Файл: Ядернофизические методы анализа и контроля технологических процессов [сборник статей]..pdf

Блок-схема установки представлена на рис. 1. С целью выбора источника, обеспечивающего наибольшую чувствительность, изме­ рен диаметр проволоки е Cd109, Am241, Pm 147, Fe55, Sr90. Наилучшая чувствительность, т. е. относительное приращение счета при изме­

Оптимальные размеры щели получены по следующим приближен­ ным формулам:

N = а0/ (h — d) + <sQlde~™d ,

где N — поток излучений, прошедший через коллиматор с измеряе­ мой проволокой; 0О— поток излучения, проходящий через единицу

где A = d ]—d2. Относительная ошибка измерения определяется как e=<AN/N. Изменение счета на единицу параметра ДА должно быть в 3—5 раз больше статистической и аппаратурной ошибок:

Контроль диаметра проволоки в динамике происходит следую­ щим образом. Измерительная головка с источником, коллимато­ ром и сцинцилляционным детектором устанавливается на воло­ чильном станке. Измеряемая проволока центрируется с помощью направляющих роликов в щели и непрерывно перемещается со скоростью 30 м/мин. Регистрация осуществляется на пересчетный прибор ПП-9-2М, в течение времени измерения (30 сек.) -накапли­ вается информация о диаметре проволоки. Результат фиксируется на цифропечатающей машине БЗ-15, затем осуществляется авто­ матический сброс и новый пуск регистратора.

Таким образом, на ленте цифропечатающей машины дискретно появляются данные об усредненном диаметре на 15-метровом участке проволоки.

Для проверки точности регистрации методом травления были приготовлены катушки проволоки со ступенчатым изменением диа­ метра (120— 118,5— 117 мкм). Зависимость изменения счета по длине катушки представлена на рис. 2а. На рис. 26 представлен график изменения счета нормальной катушки (изменение диамет­ ра в пределах допуска).

В заключение следует отметить достоинства радиоизотопногометода для измерения тонкой вольфрамовой проволоки.: бесконтактность; большой срок работы без замены источника; нечувст­ вительность измерения к слою смазки (отпадает необходимость в очистке проволоки); возможность оперативного контроля (100%) проволоки, а также процесса волочения, т. е. сокращение брака и непроизводительной работы оборудования; возможность центра­ лизации контроля на большом числе станков единым регистрато­

-06

ром, обрабатывающим информацию с датчиков, установленных на каждом станке, и выдающим допусковые сигналы на рабочее место.

ДЕЙСТВИЕ у-ИЗЛУЧЕНИЯ НА СТЕКЛА, АКТИВИРОВАННЫЕ НЕОДИМОМ

Свойства стимулированного излучения твердотельных лазеров во многом определяются радиационными дефектами, генерирован­ ными в активных элементах ОКГ мощным излучением источника накачки и ионизирующим излучением. В частности, облучение че­ тырехуровневого стеклянного лазера у-лучами существенно изме­

В настоящей статье описывается влияние центров окрасок, об­ разованных у-лучами Со60 в стеклах, активированных Nd3+ с Се, на свойства излучения четырехуровневого стеклянного лазера.

Активные элементы типа ГЛС-4П, ГЛС-28-2, ГЛС-1 и импульс­ ная лампа накачки ИФП-5000 располагались в одноламповом, эл­ липтическом осветителе. Образец находился в стеклянной (квар­ цевой) трубке и охлаждался проточной водой. Лазерный активный элемент облучался у-лучами Со60 при мощности потока 100 pjceK дозой 0— 109 р. Резонаторами служили внешние плоские, диэлек­ трические зеркала с отражением 100 и 70%. Свойства стимулиро­ ванного излучения твердотельного лазера в течение. одной вспышки изучались фотоэлектрическим, калориметрическим, спект­ ральным и фотографическим методами, описанными в '[!].'■ :

На рис. 1 приведены типичные осциллограммы временных характеристик стеклянных лазеров типа ГЛС-4Г1, • содержащих

107

ли, что с увеличением дозы у-луча поглощение стекла, активиро­ ванного Nd3+, в области генерации существенно растет.

Снижение выхода твердотельного лазера и интенсивности линий генерации, уменьшение размера пучка по сечению и длительности импульсов лазера, а также повышение поглощательной способно­ сти во всех полосах стекла с Nd3+ после облучения в обоих типах стеклянных лазеров, особенно в области генерации, объясняется* как нам кажется, возникновением центров окрасок в стеклянных

но, что железо в стеклах-может существовать в пяти формах: в ка­ честве модификатора сетки — Fe2+, стеклообразователя — Fe3+, про­ межуточных ионов — Fe2+-Fe3+, коллоидно-дисперсных окислов —

Fe203, FejCU и щелочных ферритов [4]. Снижение концентрации Fe3+ в стекле и появление Fe2+ после облучения может привести к увеличению поглощательной способности стекла с Nd3+, особенно в области генерации лазера, так как полосы поглощения центров окрасок Fe2+ лежат в спектральном интервале излучения неодимо­ вого лазера. Заметное изменение указанных характеристик стиму­ лированного излучения лазера, рбусловленное появлением центров Fe2+, наблюдается при дозе 104 р для образцов типа ГЛС и при !02— 103 р для КГСС. Эти центры окраски более устойчивы отно­ сительно действия мощного видимого излучения источника накач­ ки, так.-как расположены в инфракрасной области спектра.

10»

Исследование временных, энергетических свойств излучения

•Лазера и спектральных характеристик лазерных активных элемен­ тов, приготовленных с добавлением 0,1% церия (образцы типа ГЛС), показало, что образцы с церием устойчивы к радиационным повреждениям вплоть до 104 р. Начиная с дозы 105 р энергетичес­ кие и временные характеристики ухудшаются, снижается выход лазерного излучения.

В, см‘

Результаты наших исследований могут представить практичес­ кий интерес, в частности, для изучения радиационных явлений б лазерных материалах собственным стимулированным излучением генератора и для создания индикаторов ионизирующего излучения.

110