Бизнес

Яндекс.Метрика

Испытания и исследования радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры и электроизделий на воздействие спецфакторов

Установки лаборатории высоковольтных ускорителей отделения экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИТФ являются уникальными собственными разработками и относятся к ускорителям прямого действия, в которых электроны ускоряются в вакуумном промежутке под действием приложенного высоковольтного импульса напряжения. Имеется аттестат аккредитации испытательной лаборатории на базе электронных ускорителей (ИГУР-3 и ЭМИР-2) и ядерных реакторов отделения экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИТФ на право проведения сертификационных испытаний электронной компонентной базы отечественного и иностранного производства в аккредитованной области, полученный в системе «Военэлектронсерт» 46 ЦНИИ Минобороны России.

В лаборатории высоковольтных ускорителей проводятся работы по:

- моделированию излучений поражающих факторов ядерного взрыва (ПФЯВ) - импульсов гамма излучения, сверхжесткого рентгеновского излучения (СЖРИ), электромагнитного излучения (ЭМИ) - с помощью мощных импульсных ускорителей электронов с целью проведения радиационных исследований и испытаний элементов специзделий;
- проведению исследований и испытаний специзделий на стойкость к воздействию сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения;
- разработке электрофизических установок, в том числе высоковольтных и/или сильноточных ускорителей заряженных частиц, генераторов нейтронов для целей радиографии быстропротекающих процессов, моделирования ПФЯВ, техногенных и других поражающих факторов и генераторов мощного СВЧ излучения.

Ускоритель ИГУР-3 предназначен для моделирования импульсов гамма излучения ПФЯВ. Он состоит из первичного накопителя энергии (конденсаторной батареи), системы формирования импульса и ускорительной трубки с вакуумным диодом. Конденсаторная батарея размещена в металлическом баке с трансформаторным маслом, которое используется в качестве изолятора высоковольтных узлов. Батарея построена по схеме Аркадьева-Маркса, в которой после ее коммутации амплитуда напряжения на выходе превосходит зарядное напряжение более чем в 10 раз. Короткий высоковольтный импульс с перенапряжением еще в 5-6 раз формируется с помощью системы формирования импульса - электрически взрываемых проводников. Затем этот импульс через обостряющий газонаполненный разрядник и проходной изолятор ускорительной трубки прикладывается к вакуумному промежутку между катодом и анодной мишенью. Ускоренные в электрическом поле электроны взаимодействуют с мишенью полного поглощения из металла с большим атомным номером, где генерируется импульс тормозного излучения, по спектральному составу соответствующий гамма излучению. Достигаемая при этом мощность экспозиционной дозы излучения и длительность импульса позволяют моделировать гамма излучение ПФЯВ. Ускоритель ИГУР-3 аттестован в Главном научном метрологическом центре МО РФ. Характеристики импульсов гамма излучения ИГУР-3 удовлетворяют всем требованиям ГОСТ, что позволяет проводить испытания радиоэлектронной аппаратуры В и ВТ на радиационную стойкость.

Ускоритель ЭМИР-2 предназначен для моделирования импульсов гамма излучения ПФЯВ. Он состоит из двух автономных ускорителей, которые могут работать как на собственные ускорительные трубки, так и на одну общую. Каждый ускоритель состоит из первичного накопителя энергии (конденсаторной батареи), системы формирования импульса и ускорительной трубки с вакуумным диодом. Конденсаторная батарея размещена в металлическом баке с трансформаторным маслом, которое используется в качестве изолятора высоковольтных узлов. Батарея построена по схеме Аркадьева-Маркса, в которой после коммутации амплитуда напряжения на выходе увеличивается более чем в 10 раз. С помощью системы формирования импульса - электрически взрываемых проводников – амплитуда высоковольтного импульса возрастает еще в 5-6 раз с одновременным укорочение длительности. Затем этот импульс через обостряющий газонаполненный разрядник и проходной изолятор ускорительной трубки прикладывается к вакуумному промежутку между катодом и анодной мишенью. Ускоренные в электрическом поле электроны взаимодействуют с мишенью из металла с большим атомным номером, где генерируется импульс тормозного излучения. Достигаемая при этом мощность экспозиционной дозы излучения, спектральный состав и длительность импульса позволяют моделировать гамма излучение ПФЯВ. Ускоритель ЭМИР-2 аттестован в Главном научном метрологическом центре МО РФ. Характеристики импульсов гамма излучения ЭМИР-2 удовлетворяют всем требованиям ГОСТ, что позволяет проводить испытания радиоэлектронной аппаратуры В и ВТ на радиационную стойкость. Кроме того есть возможность проведения испытаний на воздействие импульса электромагнитного излучения, в том числе и совместно с импульсным гамма излучением. Количество импульсов за смену составляет 5-6 штук из-за требований техники безопасности.

Ускоритель РАПИД-2 предназначен для моделирования импульсов сверхжесткого рентгеновского излучения ПФЯВ. Он состоит первичных накопителей энергии (конденсаторных батарей), системы формирования импульса и ускорительной трубки с проходным изолятором и вакуумным диодом. Две конденсаторные батареи размещены каждая в своем металлическом баке с трансформаторным маслом. Системой формирования импульса является узел плазменных прерывателей тока с источниками плазмы, прерыватели тока образуют вакуумную коаксиальной систему электродов. Высоковольтный импульс от конденсаторной батареи на плазменных прерывателях тока обостряется в несколько раз и прикладывается к вакуумному промежутку между катодом и анодом. Ускоренные электроды взаимодействуют с тонкой танталовой мишенью, в результате чего генерируется импульс тормозного излучения, который по спектральному составу и длительности близок к сверхжесткому рентгеновскому излучению ПФЯВ. Характеристики импульсов СЖРИ РАПИД-2 удовлетворяют требованиям ГОСТ, что позволяет проводить испытания радиоэлектронной аппаратуры и различных материалов В и ВТ на радиационную стойкость. За рабочую смену количество импульсов может составлять 3 - 4 из-за замены мишени в каждом импульсе и последующей откачки вакуумного объема ускорительной трубки.

Ускоритель ИПУЭ используется для проведения исследований покрытий и материалов специзделий в полях тормозного излучения, а также реакции радиоэлектронной аппаратуры при воздействии мощного СВЧ излучения. Он состоит из тиристорного зарядного устройства, высоковольтного блока, системы формирования импульса на основе магнитных ключей и полупроводниковых прерывателей тока на основе SOS-диодов (Semiconductor Opening Switch) и нагрузки в виде ускорительной трубки с проходным изолятором и  вакуумным диодом. Тормозное излучение генерируется при взаимодействии электронного пучка с материалом анодной мишени из тантала. При использовании в качестве нагрузки блока обострения с формирующей линии и газонаполненного разрядника ускоренные электроны в лампе обратной волны являются источником мощного СВЧ излучения (стенд СВЧ излучения). ИПУЭ и стенд СВЧ излучения могут работать непрерывно в течение смены.