Характеристики воздействий и радиационная стойкость ЭС.

 

Радиационное воздействие окружающей среды на ЭС, в основном, происходит в двух видах:

- солнечная радиация;

- ионизирующее излучение.

Солнечная радиация представляет собой воздействие на материалы конструкции ЭС потоков фотонов различного происхождения. Обычно проявляются последствия солнечной радиации либо в избирательном поглощении лучей различной длины волны l материалы конструкции РЭС - так называемая, фотолитическая солнечная радиация, либо фотолитическая, приводящая к нагреву материала.

Итогом и в том и в другом случае является снижение механической прочности материалов, изменение (ухудшение) свойств механической подсистемы S_м  ЭС, а вслед за этим - и ухудшение свойств ЭС как системы в целом.

Так как солнечная радиация проявляется для ЭС в основном в нагреве материалов конструкции, а защита от такого вида воздействий уже было рассмотрена ранее в дальнейшем остановимся подробнее на втором виде воздействия.

Ионизирующее излучение представляет собой изучение любого вида, взаимодействие которого со средой или материалом конструкции ЭС приводит к образованию электрических зарядов различного знака. Особенностью ионизирующего излучения является образование так называемого вторичного ионизирующего излучения за счет воздействия на среду первичного излучения.

Ионизирующее излучение обычно подразделяют на электромагнитное и корпускулярное.

Электромагнитное (фотонное) излучение проявляется в виде l- излучения и рентгеновского излучения. Наиболее опасным для ЭС является l- излучение.

  Корпускулярное излучение представляет собой поток различных частиц:

- a - излучение;

- b - излучение;

- нейтронное излучение.

Из корпускулярных излучений наиболее опасными для ЭС является нейтронное излучение.

Для оценки ионизирующего излучения применяются следующие оценки:

_- поток ионных частиц F_N ;

_- плотность потока j_N ;

_- поток энергии ионного излучения F_nn;

_- плотность потока энергии j_nn и др.

Наиболее опасными для ЭС являются, как уже было сказано, воздействие нейтронов и g- излучения, т.к. они обладают наибольшей проникающей способностью. Именно их учитывают в первую очередь при проектировании ЭС.

Для оценки поведения ЭС при радиационном воздействии вводится понятие радиационной стойкости ЭС.

Радиационная стойкость - свойство ЭС выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах установленных норм во время воздействия ионизирующего излучения.

Критерием радиационной стойкости обычно является предельное значение параметра изделия определяющего радиационную стойкость. Очевидно, что этот критерий связан с характеристикой поля ионизирующего излучения, при которой достигается критерий радиационной стойкости.

Результат радиационных воздействий на различные материалы существенно определяется самим материалом и проявляется в:

- радиационных и ионизирующих эффектах;

_- обратимых и необратимых дефектах;

_- разогреве и других явлениях.

Радиационные и ионизирующие эффекты приводят к изменению значений параметров материалов и параметров соответсвующих элементов ЭС за счет ионизации и возбуждения атомов вещества.

Дефекты различного рода представляют собой нарушение структуры вещества. Повышение температуры материалов при нагреве объясняется поглощение веществом энергии ионизирующего излучения.

Следует учесть, что нейтронное излучение приводит в основном к радиационным дефектам при преобразовании облучаемого материала. g - излучение проявляется в ионизационных эффектах в веществе, что, в конечном итоге, увеличивает, например, проводимость диэлектрических и полупроводниковых материалов.