Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 2.16
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ПРИ ДЕЛЕНИИ ЯДЕР В ЦЕНТРАЛЬНОМ КАНАЛЕ ИМПУЛЬСНОГО РЕАКТОРА «ГОДИВА»
Диапазон энергии, МэВ Доля нейтронов, %
Спектр деления Спектр в канале реактора
0 — 0,4 10 21
0,4 — 1,4 34 41
М 56 38
Уровни воздействия у-квантов при испытаниях материалов и изделий электронной техники с достаточной для практики точностью принято оценивать по экспозиционной или поглощенной дозе облучения (по N31), поскольку средние энергии у -излучения различных реакторов не столь существенно отличаются и составляют величину около 1 МэВ. Но при испытаниях изделий электронной техники поток быстрых нейтронов и экспозиционная доза у-квантов испытательной установки могут отличаться от требуемых. В этих случаях, чтобы учесть вклад экспозиционной дозы у-излучения в изменение параметров материалов и изделий электронной техники, проводят дополнительное облучение на у-установке.
Ускорители заряженных частиц. Ускорители — это устройства, в которых используется эффект ускорения заряженных частиц под действием электрического поля; при этом энергию в 1 эВ приобретает частица с единичным электрическим зарядом (электрон, протон) при прохождении участка поля с разностью потенциалов и 1 В. Кинетическая энергия, сообщаемая заряженной частице электрическим полем с разностью потенциалов и :
241
где Е и е — энергия и заряд частицы.
На практике пользуются единицами энергии заряженных частиц* 1 кэВ » 103 эВ, 1 МэВ - 106 эВ.
Основными характеристиками ускорителя являются энергия ускоренных частиц и ток пучка частиц. Например, при токе 1 мА поход однозарядных частиц составит 6,24 • 1015 с"1.
Первыми, наиболее простыми типами ускорителей заряженных частиц были электростатические генераторы, основанные на использовании метода прямого ускорения заряженных частиц в электрическом поле. Некоторые конструкции электростатических ускорителей (вакуумные ускорительные трубки, генераторы Кокрофта — Уолтона, генераторы Ван-де-Граафа) широко используются в настоящее время. Недостатком электростатических ускорителей являемся трудность получения заряженных частиц с высокими энергиями (выше нескольких мегаэлектронвольт). Дальнейшее развитие и совершенствование техники ускорения заряженных частиц шло по пути использования высокочастотного электрического поля. Ускорители, основанные на ускорении заряженных частиц с помощью высокочастотного поля, в свою очередь подразделяются на линейные и циклические.
Кроме того, ускорители подразделяются по виду орбиты частиц, ускоряющему электрическому полю, приложенному магнитному ПОЛЮ (для цилиндрических ускорителей).
Типы ускорителей, которые можно использовать для проведения испытаний и исследований материалов и изделий электронной техники, указаны в табл. 2.17.
В табл. 2.18 и 2.19 приведены характеристики ускорителей, которые можно использовать в качестве источников электронов и протонов для исследований радиационных эффектов в материалах и изделиях.
В зависимости от типа ускорителя пучок заряженных частиц, выходящих из него, может быть непрерывным, импульсным и состоящим из одного или большего числа сгустков, следующих один за другим с большой частотой. Непрерывные пучки дают генераторы Ван-де-Граафа и высоковольтные ускорительные трубки. Источниками импульсных пучков служат импульсные ускоряющие трубки и индукционные ускорители. В резонансных и циклических ускорителях пучки частиц состоят из сгустков, которые могут следовать непрерывно (циклотроны, микротроны непрерывного действия) или импульсами (линейные ускорители, импульсные микротроны).
242
Таблица 2Л7
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ УСКОРИТЕЛЕЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип ускорителя Ускоряемые частицы Вид орбиты Магнитное поле во времени Частота ускоряющего поля Ускорение Средний ток ускоренных частий. А Максимальная энергия, МэВ
Высоковольтные ускорители Любые частицы Прямолинейная — Непрерывное иг3 « 40
Электронный линейный ускоритель Электроны — Постоянная Импульсное ю-3 = 5 104
Протонный линейный ускоритель Протоны, тяжелые частицы — ю-4 <103
Циклотрон То же Спиральная Постоянное Непрерывное ю-3 = 25
Изохронный циклотрон ю-3 - 102
Бетатрон Электроны Круговая Нарастающее — Импульсное ю-6 300
Микротрон Спиральная Постоянное Постоянная ю-3 - 100
Синхроциклотрон Протоны, тяжелые частицы Спиральная Постоянное Модулированная Импульсное ю-4 - 103
Синхротрон (слабая фокусировка) Электроны Круговая Нарастающее Постоянная N ю-7 103
Синхрофазотрон (слабая фокусировка) Протоны Нарастающая ю-7 10*
Ускорители с сильной фокусировкой Нарастающая, затем постоянная ю-7 1(*
То же Электроны Постоянная ю-7 10*
Таблица 2.1$
Источник энергии Энергия, МэВ Диапазон тока в пучке, А
Генератор Ван-де-Граафа 1 —6 0 —4 10~3
Генератор в г. Сакле, Франция 5 —
Бетатрон 6 — 30 0 — 10"* (выведенный из камеры)
Ускоритель фирмы «Дженерал Электрик», США 30 —
Линейный ускоритель 3 — 25 0 — 310"4
Ускоритель Массачусет-ского технологического института, США 18 —
Микротрон 0 — 50 о —
Ускоритель университетского колледжа, Лондон:
