Исследование радиационного отклика оптического волокна при воздействии импульсного ионизирующего излучения

Аннотация

Проведены исследования радиационного отклика одномодового оптического волокна (ОВ) при воздействии импульсного фотонного и гамма-нейтронного излучений. Показано, что время восстановления характеристик одного и того же ОВ для одной дозы в импульсе может варьироваться в широком диапазоне от единиц миллисекунд до нескольких секунд в зависимости от различных влияющих факторов. Впервые экспериментально зафиксирован рост радиационно-наведенных потерь (РНП) оптического волокна в коротковолновой области после воздействия импульсного потока нейтронов одновременно с уменьшением РНП в длинноволновой области уже после окончания воздействия потока нейтронов и последующее уменьшение РНП во всем исследуемом диапазоне длин волн, что может означать обратимую перестройку структуры стекла оптического волокна. Проанализированы кривые РНП исследуемых ОВ при воздействии импульсного ионизирующего излучения с помощью подходов химической кинетики. Установлено, что порядок реакции процессов релаксации короткоживущих радиационных центров окраски (РЦО) является дробным, что указывает на сложный, возможно, многостадийный процесс. При этом все процессы релаксации после нескольких микросекунд после воздействия находятся в диффузионной области.  Впервые показано, что характерное время релаксации РЦО напрямую связано не только с температурой, но и с уровнем напряженно-деформированного состояния ОВ, а для ОВ с нелегированной кварцевой сердцевиной дополнительно и с входящей оптической мощностью.