Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении испытаний электрорадиоизделий (ЭРИ) на стойкость к воздействию ионизирующих излучений. Сущность изобретения: облучают ЭРИ статическим гамма-излучением в диапазоне мощностей доз, не приводящих к потере работоспособности ЭРИ, определяют коэффициент K радиационной чувствительности из соотношения K=Δq/ΔP , где Δq - изменение критериального параметра при изменении мощности дозы гамма-излучения на величину ΔP , затем облучают ЭРИ статическим гамма-нейтронным излучением с плотностью потока нейтронов ϕ и сопутствующей ему мощностью дозы гамма-излучения Pc , определяют значение критериального параметра q(ϕ), Pтр при заданной плотности потока нейтронов ϕ и мощности дозы гамма-излучения Pтр из соотношения q(ϕ, Pтр)=q(ϕ, Pc)+Kγ(Pтр-Pc) , где q(ϕ, Pc) - значение критериального параметра при плотности потока нейтронов ϕ и мощности дозы гамма-излучения Pc , затем облучают ЭРИ статическим гамма-нейтронным излучением с плотностью потока нейтронов, обеспечивающий набор требуемого интегрального потока нейтронов за время облучения to , удаляют ЭРИ из зоны облучения, измеряют изменения критериального параметра qa(Kto) в моменты времени t=K·to, где K = 1,2, . . . n, n - общее число измерений, после каждого измерения определяют значения коэффициентов a(n), b(n) из соотношений где T - длительность облучения ЭРИ в реальных условиях, а стойкими считают ЭРИ, для которых выполняется соотношение q(ϕ, Pтр)+A(n)+B(n)<q>доп, где qдоп - допустимое изменение критериального параметра. 1 ил., 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2036480
Класс(ы) патента: G01R31/26, G01R31/28
Номер заявки: 5031102/10
Дата подачи заявки: 06.03.1992
Дата публикации: 27.05.1995
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт приборов
Автор(ы): Макеев С.Н.; Петров В.А.; Фигуров В.С.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт приборов
Описание изобретения: Изобретение относится к радиационной испытательной технике и может быть использовано при проведении испытаний электрорадиоизделий (ЭРИ) на стойкость к воздействию ионизирующих излучений (ИИ), например излучений ядерных установок и космического пространства. Под стойкостью понимается способность ЭРИ сохранять в заданных пределах значения параметров в процессе и после воздействия ИИ.
Наиболее близким к изобретению является способ испытаний ЭРИ при воздействии гамма-нейтронного облучения, который основан на импульсном гамма-нейтронном облучении ЭРИ и измерении параметров после удаления их из зоны облучения [1] По изменению параметров судят о стойкости ЭРИ к импульсному облучению. Этот способ неприменим для проведения ускоренных испытаний ЭРИ на стойкость к воздействию длительного статического облучения.
Цель изобретения сокращение времени проведения испытаний.
Для этого облучают ЭРИ на статической гамме-установке в диапазоне мощностей доз гамма-излучения Δ Р Р12, не приводящих к потере работоспособности изделия. Измеряют обратимые изменения критериального параметра Q при соответствующих мощностях дозы Δ Q Q1-Q2, определяют коэффициент радиационной чувствительности по критериальному параметру из соотношения
Kγ= Δ Q/ ΔP (1)
Затем изделие облучают на статической гамма-нейтронной установке заданной плотностью потока нейтронов ϕ и сопутствующей ему мощностью дозы гамма излучения Рс и измеряют значение критериального параметра Q Q( ϕ, Рс). Определяют значение критериального параметра при заданной плотности потока ϕ нейтронов и требуемой мощности Ртрдозы гамма-излучения по формуле
Q(ϕ, Ртр) Q(ϕ Рс) + Kγ˙ (Ртрс). (2)
Затем изделие облучают на статической гамма-нейтронной установке при плотности потока нейтронов ϕ, обеспечивающей набор требуемого интегрального потока нейтронов Φ за время tо, равное нескольким часам.
Испытания на стойкость к воздействию ИИ при плотности потока нейтронов, соответствующей требованиям, практически не реализуемы в связи с их недопустимо большой длительностью ≈ 28000 ч.
При проведении испытаний с плотностью потока нейтронов, на несколько порядков превышающей ϕ, с целью сокращения времени облучения to до нескольких часов параметры ЭРИ, чувствительные к наведенной радиоактивности, могут выйти за пределы допустимых значений. Возникает задача оценки значений этих параметров испытываемых изделий в реальных условиях. Сложный изотопный состав изделий и сложный характер связи их выходных параметров с наведенной радиоактивностью с учетом реальной геометрии изделий, а также отсутствие достаточной информации о спектрах нейтронного излучения в тепловой и резонансной областях энергии практически исключает возможность решения этой задачи расчетным путем.
Изделие удаляют из зоны облучения за время, меньшее tо, и измеряют изменение значения критериального параметра Qа по отношению к начальному его значению в моменты времени t К ˙to, где к 1,2,3.n, n общее количество измерений.
После каждого измерения вычисляют значения коэффициентов
A(n) Qa(kto) (3)
B(n) 1 Qa(nto) (4) где Т длительность облучения в реальных условиях.
Изделие соответствует заданным требованиям при
Q (ϕ, Ртр) + А(n) + В(n) ≅ Qдоп (5) и не соответствует требованиям, если
Q (ϕ, Ртр) + А(n) > Qдоп, (6) где Qдоп допустимое изменение параметра, определяемое техническими требованиями на изделие.
На фиг. 1 а и б представлены зависимости анодного тока фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) во времени после облучения в двойной логарифмическом (а) и полулогарифмическом (б) масштабе; на фиг. 2 таблица экспериментальных и расчетных значений параметров, определяющих стойкость ФЭУ к воздействию ИИ.
П р и м е р. (использование способа для оценки стойкости к воздействию ИИ ФЭУ). За контролируемый параметр принят анодный ток Ia, предельно допустимое значение которого равно Iад 10-7А. Заданные требования по параметрам ИИ: Φ= 1012 нейтр./см2;
ϕ 104 нейтр./см2 ˙ с; Ртр. 10-4 Р/c.
Длительность облучения в реальных условиях Т Φ/ϕ= 1012 нейтр./см /104 нейтр./см2˙
˙с 108 с. Норма испытаний по потоку нейтронов Φни 1,46 ˙Φтр= 1,46 ˙1012нейтр./см2.
Коэффициент радиационной чувствительности Kγ для ФЭУ равен 4,2˙ 105А ˙с/Р. При облучении на статическом реакторе с ϕ= 104 нейтр./см2˙c и сопутствующей ему Рс 10-5 Р/c величина критериального параметра Ia( ϕ, Рс) 4,2 ˙ 10-10 А. Тогда Iа ( ϕ, Ртр) Iа( ϕ, Рс) + Kγтрс) 4,2 ˙ 10-10 + 4,2 ˙10-5˙ (10-4-10-5) 4,2 ˙10-9 А.
Приборы облучались на статическом реакторе в течение времени tо 10 мин потоком нейтронов 2,10˙1012 нейтр./cм2 и уделялись из зоны облучения в помещение с низким уровнем фона за время, равное ≈ 6 мин. В моменты времени n ˙tо (n 2,3,) проводились измерения анодного тока ФЭУ, результаты которых представлены в таблице и на чертеже. Значение Iа(to) получено экстраполяцией результатов измерений к моменту прекращения облучения (фиг. 1). В таблице представлены результаты расчетов величин А(n) и В(n). Величины 1-ntо/Т и to/Т для всех значений n равны 1 и 6 ˙10-6 соответственно. При n > 10 значения А(n) вычислялись по верхним оценкам интегралов от зависимости Ia(t), построенной по результатам измерений. Использование верхних оценок интегралов лишь повышает достоверность заключения о соответствии заданным требованиям, сделанного по достаточным критериям способа. По данным таблицы при n 100
Ia(ϕ, Ртр) + А(n) + В(n) 4,2 ˙10-9А +
+ 3 ˙ 10-11А + 2 ˙10-8А < 10-7А.
Полученное неравенство при условии соответствия всех параметров ФЭУ, измеренных после облучения, нормам на них позволяет сделать заключение о соответствии ФЭУ заданным требованиям по стойкости к ИИ при уровне облучения Φтр= 1012 нейтр./см2; ϕ= 104 нейтр./см2 и Ртр. 10-4 Р/с.
Формула изобретения: СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, включающий гамма-нейтронное облучение электрорадиоизделий и измерение критериальных параметров электрорадиоизделий после облучения, отличающийся тем, что облучают электрорадиоизделия статическим гамма-излучением в диапазоне мощностей доз гамма-излучения, не приводящих к потере работоспособности электрорадиоизделий, определяют коэффициент K радиационной чувствительности из соотношения

где Δq изменение критериального параметра при изменении мощности дозы гамма-излучения на величину ΔP ;
облучают электрорадиоизделия статическим гамма-нейтронным излучением с заданной плотностью потока нейтронов и сопутствующей ему мощностью дозы гамма-излучения Pc, определяют значение критериального параметра q(ϕ, Pтр) при заданной плотности потока нейтронов ϕ и заданной мощности дозы гамма-излучения Pтр из соотношения
q(ϕ, Pтр) = q (ϕ, Pс)+ Kγ(Pтр-Pс),
где q(ϕ, Pс) значение критериального параметра при плотности потока нейтронов ϕ и мощности дозы гамма-излучения Pc,
затем облучают электрорадиоизделия статическим гамма-нейтронным излучением с плотностью потока нейтронов, обеспечивающей набор требуемого интегрального потока нейтронов за время облучения t0, удаляют электрорадиоизделия из зоны облучения за время, меньшее t0, измеряют значения изменений критериального параметра qа(Kt0) в моменты времени t=K · t0, (где K=1,2,3,n; n общее число измерений), после каждого измерения определяют значения коэффициентов A(n), B(n) из соотношений


где T длительность облучения электрорадиоизделий в реальных условиях,
причем электрорадиоизделие считают стойким при облучении в течение времени T при выполнении соотношения
q(ϕ, Pтр)+A(n)+B(n)<q>доп ,
где qдоп допустимое изменение критериального параметра.