高能电子辐照对束测量系统的影响.pdf.pdf

,.,2012文章编号:1001—4322(2012)04—0949—04高能电子辐照对束测量系统的影响王远,谢宇彤,陈思富,江孝国,朱隽,禹海军,李成刚(中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900)摘要:在直线感应加速器束参数测量系统实验的基础上,给出了束参数测量系统的实验布局和特点,分析高能电子辐照对直线感应加速器中测量系统电子器件介电性能的影响和变化规律;进一步探讨电子器件介电性能受高能电子辐照后的抑制措施。针对电磁空间干扰情况,主要通过采用光纤传输控制信号的措施,能很好地传输窄脉冲,信号延时抖动小,达到了高速信号的可靠传输要求,利用紧凑嵌入式方法,提高了抗电磁干扰的能力,这样可以更好保护束参数测量电子器件。关键词:直线感应加速器;束参数测量;高能电子辐照;电导率;抑制措施中图分类号:TL53文献标志码:Adoi:(LIA)上束流的发散角、能量、束斑尺寸等较多的束参数信息。直线感应加速器工作时,产生大量的高速、高压开关的瞬间导通而产生几十ns宽、电流高达数kA的电子束脉冲,这相当于一个强电磁辐射。经过在uA上的实验探索,从系统结构、传输器件到信号的处理,找到了个较好的解决办法,抑制强的空间电磁辐射的影响,满足了束参数测量要求]。电子器件经过高能电子束辐照后,将发生物理化学变化,进而引起其介电性能变化。表征材料介电性能的参数主要是固有电导率(包括体电导率和表面电导率)、介电常数e、介质损耗正切tan及击穿场强E。其中,介质电导率是影响介质在空间环境中带电特性的最关键参数。本文针对常用的FR4环氧电路板,研究了高能电子辐照对这种材料介电特性及变化规律的影响,并深入探讨了实验中电子器件介电参数受高能电子辐照影响的抑制措施_2]。1LIA电子束测量的实验布局束参数测量系统的组成包括:D相机、计算机系统以及相关设备,如图1所示,图中虚线部分为研制的紧凑型嵌入式系统。系统采用嵌入式控制板卡。嵌入式控制系统内装有图像采集卡、D相机通过串口线与系统的图像采集卡相连,在系统上运行图像数据采集控制软件,D相机输出的图像数据采集与控制。由于系统结构紧凑、体积小,对在强辐射环境下,电磁屏蔽比较好做,既保证获得较好的图像信号,又更好地保护了测量设备安全]。(LlA)图1IAA中束参数测量系统实验装置图2样品实验分析为了研究高能电子辐照条件下,介质材料的固有电导率、介电常数e、介质损耗正切tan3的变化规律,实验采用材料样品,,表而积为100mm×100mm。选取能量为4MeV、束流为1000mA的高能电子对样品连续多次辐照。』}Jf测量的实验没备:4MeV直线感应电子加速器、FIUKE高阻计、高压电桥。*收稿日期:201卜10-19;修订日期:2011-12-01基金项目:国家自然科学基金项目(51077119)作者简介:王远(1965一),男,从事加速器实验技术及束参数测量技术工作;ideaw~***@。