Метод защиты электронной аппаратуры от импульсного рентгеновского излучения

Рентгеновские установки с высокой мгновенной интенсивностью применяются в ходе неразрушающего контроля массивных изделий, при радиационных испытаниях, а также для придания новых свойств различным полимерным материалам. В этих условиях входные каскады измерительных систем, призванных контролировать параметры процессов, подвержены воздействию мощного потока рентгеновского излучения, который порождает лавины вторичных электронов в чувствительной части первичных измерительных преобразователей, что приводит к выходу их из строя или временной неработоспособности из-за тиратронного эффекта в р-n-переходах полупроводниковых электронных устройств. Представлен метод шунтирования цепей питания в реальном масштабе времени, применяемый для защиты входных каскадов электронных устройств, находящихся в зоне ионизации. Шунтирование обеспечивается посредством создания в защитном устройстве высокой проводимости тем же потоком излучения. Рассмотрена возможность разработки защитных устройств на основе полупроводниковых камер со стенками с высокой тормозной способностью. Излучение формирует в стенке камеры высокий уровень потока вторичных электронов, которые пронизывают пластину из полупроводника с высокой подвижностью электронов проводимости. Электроны проводимости образуются в полупроводнике на последних стадиях электронных лавин, вызванных высокоэнергетичными вторичными электронами. Такая возможность подтверждена расчетами защитных свойств конкретной камеры со стенкой из свинца, в которую помещена пластина из арсенида галлия (толщина стенки равна средней длине свободного пробега фотоэлектрона). В этом случае соблюдается условие электронного равновесия, т. е. число вторичных электронов, рожденных в стенке вследствие внутреннего фотоэффекта, будет равно числу электронов, поглощенных стенкой, но при этом поток рентгеновских фотонов заметно не меняется. Выполнение этого условия дает наибольший шунтирующий эффект.