放射線照射が高分子絶縁体の電気的特性に与える影響

辐射辐照对聚合物绝缘子电性能的影响

基本信息

批准号：
06750332
负责人：
田中康寛
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Musashi Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750332/
关键词：
パルス静電応力法低密度ポリエチレン γ線空間電荷

项目摘要

放射線を高分子絶縁体に照射することによって生じる絶縁体の電気的特性変化、例えば絶縁破壊電圧の低下や伝導電流の上昇などを、放射線による電荷の生成と残留という現象の観測を基に解明する研究を行った。具体的には、厚さ約600μmの低密度ポリエチレン(LDPE)に1.2〜12kGyの比較的低線量のγ線を照射し、5〜15kVの直流電圧を印加することで生じる空間電荷分布の経時変化をパルス静電応力法により観測した。この研究により、今年度は以下の知見を得た。(1)LDPEにγ線を照射すると、γ線により電離され、再結合を免れた電子がLDPE中に多量に残留する。(2)γ線を照射したLDPEに直流電圧を印加すると電子がドリフトし、陰極側に正の空間電荷が多量に発生する。これは、電子の移動により残された正孔(正の親イオン)が観測されるためである。(3)多量の正電荷が陰極側に現れることにより電極/試料界面に印加電界の2〜3倍の電界が生じる。この電界は、絶縁破壊電界の低下や伝導電流の増加に多大な影響を与える。(4)電圧印加により生じる正電荷の分布は、高線量の場合は陰極近傍に集中して、低線量の場合は試料内全体に分布しており、分布形状が照射するγ線の線量に大きく依存していることが確認された。以上の結果より、本研究の測定手法が、宇宙空間や原子力発電設備などの放射線環境下において使用される高分子絶縁材料の選択に際する評価手法として応用することが可能であると考えられる。

例如，基于观察到辐射的电荷现象和残留物，阐明了通过对聚合物绝缘体的辐射引起的绝缘体的电特性研究。具体而言，通过辐照1.2至12 kGy的低密度聚乙烯（LDPE），厚度约为600μm，并施加5至15 kV的直接电压，从而产生的空间电荷分布的加班变化。。这项研究获得了今年的以下发现。（1）当LDPE辐照γ射线时，在LDPE期间被γ射线电离并保持大量的电子。（2）当将直流电压应用于用γ射线照射的LDPE时，电子漂移，并且在阴极侧发生大量正空间电荷。这是因为观察到电子运动的肖像（阳性父子离子）被观察到。（3）在阴极侧出现了大量的正电荷，导致电场/样品界面的电场2-3倍。该电场对绝缘破坏电场的下降和导流电流的增加产生了重大影响。（4）在高剂量的情况下，电压功率产生的常规电荷分布集中在阴极附近，而在低剂量的情况下，γray的剂量被分布形状受照射照射这是依赖的。基于上述结果，可以认为这项研究的测量方法可以用作评估方法，用于选择在辐射环境（例如外层空间和核发电设备）中使用的聚合物绝缘材料。