Космическое материаловедение. Акишин А.И. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

65
При бомбардировке радиационно-заряженных стекол ускоренными
алюминиевыми частицами микронных размеров, имеющими среднюю
скорость 2,6 км/с, визуально наблюдались световые вспышки электри-
ческих разрядов, в результате которых формировались локальные фигу-
ры Лихтенберга. На рис.15 показаны локальные фигуры Лихтенберга на
поверхности стекла, облученного электронами с энергией 2 МэВ,
Ф=5.10
12
см
-2
, возникшие при бомбардировке его алюминиевыми мик-
рочастицами с m=10
-12
г и v=2,6 км/с.
Инициирование электрического разряда в радиационно-заряженном
стекле в результате высокоскоростного неразрушающего удара может
быть связано с несколькими причинами. Известно, что электрическая
прочность твердых диэлектриков под действием импульсной механиче-
ской нагрузки уменьшается. Другой причиной уменьшения электриче-
ской прочности может быть образование локальной ударной волны
вблизи места удара микронной частицы. При наличии в объеме диэлек-
трика сильного электрического поля ионизация на фронте ударной вол-
ны и генерация тока приводят к формированию лавины и развитию раз-
ряда. По оценкам в зоне удара микронной частицы с V=2-4 км/с о ми-
шень импульсное давление лежит в интервале 10
8
-10
10
Па. При таком
давлении у ряда диэлектриков (полиэтилен, фторопласт, стекло) отме-
чается рост электропроводности. В этих условиях формирование раз-
рядного канала завершается за время порядка 0,5 мкс, что близко к вре-
мени существования ударно-сжатой зоны.
Таким образом, в зоне удара ускоренной микронной частицы о по-
верхность радиационно-заряженного диэлектрика на короткое время
возникает локальная область микронных размеров с повышенным дав-
лением, температурой и проводимостью, что может создать условия для
инициирования электрического пробоя.
При облучении электронным пучком диэлектриков: ПММА, оптиче-
ского стекла, когда эффективный пробег электронов меньше толщины
облучаемого образца, наблюдается электрический пробой внедренного
в диэлектрик электронного заряда, как правило, на ближайшую поверх-
ность к области залегания максимальной плотности объемного заряда,
т.е. в зоне максимального значения напряженности электрического по-
ля.
В процессе облучения и пробоя проводилась киносъемка облучаемо-
го образца в поляризованном свете. Облучаемый образец оптического
стекла или ПММА помещался между двумя поляроидами. Перед пер-
вым поляроидом (поляризатором) размещался источник света, за вто-
рым поляроидом (анализатором) кинокамера. При скрещенных поля-
роидах в отсутствие электрического поля в образце свет через систему
    При бомбардировке радиационно-заряженных стекол ускоренными
алюминиевыми частицами микронных размеров, имеющими среднюю
скорость 2,6 км/с, визуально наблюдались световые вспышки электри-
ческих разрядов, в результате которых формировались локальные фигу-
ры Лихтенберга. На рис.15 показаны локальные фигуры Лихтенберга на
поверхности стекла, облученного электронами с энергией 2 МэВ,
Ф=5.1012 см-2, возникшие при бомбардировке его алюминиевыми мик-
рочастицами с m=10-12 г и v=2,6 км/с.
    Инициирование электрического разряда в радиационно-заряженном
стекле в результате высокоскоростного неразрушающего удара может
быть связано с несколькими причинами. Известно, что электрическая
прочность твердых диэлектриков под действием импульсной механиче-
ской нагрузки уменьшается. Другой причиной уменьшения электриче-
ской прочности может быть образование локальной ударной волны
вблизи места удара микронной частицы. При наличии в объеме диэлек-
трика сильного электрического поля ионизация на фронте ударной вол-
ны и генерация тока приводят к формированию лавины и развитию раз-
ряда. По оценкам в зоне удара микронной частицы с V=2-4 км/с о ми-
шень импульсное давление лежит в интервале 10 8-1010 Па. При таком
давлении у ряда диэлектриков (полиэтилен, фторопласт, стекло) отме-
чается рост электропроводности. В этих условиях формирование раз-
рядного канала завершается за время порядка 0,5 мкс, что близко к вре-
мени существования ударно-сжатой зоны.
    Таким образом, в зоне удара ускоренной микронной частицы о по-
верхность радиационно-заряженного диэлектрика на короткое время
возникает локальная область микронных размеров с повышенным дав-
лением, температурой и проводимостью, что может создать условия для
инициирования электрического пробоя.
    При облучении электронным пучком диэлектриков: ПММА, оптиче-
ского стекла, когда эффективный пробег электронов меньше толщины
облучаемого образца, наблюдается электрический пробой внедренного
в диэлектрик электронного заряда, как правило, на ближайшую поверх-
ность к области залегания максимальной плотности объемного заряда,
т.е. в зоне максимального значения напряженности электрического по-
ля.
    В процессе облучения и пробоя проводилась киносъемка облучаемо-
го образца в поляризованном свете. Облучаемый образец оптического
стекла или ПММА помещался между двумя поляроидами. Перед пер-
вым поляроидом (поляризатором) размещался источник света, за вто-
рым поляроидом (анализатором) – кинокамера. При скрещенных поля-
роидах в отсутствие электрического поля в образце свет через систему
                                  65