Реферат: Радиационная стойкость электронных средств
Таблица 1
Характеристики радиационной стойкости материалов.
| Материал | Допустимый поток нейтронного облучения, нейтр/см2 | Допустимая доза гамма - облучения, Р |
| Материалы с низкой радиационной стойкостью | ||
| Ацетатцеллюлоза (бумага) | 9*1014 - 2*1015 | 5*106 - 4*107 |
| Оргстекло | 1014 - 1015 | 1015 |
|
Фенольные смолы (без наполнения) | 7*1014 | 107 |
| Полиамиды разные | 4*1014 | 7*106 |
| Поливинилхлорид | 1015 | 106 |
| Полиэтилен - терефталат | 1015 | 107 |
| Кремнийорганическое стекло | 7*1013 - 3*1014 | (1 - 5) *106 |
| Материалы со средней радиационной стойкостью | ||
| Фенольные смолы с органическими наполнителями | 1016 | 108 |
| Полиэтилен | 1017 | 107 |
| Стеклоткань | 1016 | 108 |
| Эпоксидные лаки | - | (5 - 10) *108 |
| Нитролак | - | (5 - 7) *108 |
| Материалы с высокой радиационной стойкостью | ||
| Керамика (стеатит) | 3*1020 | 5*1012 |
| Стекло | 1018 | 3*109 |
| Кварц | 1019 | 1010 |
| Микамекс | 1019 | 1011 |
| Слюда | 1018 | 1010 |
| Полистирол | 1,3*1019 | 5*109 |
Под допустимой дозой (потоком) понимается величина, при которой характеристики материала ухудшаются на 25%; допустимая доза определяется при помощи потока нейтронов и мощности дозы гамма - облучения соответственно 1011 - 1012 нейтр/ (см2 *с) и (106 - 107 ) Р/ с.
Влияние ионизирующего облучения на резисторы
Следствием воздействия может быть пробой в связующих и пропитывающих изоляцию материалах, изменение свойств основного материала резистора, появление проводимости из - за ионизации материала каркаса и покрытия.
Величина и знак изменения сопротивления резистора определяются основным материалом резистора, номинальной величиной сопротивления, размерами, величиной приложенного напряжения и особенностями технологии изготовления. Чем больше величина сопротивления, тем большие обратимые изменения вызываются облучением; поэтому резисторы с сопротивлением порядка 109 Ом могут быть ненадежны.
Облучение резисторов потоком быстрых нейтронов вызывает как необратимые, так и обратимые изменения (в зависимости от величины потока), а гамма - излучения - только обратимые изменения.
Таблица 2
Изменение номинального сопротивления резисторов (%) при кратковременном воздействии нейтронного облучения.
| Тип резисторов | Обратимые изменения | Необратимые изменения | ||
| Величина потока, нейтр/см2 | ||||
| 107 | 109 | 1015 | 1018 | |
| Углеродистые композиционные постоянные | - (2 ¸ 8) | - (4 ¸ 10) | 0 ¸ (-9) | 0 ¸ (-11) |
| переменные | - | - | - | 10 ¸ 30 |
|
Углеродистые пленочные постоянные | -1 ¸ (+2) | -2 ¸ (+3) | -0,2¸ (+1,5) | -0,8 ¸ (+2) |
| переменные | - | - | - | 15 |
| Металлопленочные | 0 ¸ (+1) | 0 ¸ (+2) | 0 ¸ (+0,4) | 0 ¸ (+0,6) |
| Проволочные | 0 ¸ (+0,5) | 0 ¸ 1,2 | 0 ¸ (+0,2) | 0 ¸ (+0,4) |
| Проволочные и ленточные переменные | - | - | - | 5 |
Таблица 3
Величины нейтронного потока при котором возникают необратимые изменения в резисторах и короткое замыкание, нейтр/см2
| Тип резисторов |
Начало изменений |
Короткое замыкание |
|
Углеродистые композиционные постоянные | 1013 | 1019 |
| переменные | 1013 | 1019 |
| Углеродистые пленочные постоянные | 1013 | 109 |
| переменные | 1013 | 1019 |
| Проволочные постоянные | 1019 | 1020 |
| Проволочные и ленточные переменные | 1019 | 1020 |
Рисунок 1 - Зависимость сопротивления тонкопленочных (1 - 3) и проволочных (4) резисторов от длительности гамма - облучения при общей дозе 2*109 Р.
Импульсное (длительность импульса 0,1 мс) гамма - облучение дозой 103 Р при мощности дозы 107 Р/с в резисторах различных номиналов вызывает обратимые изменения.
Таблица 4.
| Номинал, кОм | Изменение величины сопротивления во время облучения в% |
| 1 | 1 |
| 10 | 0,5 - 4 |
| 100 | 5 - 15 |
| 1000 | 30 - 75 |
| 10000 | 65 - 85 |
При малых дозах импульсного нейтронного и гамма облучения, воздействующих одновременно, изменение параметров резисторов разных типов носит обратимый характер (величина изменения определяется не конструкцией, а размерами резисторов). Характеристики резисторов полностью восстанавливаются через 1 - 5 мс после облучения.
4. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы
Ионизирующее облучение вызывает обратимое или необратимое изменение емкости и обратимое изменение величины утечки и тангенса угла потерь.
Нейтронная радиация приводит к необратимым и обратимым изменениям характеристик конденсаторов, а гамма - облучение - в основном - к обратимым изменениям. Общей причиной этого является изменение электрических характеристик диэлектрика (диэлектрической постоянной и сопротивления).
Кроме того происходит выделение газов при облучении в электролитических конденсаторах и конденсаторах с масляным заполнением, что может привести к их разрушению.