Способ измерения высокого давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ И 91 8 и ) Ь 11/ОО ИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР С,( Р 21дарси и енныи униУ Д.П.Э дина,ЭЕ.Тилик ЧЭ 70,971, 34 А, 2 ВЫСОКОГО ДАВЛЕ(57) Изобретение о тельной технике и к измерит повысить носит зволя(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕН 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 нагреванияизмеряют 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 де-. а фектов; связанных с биографическими дефектами. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.135838 Изобретение относится к технике измерения высокого давления,Целью изобретения является повышение точности измерения давления.На фиг,1 представлены спектры термостимулированной люминесценции для Ь Р; на фиг. 2 - график зависимостии отношения интенсивностей пиков термостимулированной люминесценции Ы Р в интервале температур 340-350 и 395-405 К от величины давления. Между биографическими и радиационными дефектами в монокристаллах Е Р 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 повышению эффективности образования радиационных дефектов на начальных этапах воздействия ионизирующего излучения на твердое тело. В кристаллах Ьд Р 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 термостимулированной 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 К (фиг.1); 2Экспериментально обнаружено, чтов монокристалле 1 Л Р образование приводящих к термостимулированной люминесценции радиационных дефектов за 5 висит от остаточных биографическихдефектов, состав и количество которых меняются под действием высокогодавления (фиг.1 и 2). По отношениюинтенсивностей пиков термостимулированной люминесценции ЬР в интервалах 340-350 и 395-405 1 можно измерять .высокое давление, по крайнеймере до 8 ГПа, причем лийейное изменение отношения интенсивностей пиков-термостимулированной люминесценциипри увеличении давления позволяетпросто определить величину любогодавления в интервале линейности.Детекторы высокого давления могутбыть изготовлены в виде небольшихмонокристаллов с размерами до 1 мми во время воздействия давления нетребуют проведения с ними каких-либо дополнительных операций. Это позволяет легко и просто использоватьдетекторы из ЬР при измерении давления в различных средах,Доза облучения детектора при предлагаемом способе выбирается в зависимости от используемой аппаратуры регистрации светового излучения и мощности дозы применяемого источникаионизирующего излучения.Основным требованием ри выборедозы ионйзирующего излучения является обеспечение максимальной близости.условий измерения люминесценции припроведении калибровочных измерений и,при определении искомой величины давления. Определяющим, как правило,при этом является точность проведениядоэиметрических измерений в выбранной области доз. Область доз ионизи 45рующего излучения выбирают исходяиз удобства проведения дозиметрии,поскольку измерения люминесценции сбольшой точностью, можно проводить вшироком интервале интенсивностейсветового излучения.П р и м е р. Монокристаллы Ь Рраскалывают на пластинки размером4 х 4 х 2 мм. Для облегчения скола кристаллы предварительно облают дозойионизирующего излучения 0,5 МГр.Пластинки кристаллов выдерживают при870 К в течение 3 ч и закаливают навоздухе, После воздействия высокогодавления в интервале давлений 2 -4изобретения 3 13158388 ГПа кристаллы облучают гамма-излу- Формулачением дозои Р.ЗО,Г . Интенсивностьчнес енциици 1 С б измерения высокого давпосотермостимулированнои люми ц цинованный на регистрации иэе яется 10-15 мин после облучения ления, основанный на реги тменения физических параметров чувстсо скорос ь а Рт ю н г ева 0,5 К с. Для 5 менечения ис- вительного элемелемента датчика давления,регистрации светового излуотличаюнный множи- подвергнутого сжатию, о т лпользуется фотоэлектронныи умпе е которым установлен све- Щ и й с я тем, что, с ц елью повьппетель, п р д-600 н точности измерения, в качествес п опусканием 300-600 нм.ния точноститофильтр с прльного элемента датчика дависывается на самописце. чувствительСигнал записываления используют монокристалл фтоТемпер уе ат ра нагревателя контролируь- рида лития и после воздействия изется ся с помощью термопары иэ хромельность пи- меряемого давления его облучают гамалюмеля. Измеряют интенсивность пи- меря0 1 - 10 ИэВнесцен- ма-квантами с энергиеиков рк в те мостимулированной люминес е -340-350 15 и мощностью дозы не более 10 Гр/с,ции рв интервалах температура затем нагревают и измеряют интени 395-405 К (фиг,1), вычисляют ихб очный гра- сивность люминесценции при нагреве,ношение и строят кали ровочинк Ь Р причем определяют соотношение инпо ве гают давлению 5 ГПа, ределя- тенсивности пиков люминесценции ва, определятношение интенсивностей пиковют отноше0 37 395-405 К, а затем по соответствуюи и 340-350 и 395-405 К, равноеприоп е е- щей тарировочной зависимости опредеи по калибровочному графику опредеавн ю ляют величину давления,ляют величину давления, равну2. Способ по п. , о т л,1 ичаю 4,6 ГПа. Ошибка 87.Использование предлагаемогоого спосо- щ и й с я тем, чтоого что чувствительныйя бл аюте давле- элемент датчика давления о лучаютба позволяет измерять высокое ддозои 30 Гр.ние с большой точностью,1315838 ставитель Н.Богдановхред А.Кравчук И,Муска Коррек О Юрковецкая Редакто дписное Тираж 776 ПоГосударственного комитета СССР.лам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 2352/44 зводственно-полиграфическо ОЮЬ ВНИИПИ по д 13035, М