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脉冲γ射线对光纤的辐射效应 被引量：5
1
作者 刘福华 安毓英 +3 位作者 王群书 王平 邵碧波 陈绍武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1668-1672,共5页
介绍了光纤的损耗机制和γ射线对光纤的辐射效应,设计了针对脉冲γ射线作用于光纤而产生辐射感生损耗的实验测量系统。利用平均光子能量为0.3 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率2.03×107Gy.s^-1,和平均光子能量为1.0 MeV、脉冲宽度25 ns... 介绍了光纤的损耗机制和γ射线对光纤的辐射效应,设计了针对脉冲γ射线作用于光纤而产生辐射感生损耗的实验测量系统。利用平均光子能量为0.3 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率2.03×107Gy.s^-1,和平均光子能量为1.0 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率5.32×109Gy.s^-1的2种脉冲γ射线分别作用于多模和单模光纤,分别采用波长为405,660,850,1 310和1 550 nm的激光光纤传输系统对辐射感生损耗进行了测量。获得了光纤辐射感生损耗和辐射剂量的关系,并对实验结果进行分析。从实验结果可以看出：在近红外到可见光范围内,脉冲γ射线对光纤作用产生的辐射感生损耗随探测波长减小而增大;在0.1-3.5 Gy剂量范围内,多模光纤辐射感生损耗和辐射剂量呈线性关系。分析辐射对光纤的作用机制和实验结果后得出：光纤基质原子的电子能级对传输光子的共振吸收而造成吸收损耗增加;光纤折射率分布的改变从而导致波导损耗增加。 展开更多
关键词 脉冲γ射线 光纤 辐射感生损耗 色心 缺陷
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石英光纤近红外波段γ辐照效应实验研究
2
作者 王昭 杨军 +3 位作者 张敏 刘文祥 史国凯 惠海龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期178-185,共8页
为提高某光学干涉测量系统的耐辐射能力,开展耐辐射光纤选型实验。以剂量率为0.5 Gy·s^(-1)的稳态γ射线和剂量率为5.0×10^(9) Gy·s^(-1)、脉冲宽度约20 ns的瞬态强γ射线为辐照源,获得掺锗、掺氟耐辐射单模光纤和常规G.... 为提高某光学干涉测量系统的耐辐射能力,开展耐辐射光纤选型实验。以剂量率为0.5 Gy·s^(-1)的稳态γ射线和剂量率为5.0×10^(9) Gy·s^(-1)、脉冲宽度约20 ns的瞬态强γ射线为辐照源,获得掺锗、掺氟耐辐射单模光纤和常规G.652光纤在工作波长1550 nm、注入光功率40 mW工况下的辐射感生损耗,结果表明,实验获得的在线辐射感生损耗数据真实可靠;在稳态γ射线作用下,掺锗和掺氟耐辐射光纤的性能差异不大,辐射感生损耗小于17 dB·km^(-1),随着辐射时间的增加,辐射损耗呈现饱和,耐辐射光纤的性能均优于常规单模G.652通信光纤;在瞬态强γ射线作用下,两个不同型号掺氟光纤的性能最优,辐射感生损耗峰值分别为471.5 dB·km^(-1)和608.6 dB·km^(-1),恢复通信时长约μs量级。掺锗光纤的瞬态辐照性能最差,辐射感生损耗峰值为2691.3 dB·km^(-1),在μs时间尺度维持感生损耗饱和状态。 展开更多
关键词 辐射感生损耗 石英光纤 稳态辐照 瞬态辐照
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掺锗石英光纤的稳态和瞬态γ辐射效应研究 被引量：2
3
作者 黄绍艳 肖志刚 +5 位作者 刘敏波 盛江坤 王祖军 何宝平 姚志斌 唐本奇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2288-2292,共5页
开展了掺锗石英光纤在1.0×10^(-4)~0.5Gy(Si)/s剂量率下的稳态γ辐照实验和10~6~10~9 Gy(Si)/s剂量率下的瞬态γ辐照实验。结果表明:光纤辐射感生损耗与辐照总剂量呈饱和指数关系,与色心浓度微分方程推导出的结论相一致。在辐照总... 开展了掺锗石英光纤在1.0×10^(-4)~0.5Gy(Si)/s剂量率下的稳态γ辐照实验和10~6~10~9 Gy(Si)/s剂量率下的瞬态γ辐照实验。结果表明:光纤辐射感生损耗与辐照总剂量呈饱和指数关系,与色心浓度微分方程推导出的结论相一致。在辐照总剂量相同的情况下,光纤辐射感生损耗随辐照剂量率的增大而增大。辐照期间有光注入较无光注入时的光纤辐射感生损耗低,证实了光褪色效应的存在。对实验用650、850和1 310nm 3个波长,光纤辐射感生损耗随波长的增大而减小。与光纤稳态辐射感生损耗相比,光纤瞬态辐射感生损耗要大得多;光纤瞬态辐射感生损耗峰值与脉冲总剂量呈线性关系,这与饱和指数关系在低剂量下的泰勒展开近似一致。 展开更多
关键词 掺锗石英光纤 稳态 瞬态 辐射感生损耗
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脉冲γ射线对光纤的辐射感生损耗 被引量：4
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作者 刘福华 安毓英 +4 位作者 王平 陈绍武 谢红刚 刘卫平 邵碧波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1056-1062,共7页
研究了光纤受γ射线辐照响应机制,计算了光纤对γ射线吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,采用波长分别为405、660、850、1 310、1 550 nm的模拟宽带光纤传输系统,设计了瞬态辐射感生... 研究了光纤受γ射线辐照响应机制,计算了光纤对γ射线吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,采用波长分别为405、660、850、1 310、1 550 nm的模拟宽带光纤传输系统,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统。在平均光子能量0.3MeV、剂量率2.03×107Gy/s和平均光子能量1.0 MeV、剂量率5.32×109Gy/s的两种脉冲γ射线辐照条件下,获得了4种光纤瞬态辐射感生损耗与剂量的关系、永久性感生损耗的谱分布和折射率变化结果:(1)脉冲γ射线对光纤的瞬态辐射感生损耗随探测波长在近红外到可见光范围内的减小而增大;(2)在相同辐照条件下,多模光纤的瞬态辐射感生损耗稍大于单模光纤;(3)辐射致光纤折射率降低;(4)在一定剂量范围内,多模光纤瞬态辐射感生损耗和剂量呈近似线性关系。研究表明,γ射线导致光纤基质原子产生新的色心和光纤折射率降低,色心对传输光子的共振吸收导致光纤吸收损耗增加,折射率降低导致光纤波导损耗增加,感生损耗是两种机制共同作用的结果。 展开更多
关键词 瞬态辐射感生损耗 脉冲γ射线 光纤 色心 折射率
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基于等离子体吸收的光纤瞬态辐射损耗分析
5
作者 刘福华 谢红刚 +2 位作者 陈绍武 王平 刘卫平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S01期198-203,共6页
介绍了γ射线对光纤的辐射效应,开展了稳态、瞬态γ辐射对光纤的感生损耗测量实验。计算了光纤在高剂量率脉冲γ辐射作用下的电子密度、电子与中性原子的碰撞频率、等离子体振荡频率,提出了基于低温等离子体对光波吸收的瞬态辐射感生损... 介绍了γ射线对光纤的辐射效应,开展了稳态、瞬态γ辐射对光纤的感生损耗测量实验。计算了光纤在高剂量率脉冲γ辐射作用下的电子密度、电子与中性原子的碰撞频率、等离子体振荡频率,提出了基于低温等离子体对光波吸收的瞬态辐射感生损耗模型,计算了光纤在600～1600 nm的瞬态辐射感生损耗并与实验测量结果进行了对比分析。结果表明:(1)在1310 nm和1550 nm波长,光纤的瞬态辐射感生损耗的计算结果与实验测量结果在相同数量级,实验测量结果验证了等离子体吸收模型的适用性;(2)脉冲γ射线作用于光纤时,等离子体吸收与原子缺陷吸收同时存在,光纤的瞬态辐射感生损耗是两种机制共同作用的结果;(3)在600～1600 nm光谱范围内,随探测波长的增大,光纤的辐射感生损耗以等离子体吸收为主。 展开更多
关键词 脉冲γ射线 光纤 瞬态辐射感生损耗 等离子体吸收 光波
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脉冲γ射线对光纤的辐射感生损耗
6
作者 刘福华 王平 +3 位作者 陈绍武 谢红刚 刘卫平 邵碧波 《现代应用物理》 2013年第2期-,共7页
研究了光纤受γ射线辐照的响应机制,计算了光纤对γ射线的吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统.在平均光子能量为0.3 MeV、剂量率为2.03×107... 研究了光纤受γ射线辐照的响应机制,计算了光纤对γ射线的吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统.在平均光子能量为0.3 MeV、剂量率为2.03×107 Gy· s-1以及平均光子能量为1.0 MeV、剂量率为5.32×109 Gy·s-1的两种脉冲γ射线辐照条件下,获得了4种光纤瞬态辐射感生损耗与剂量的关系、永久性感生损耗的谱分布和折射率变化结果即:(1)脉冲γ射线对光纤的瞬态辐射感生损耗随探测波长在近红外到可见光范围内的减小而增大;(2)在相同辐照条件下,多模光纤的瞬态辐射感生损耗稍大于单模光纤;(3)辐射致光纤折射率变化;(4)在一定剂量范围内,多模光纤瞬态辐射感生损耗和剂量呈近似线性关系.研究表明:γ射线导致光纤基质原子产生新的色心和光纤折射率变化,色心对传输光子的共振吸收导致光纤吸收损耗增加,折射率变化导致光纤波导损耗增加,感生损耗是两种机制共同作用的结果. 展开更多
关键词 脉冲γ射线 光纤 瞬态辐射感生损耗 色心 折射率
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