Приложение 5
Сведения о радиационной стойкости материалов и элементов радиоэлектронной и оптико-электронной аппаратуры
Радиационная стойкость аппаратуры (оборудования) — это способность аппаратуры выполнять свои функции и сохранять свои характеристики в пределах установленных норм во время и после воздействия ионизирующих излучений. Радиационная стойкость зависит от: материалов и элементов, из которых изготовлена аппаратура; схемного и конструктивного исполнения; вида, дозы и мощности дозы воздействующего излучения. Так, радиационная стойкость радиотехнической и электронной аппаратуры определяется стойкостью полупроводниковых приборов (транзисторы, диоды, фотосопротивления, фотодиоды и др.), некоторых типов конденсаторов и газонаполненных приборов, а также материалов, из которых они изготовлены.
Наиболее чувствительными к воздействию проникающей радиации являются фото-, полупроводниковые и органические материалы. Так, фотопленка засвечивается при облучении экспозиционной дозой в несколько рентген. Большой радиационной стойкостью обладают неорганические материалы и металлы. В табл. П.6 [7] даны ориентировочные сведения по стойкости различного рода материалов к воздействию гамма- и нейтронного излучения. Сведения сгруппированы по стойкости материалов, определенной по изменению электрических и механических параметров. Под максимально допустимыми потоком и экспозиционной дозой понимаются такие потоки и дозы, при которых характеристики материалов ухудшаются на 25 %. Стойкость кремниевых и германиевых транзисторов с разной толщиной базы в условиях гамма-нейтронного излучения показана на рис. П.6. Левые границы прямоугольников соответствуют значениям потоков нейтронов и экспозиционных доз, при которых становятся заметными необратимые изменения, обусловленные главным образом уменьшением времени жизни неосновных носителей. Правые границы — значения потоков и доз, при которых характеристики транзисторов находятся на грани пригодности.
Таблица П.6
Материалы |
Максимально допустимые |
|
экспозиционная доза гамма-излучения, Р |
поток нейтронов, нейтрон/М2 м2 |
|
С очень низкой радиационной стойкостью |
|
|
Полупроводники |
105— 106 |
1016—1017 |
Политетрафторэтилен |
105—106 |
1017 |
Кремнийорганическое масло |
106 |
7·1017— |
Метилметакрилат (органическое стекло) |
105 |
—3·1018 1018 |
С низкой радиационной стойкостью |
|
|
Ацетат-целлюлоза (бумага) |
5·106–– —4·107 |
1018—1019 |
Фенольные смолы (без наполнителя) |
107 |
7·1018 |
Полиамиды |
7·106 |
4·1018 |
Поливинилхлорид |
106 |
1019 |
Со средней радиационной стойкостью |
|
|
Полиэтилен |
108 |
1021 |
Стеклоткань |
108 |
1020 |
Эпоксидные лаки |
5·108— —109 |
–– |
Нитролак |
5 · 108 |
–– |
С высокой радиационной стойкостью |
|
|
Стекло |
3·109 |
1021—1022 |
Слюда |
1010 |
1022 |
Полистирол |
5·109 |
1022––1023 |
С очень высокой радиационной стойкостью |
|
|
Кварц |
1010 |
1023 |
Стеклослюда |
1011 |
1023 |
Керамика (стеатит) |
1012 |
1024 |
Металлы |
— |
1024—1025 |
Числитель — диаметр, знаменатель — высота воронки, м