Источники радиации, применяемые при экспериментальных исследованиях

Для исследования радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры в качестве источников нейтронного, электронного, протонного и излучений широкое применение получили различные исследовательские ядерные реакторы импульсного и непрерывного действия, импульсные генераторы нейтронов, импульсные реакторы, импульсные рентгеновские установки, ускорители электронов и - установки непрерывного действия.

Источники нейтронов Нейтроны образуются только в результате ядерных реакций. В качестве источников нейтронов можно использовать радиево-бериллиевые источники, в которых образование нейтронов происходит в результате ядерной реакции взаимодействия ядер бериллия с - частицами радия с образованием ядер углерода и нейтронов . В качестве источников нейтронов можно использовать также ядерные реакции, происходящие при бомбардировке некоторых материалов (дейтерий, бериллий, литий) заряженными частицами (дейтронами, частицами и др.) на ускорителях заряженных частиц. Однако отмеченные источники нейтронов моноэнергетичны и имеют относительно малый выход нейтронов. Наиболее мощными источниками нейтронов являются исследовательские ядерные реакторы на тепловых, промежуточных и быстрых нейтронах. По принципу работы все реакторы делятся на импульсные, развивающие большую мощность при очень коротком времени функционирования ( ), и статические (длительного действия). Для испытаний и исследований материалов и изделий электронной техники на воздействие импульсной радиации ядерного взрыва и непрерывное воздействие радиации ядерных энергетических установок широко используются исследовательские ядерные реакторы как импульсного, так и статического действия.

Ускорители заряженных частиц Ускорители - это устройства, в которых используется эффект ускорения заряженных частиц под действием электрического поля. Основными характеристиками ускорителя являются энергия ускоренных частиц и ток пучка частиц. Первыми наиболее простыми типами ускорителей заряженных частиц были электростатические генераторы, действие которых основано на использовании прямого ускорения заряженных частиц в электрическом поле. Недостатком таких ускорителей является трудность получения заряженных частиц с высокими энергиями (ваше 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 подразделяются на линейные и циклические. Кроме того, ускорители подразделяются по виду орбиты частиц, ускоряющему электрическому полю, приложенному магнитному полю. В зависимости от типа ускорителя пучок заряженных частиц, выходящий из него, может быть непрерывным, импульсным и состоящим из одного или большего числа сгустков, следующих один за другим с большой частотой.

Генераторы коротких импульсов жесткого рентгеновского излучения.

Для исследования радиационных эффектов в материалах и изделиях электронной техники при импульсном воздействии радиации широко используются мощные генераторы коротких импульсов рентгеновского излучения, основой которых являются сильноточные импульсные электронные ускорители. Такие генераторы при диапазоне рабочих напряжений порядка и импульсных токах через рентгеновскую трубки порядка - дают возможность получить импульсы рентгеновского излучения продолжительностью с при мощности дозы вблизи выходного окна рентгеновской трубки до на расстоянии 1 от анода рентгеновской трубки.

Гамма установка. В качестве источников - излучения в настоящее время могут применяться радиоактивные изотопы химических элементов (либо их смесь), излучающие тормозное излучающие моноэнергетические группы - квантов, и ускорители электронов, излучающие тормозное - излучение с непрерывным спектром при торможении электронов в поле ядер мишени. Широкое применение для различных исследований радиационных эффектов в материалах и изделиях радиационной техники получили изотопные источники - излучения, у которых в качестве излучателей используются радиоактивные изотопы с периодом полураспада 5,3 .

Испытания на воздействие магнитных полей

Электромагнитное излучение Солнца вызывает фотоионизацию или фотоэлектронную эмиссию, ведущую или к утечке заряда, если аппарат заряжен до высоких потенциалов. Скапливающийся на выступающих частях КА электростатический заряд создает помехи в радиосвязи. Заряды, появляющиеся на КА вследствие фотоионизации, соответствуют пространственным потенциалам этих аппаратов, достигающим в отдельных случаях 100 .

Изделие должно быть стойким к воздействию электромагнитных излучений, то есть оно должно выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах установленных норм во время и после действия электромагнитных излучений. Поэтому агрегаты КА испытывают при одновременном воздействии электрической и магнитной составляющих электромагнитных излучений, которые создаются генераторами электромагнитного излучения. Изделие помещают в зону поля электромагнитного излучения стенда с подключением контрольно - измерительной аппаратуры для проверки функционирования изделия. Размеры испытуемого изделия должны быть в несколько раз меньше соответствующих размеров рабочей зоны стенда. В процессе испытаний изделия последовательно поворачивают по трем ортогональным осям относительно векторов электрического и магнитных полей. В процессе и после воздействия электромагнитных излучений производят регистрацию параметров, определяющих работоспособность изделия. Если аппаратура в процессе и после воздействия электромагнитного импульса с характеристиками, соответствующими нормам испытаний, сохраняет свои параметры в пределах норм, установленным в нормативно - технической документации, и после него сохраняет работоспособность при воздействии механических нагрузок и температур, оговоренными в программе испытаний, то стойкость аппаратуры соответствует заданным требованиям.

Испытания на стойкость к воздействию электромагнитного импульса рекомендуется проводить до проверки работоспособности при воздействии механических и тепловых нагрузок.

КА подвергается и испытаниям на воздействие внешних магнитных полей. Для этого его помещают в зону, имеющую равномерное магнитное поле. Изделие подвергается воздействию постоянного и переменного магнитного полей в соответствии с реальными условиями эксплуатации. Изделие считается выдержавшим испытание, если во время и после испытания его характеристики соответствуют требованиям, установленным в технических условиях на изделие.