Материалтану
ҒА материалдарына иондаушы сәулеленудің әсері
жүктеу/скачать 5,17 Mb.
|
keqyGSjJbAf41ImazFiVHY2d8lrWwT
ҒА материалдарына иондаушы сәулеленудің әсеріРадиациялық әсер ету тетіктерінің ерекшелігі ҒА материалдары мен жабдықтарының элементтеріне ғарыштық радиацияның әсер етуінің физикалық тетіктері әсер етуші сәулеленудің түрі мен энергиясына, сәулелендірілетін материалдың типіне, сәулелену жағдайларына әсер етуші сәулеленудің қарқындылығына (дозаның қуатына), материалдың температурасына және басқа да бірқатар факторларға байланысты. Ғарыш кеңістігінің иондаушы сәулеленуі құрамы мен энергиясы жағынан көп компонентті болғандықтан және оның құрамдас бөліктері ҒА әртүрлі комбинацияларда және әртүрлі уақыт тізбегінде әсер етуі мүмкін болғандықтан, ҒА материалдарында пайда болатын радиациялық әсерлер өте күрделі сипатқа ие. Радиациялық әсерлер деп сәулеленудің әсерінен туындаған заттың немесе материалдың құрылымындағы, қасиеттеріндегі, күйіндегі кез-келген өзгерістер деп аталады. Радиациялық әсерді талдаудың қиындығы ҒА конструкциясында пайдаланылатын көптеген материалдардың: Композиттердің, полимерлердің, көп қабатты жұқа қабатты құрылымдардың және т. б. құрамы мен құрылымының күрделілігімен күрделене түседі. Материалдар қасиеттерінің қайтымды және қайтымсыз өзгерістері жоғарыда қарастырылған заттағы иондаушы сәулелену энергиясын түрлендірудің барлық процестеріне байланысты болады. Энергияның ионизациялық жоғалуы нәтижесінде қатты зарядталған бөлшектерде пайда болатын электронды саңылаулар буы радиациялық өткізгіштікке, радиолюминесценцияға, радиациялық бояуға және радиациялық-химиялық түрленулерге әкеледі. Радиациялық өткізгіштік және радиолюминесценция негізінен сәулелену дозасының қуатымен анықталады және сәулелену тоқтатылғаннан кейін салыстырмалы түрде тез жоғалады. Релаксация уақыты материалдың түріне байланысты ~10–9–10–1 с құрайды. Бұл құбылыстар қайтымды радиациялық процестердің типтік көрінісін сипаттайды. Диэлектриктердің радиациялық бояуы және радиациялық-химиялық түрленулер негізінен сәулеленудің жалпы сіңірілген дозасына байланысты. Мұндай құбылыстардың релаксация уақыты 1-107 с немесе одан да көпке жетеді. Сәулеленген затта пайда болатын заряд тасымалдаушылар тұрақты және стационарлық емес токтар жасайды және диэлектриктерде көлемді зарядтың жиналуына әкеледі, оны ұзақ уақыт сақтауға болады. Соңғы процесс, жоғарыда айтылғандай, ҒА диэлектрлік материалдарындағы электр разрядтарының пайда болуына себеп болуы мүмкін. Қатты дененің кристалдық торындағы қарапайым қыртысты және күрделі ұзақ өмір сүретін радиациялық ақаулардың пайда болуына әкелетін ығысу әсері материалдардың электрофизикалық, оптикалық және механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Радиациялық ақаулардың пайда болуы мен жинақталу процестері ҒА жабдықтарының құрамында пайдаланылатын жартылай өткізгіш материалдар мен аспаптар үшін өте маңызды. Олардың әсері жартылай өткізгіштердегі негізгі емес заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақытын, тасымалдаушылардың концентрациясы мен қозғалғыштығын өзгерту арқылы көрінеді. Ғарыш кеңістігінің иондаушы сәулеленуінің әсерінен радиациялық ақаулардың пайда болуының бірқатар ерекшеліктері бар. Сәулеленудің әртүрлі компоненттері тудыратын ақаулар бір-бірімен және сәулеленетін құрылымның бастапқы ақауларымен күрделі өзара әрекеттеседі, нәтижесінде синергетикалық әсерлер пайда болуы мүмкін. Ғарыштық иондаушы сәулеленудің ҒА материалдарына әсері басқа факторлардың әсерінен: күн электромагниттік сәулелену, ыстық және суық ғарыштық плазма және т.б., салмақсыздық пен ауыспалы температура жағдайында болатындығын атап өткен жөн. Бұл ҒА жабдықтарының материалдары мен элементтерінде болатын процестердің сипатын одан әрі қиындатады. Кесте 4.4. Материалдар мен жабдық элементтерінің радиациялық тұрақтылығы
Материалдар мен жабдық элементтерінің радиациялық тұрақтылығын сипаттау үшін бірқатар қатаң анықталған терминдер қолданылады: материалдардың радиациялық тұрақтылығы - олардың белгілі бір функцияларды орындау және берілген сипаттамалар мен параметрлерді ионды сәулеленудің әсері кезінде және одан кейін нормалардың техникалық талаптарында белгіленген шектерде сақтау қабілеті; радиациялық төзімділік шегі-материалдардың негізгі неғұрлым маңызды техникалық сипаттамаларының өзгеруі рұқсат етілген мәндерден аспайтын иондаушы сәулеленулердің дозасы немесе флюенсі; радиациялық істен шығу-иондаушы сәулеленудің әсерінен материалдың, элементтің жұмыс қабілеттілігінің бұзылуы. ҒА құру кезінде пайдаланылатын кейбір материалдар мен жабдық элементтерінің радиациялық тұрақтылығы туралы орташа деректер кестеде келтірілген. Сур. 4.4. қарастырсақ, жартылай өткізгіш және оптикалық материалдар ғарыштық радиацияға, аз дәрежеде полимерлі материалдар мен термореттегіш жабындарға, ал металдар радиацияға ең жоғары төзімділікке ие екендігі байқалады. Осындай орташаландырылған деректерді пайдалану материалдарды радиациялық төзімділік және өнімділік деңгейі бойынша жіктеуге мүмкіндік береді. Материалдарды түпкілікті таңдау кешенді сынақтар негізінде жүзеге асырылады. жүктеу/скачать 5,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|