Способ измерения высокого давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения величины высокого давления. Для этого в качестве чувствительного элемента (ЧЭ) датчика давления используют монокристалл фторида лития и подвергают его сжатию. Затем облучают ЧЭ гамма-квантами с энергией 0, и мощностью дозы не более 10 Гр/с. После нагревания ЧЭ измеряют интенсивность пиков термостимулированной люминесценции, возникающих в интервале 340-350 и 395- 405 К и по их соотношению из калибровочной кривой определяют величину давления. Облучение ЧЭ дозой порядка 30 Гр обеспечивает создание максимального количества радиационных дефектов ,- связанных с биографическими дефектами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со Si 00 СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ1 (5D 4 G 01 Ь 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3888759/24-10 (22) 23.04.85 (46) 07.06.87. Бюл. 11- 21 (71) Латвийский государственный университет им. П.Стучки и ИГУ им. М.В.Ломоносова (72) Л.Т.Бугаенко, Д.П.Эртс, 10.P.Дзелме, К.П.Бурдина, Ю.Е.Тиликс и Я.A.Êàëàøíèêoâ (53) 531.787 (088.8) (56) Rev.Sci. Ins trum. 1970, 41, .р. 1667-1671.

Physics Le tters, 1971, 34А, 2, р ° 107-108. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить

„„SU„„315838 А1 точность измерения величины высокого давления. Для этого в качестве чувствительного элемента (ЧЭ) датчика давления используют монокристалл фторида лития и подвергают его сжатию.

Затем облучают ЧЭ гамма-квантами с энергией 0,1-10 <МэВ и мощностью дозы не более 10 Гр/с. После нагревания

ЧЭ измеряют интенсивность пиков термостимулированной люминесценции, возникающих в интервале 340-350 и 395405 К и по их соотношению из калибровочной кривой определяют величину давления. Облучение ЧЭ дозой порядка

30 Гр обеспечивает создание максимального количества радиационных де-, фектов; связанных с биографическими дефектами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1315838

Изобретение относится к технике измерения высокого давления.

Целью изобретения является повышение точности измерения давления.

На фиг.1 представлены спектры термостимулированной люминесценции для Li F; на фиг. 2 — график зависимости отношения интенсивностей пиков термостимулированной люминесценции

Li F в интервале температур 340-350 и 395-405 К от величины давления.

Между биографическими и радиационными дефектами в монокристаллах

Li F существует специфическая связь. .Известно, что состав и структура кристалла влияют на генерацию и накопление радиационных дефектов. Увеличение количества дефектов структуры кристалла таких, как вакансии, дислокации, трещины, поры (биографических дефектов) обычно приводит к повьппению эффективности образования радиационных дефектов на начальных этапах воздействия ионизирующего излучения на твердое тело. В кристаллах Li F до доз ионизирующего излучения 30 Гр образование радиационных дефектов происходит в основном с участием биографических дефектов.

При дозах ионизирующего излучения выше 30 Гр образование радиационных дефектов в основном происходит в идеальной решетке и слабо зависит от наличия биографических дефектов.

Нагревание твердого тела с радиационными дефектами приводит к делокализации и рекомбинации радиационных дефектов. Рекомбинация радиационных дефектов вследствие термической стимуляции сопровождается свечением, обычно называемым термостимулированной люминесценцией. Каждый вид радиационных дефектов имеет свою характерную энергию связи в твердом теле и, следовательно, свою область температуры делокализации. При нагреве с линейно зависящим от времени повышением температуры в измеренной зависимости интенсивности термостимулированно люминесценции от температуры появляются пики, характеризующие отдельные виды радиационных дефектов. В частности, в спектрах термостимулнрованной люминесценции наиболее характерными и легко измеримыми пиками являются пики в интервалах 340-350 и 395-405 K (фиг.1}.

2 (1

Экспериментально обнаружено, что в монокристалле 1.i F образование приводящих к термостимулированной люминесценции радиационных дефектов за(5 висит от остаточных биографических дефектов, состав и количество которых меняются под действием высокого давления (фиг.1 и 2). По отношению интенсивностей пиков термостимулированной люминесценции LiF в интервалах 340-350 и 395-405 K можно измерять .высокое давление, по крайней мере до 8 ГПа, причем ливрейное изменение отношения интенсивностей пиков

-"1 -ермостимулированной люминесценции при увеличении давления цозволяет просто определить величину любого давления в интервале линейности.

Детекторы высокого давления могут быть изготовлены в виде небольших

MoHoKpHcTBJIJIoB с размерами до 1 мм и во время воздействия давления не ( требуют проведения с ними каких-либо дополнительных операций. Это позволяет легко и просто использовать детекторы из Ь Р при измерении давления в различных средах.

Доза облучения детектора при предлагаемом способе выбирается в зависи( мости от используемой аппаратуры регистрации светового излучения и мощности дозы применяемого источника ионизирующего излучения.

Основным требованием ри выборе дозы ионйзирующего излучения является обеспечение максимальной близости. условий измерения люминесценции при проведении калибровочных,èýìåðåíèé и ,при определении искомой величины давления. Определяющим, как правило, ( при этом является точность проведения доэиметрических измерений в выбранной области доз. Область доз ионизи45 рующего излучения выбирают исходя из удобства проведения дозиметрии, поскольку измерения люминесценции с большой точностью, можно проводить в широком интервале интенсивностей светового излучения.

Пример. Монокристаллы Li F раскалывают на пластинки размером

4х4х2 мм. Для облегчения скола кристаллы предварительно обл*ают дозой ионизирующего излучения 0,5 MI"p.

Пластинки кристаллов выдерживают при

870 К в течение 3 ч и закаливают на ( воздухе, После воздействия высокого давления в интервале давлений 2—

4 изобретения

3 1315838

8 ГПа кристаллы облучают гамма-излу- Формула чением дозои ЗО.Гр. Интенсивность нес енции нес ци 1 С соб измерения высокого давпо термостимулированнои люминесц ци ления, основанный на регист егистрации иэизме яется 10 — 15 мин после облучения ч встиз

/ Дл менения физических параметров чу со скоростью а р н г ева 0,5 К с. я чения ис- вительного элеме емента датчика давления, регистрации светового излу отличаюнный множи- подвергнутого сжатию, о т л пользуется фотоэлектронныи ум пе е которым установлен све- Щ ий с я тем, что, с целью повышетель, пер д

-600 нм. ния точности измерения, в качестве тофил р ьт с пропусканием 300-600 нм. ч вствительного элемента датчика да— ч вствител взаписывается на самописце. чувствител

Сигнал ления используют монокристалл фтоТемператур ат а нагревателя контролируида лития и после воздействия изется с п с помощью термопары иэ хромель- рида ли меряемого давления его облучают гамалюмеля. Измеряют интенсивность пиен- ма-квантами с энергией 0,1 - 10 ИэВ е мостимулированной люминесценков тер му

340-350 15 и мощностью дозы не более IO Гр/с, ции в р инте валах температур 3 и яют их а затем нагревают и измеряют интени 395-405 К (фиг.1), вычисляют их и наг еве б ный rpa- сивность люминесценции при нагр отнош ение и строят кали ровочный F причем определяют соотношение инфиг.2). Берут пластинку Li фик (фиг. ). еля- тенсивности пиков люминесценции в подвер е гают давлению 5 ГПа, определяинтервалах температур 340-350 и ение интенсивностей пиков ют отношение

37 395-405 К а затем по соответствую340-350 и 395-405 К, равное О,, —, а э при 3 е- ей тарировочной зависимости опредеи по калибровочному графику опреде- щеи тар ляют величину давления, ляют величину давления, равную .1 ичаю4,6 ГПа. Ошибка 87. 2. Способ по и., о т л емо что чувствительный

Использование предлагаемо емого спосо- шийся тем, что я бл ают е авле- элемент датчика давления о луч ба позволяет измерять высокое д дозой 30 Гр. ние с большой точностью.

0,5

1315838

ОЮ

Ь>

Фь|

Составитель Н.Богданова

Редактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук (Корректо1 И.Муска

Подписное

Заказ 2352/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4