載入在燃料束位置內，該等燃料束 新插入燃料束；且將一優先順序自動 該重新插入的類別之每一燃料束位置 基於各被暴露過的燃料束的屬性而載 良的順序。 範圍第1項產生一核子反應器爐心 該等燃料束類別包含新的及鎖定的， A —未被暴露的燃料束，該鎖定的類 貫際核子反應器爐心中的一相關聯的 料束於產生一新的核子反應器爐心載 i置。 範圍第2項產生—核子反應器爐心 該等燃料束類別進一步包含重新插入 類別指示插入已被暴露過的一燃料束 1351624， « 4 .如申請專利範圍第1項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中該選擇性地指定步驟包含下列步驟： 爲該等燃料束類別中之所選擇的一燃料束類別設定一燃 料束編組數量，並選擇性地指定該被設定的燃料束編組 數量之所選擇的燃料束類別。 5.如申請專利範圍第 4項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中該選擇性地指定步驟包含下列步驟： 選擇性地設定與該被設定的燃料束編組數量相關聯之一 對稱性，該對稱性指示是否要在該核子反應器爐心的該 圖形表示法之一個或多個象限中對稱地重複所選擇的燃 料束類別。 6 .如申請專利範圍第 1項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中： 至少一個類別是新的，該新的類別指示插入一未被 暴露的燃料束；以及 該選擇性地指定步驟包含下列步驟：將一類型名稱 指定給被指定給該新的燃料束類別之該等燃料束(立置。 7.如申請專利範圍第1項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中： 至少一個類別是重新插入的燃料束類別，該重新插 入的類別指示插入已被暴露過的一燃料束；以及 該選擇性地指定步驟包含下列步驟：將 手動地指定給被指疋給該重新插入的類別之每__烧I料·芽' 位置，該優先順序指示基於各被暴露過的燃料m的屬性 -2- 1351624 而載入被暴露過的燃料束的順序。 8.如申請專利範圍第1項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中，產生樣板的步驟包括： 藉由改變被指定給該樣板內至少一燃料束位置的燃 料束類別，來編輯現存的核子反應器爐心樣板。 9 ·如申請專利範圍第 8項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中該燃料束類別包括新的、鎖定的、和 重新插入的其中至少之一；該新的類別指示插入未暴露 過的燃料束；該鎖定的類別指示，在產生新的核子反應 器爐心載入圖時，目前佔據實際的核子反應器爐心內相 關聯之燃料束位置的燃料束，保持在該位置；且該重新 插入的類別指示插入已暴露過的燃料束。 10.如申請專利範圍第 8項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中，產生現存核子反應器爐心樣板的步 驟包括： 存取樣板的資料庫；和 選擇該等樣板其中之一用於編輯。 1 1 .如申請專利範圍第1項產生一核子反應器爐心 樣板之方法，其中，產生樣板的步驟包括： 基於使用者輸入參數，從核子反應器被選定之循環 的載入圖，導出'載入樣板。 1 2.如申請專利範圍第1 1項產生一核子反應器爐 心樣板之方法，其中，該導出步驟從核子反應器被選定 之循環的載入圖和該被選定之循環以前的循環之載入圖 -3- 1351624 ’導出載入樣板。 13. —種產生一核子反應器爐 —圖形使用者介面；以及 —處理器，用以控制該圖形使 反應器爐心的一圖形表示法，並將 用者，該等圖形工具執行下列步驟 燃料束類別指定給該圖形表示法中 及編輯該圖形表示法中之該等燃料 料束類別，以產生具有限制條件的 等指定的燃料束類別匹配給該等燃 允許載入在燃料束位置內，該等燃 重新插入燃料束，該處理器將一優 被指定給該重新插入的類別之每〜 順序指示基於各被暴露過的燃料束 過之燃料束的順序》 心樣板之裝置，包含 用者介面顯示一核子 圖形工具提供給一使 中之至少一步驟：將 之各燃料束位置；以 束位置的被指定的燃 樣板’其中只有將該 料束位置的燃料束被 料束類別其中之一是 先順序自動地指定給 燃料束位置，該優先 的屬性而載入被暴露