【摘 要】
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本文针对JGS1石英玻璃,利用DD1.2高频高压电子加速器和60Co辐射源,开展了1MeV电子和γ射线辐照试验,总结了不同辐照条件下石英玻璃的光谱透过率随辐照剂量的变化规律,分析了石英玻璃中辐照色心缺陷种类及其累积过程,探讨了剂量率对着色效应的影响规律和机理,提出了电子辐照和γ射线辐照效应的等效性原则和相应的计算方法。试验结果表明,在1MeV电子和γ射线辐照下,JGS1石英玻璃的光谱透过率在小于3
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本文针对JGS1石英玻璃,利用DD1.2高频高压电子加速器和60Co辐射源,开展了1MeV电子和γ射线辐照试验,总结了不同辐照条件下石英玻璃的光谱透过率随辐照剂量的变化规律,分析了石英玻璃中辐照色心缺陷种类及其累积过程,探讨了剂量率对着色效应的影响规律和机理,提出了电子辐照和γ射线辐照效应的等效性原则和相应的计算方法。试验结果表明,在1MeV电子和γ射线辐照下,JGS1石英玻璃的光谱透过率在小于350 nm的紫外光波段内变化,而且透过率随辐照剂量的增加呈单调下降的趋势。辐照着色的石英玻璃有明显的退火效应,随退火时间延长和温度升高光谱透过率逐渐回复。利用吸收光谱解析法对试验数据分析表明,辐照后石英玻璃中生成氧空位缺陷（ODC）、Eγ’心、Eβ’心和非桥氧空穴心（NBOHC）四种色心缺陷,吸收峰位置分别对应于6.8eV、5.8eV、5.4eV和4.8eV,这些色心的浓度随辐照剂量增加不断累积,导致石英玻璃光吸收增加。色心属于不稳定缺陷,在退火条件下发生回复。其中Eβ’心最不稳定,在200℃下退火,色心很快消失。ODC（6.8eV）、Eγ’心（5.8eV）、和NBOHC（4.8eV）三种色心稳定性相对较高,在300℃以下退火后仍保持一定的光吸收,在400℃下保持足够时间光谱基本回复到辐照前的水平。辐照剂量率对石英玻璃的着色效应有一定的影响,在1×1010e/cm~2·s～2×1012e/cm~2·s电子注量率和4.34rad（Si）/s～500rad（Si）/s的γ射线剂量率范围内,辐照剂量率越低,光谱变化越大。Eγ’心的产生几乎不受辐照剂量率的影响,而只与辐照剂量有关,辐照剂量越大,则石英玻璃内部Eβ’心的浓度越高。NBOHC、Eγ’心和ODC的浓度受辐照剂量率的影响较大,辐照剂量率越低,在相同的辐照注量下,三种色心的浓度越大。
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