Zur Bildung und Stabilisierung von Raumladungen in Polyethylen bei impulsförmiger Elektronenbestrahlung

Abstract

Akademie der Wissenschaften der DDR, Zentralinstitut fur Isotopen-und Strahlenforschung, DDR-7050 Leipzig Bildung, Stabilisierung, Migration und Abbau von elektrischen Ladungen in bestrahltem Polyethylen werden mittels laserakustischer Sondierung untersucht und auf der Basis theoretischer Modellvorstellungen durch Computersimulation bestimmt. Gemessene und berechnete Feld-und Ladungsverteilungen werden gegenubergestellt. Die effektive Beweglichkeit der negativen Ladung strager wird abgeschatzt und mit der Gleichstrombeweglichkeit verglichen. 0 zenepayuu u cmabmuaa yuu npocmpancmeennwx aapsdoe e noAuamuJcene npu ezo u.wyAbcnofi 06nywnuu s m~m p ona.w MeT0,qOM n a 3 e p~o -a~y c~a~e c~o r o ~O H A I I~O B~H M H 113yqe~b1 npoqeccM reHepaqm, C T~~M J I H~~~M M , mrpaqmi M 3BM H a ocHoBe TeopeTmecKux Mo,qenbHHx npeAcTasneHIIi. CpaBHem ~s~e p e~~~e II pacqeTHHe AaHHne o pac-npeReneHm IIOJIH II aap~,qa. OqeHeHa ~@ @~K T H B H~H no,qBHxwocTb Hocmenei oTpHqaTenbHoro a a p~~a M cpameHa Formation and stabilization of space charges in electron pulse irradiated polyethylene Formation, stabilization, migration and decay of the electric charge in irradiated polyethylene are investigated by means of the laser-induced pressure pulse method and determined by computer simulation using theoretical models. The measured and calculated field and charge distributions are compared. The value of the effective mobility of the negative charges is estimated in relation t o the drift mobility. YTeqKH 3JIeKTpMYeCKHX 3apRAOB B 06JIpeHHOM IIOJIH3TIIJIeHe. 3 T M IIpOueCCbI OIIpeAeJIeHbI IIyTeM CIIMYJIRqHH Ha C IIOABHXHOCTbH) B IIOJIe IlOCTOHHHOrO TOKB. 1. Zur Strahlenbelastung von Polymeren Organische Hochpolymere, darunter das PE, werden in steigendem MaBe der Einwirkung energiereicher Strahlung ausgesetzt: bei der strahlenchemischen Polymermodifizierung, in der Kernenergetik, der Bestrahlungstechnik sowie der Kosmosforschung als Konstruktionsmaterialien, Werk-und Isolierstoffe. Beurteilung und Prognostizierung ihres Kurz-untl Langzeitverhaltens bezuglich chemischer und physikalischer Strahlungseffekte sowie deren Folgen gewinnen deshalb zunehmend an Interesse. Die Strahlenbelastungen, denen Polymere unterworfen werden, lassen sich qualitativ und quantitativ durch Strahlenart und -energie E, lineare Energieubertragung LET untl Reichweite RW, integrale Dosis D und Dosisleistung D charakterisieren. LET und RW bedingen die mikroskopische (Tracks, Spurs) uncl makroskopische (Tiefendosis) Verteilung der absorbierten Primarenergie, D die pro Masseneinheit eingestrahlte Energie und damit auch die Dichte und uberlagerung von Teilchenbahnen, D die Geschwindigkeit der Applikation der Strahlungsenergie untl somit die Wirksamkeit von Relaxationsprozessen (Ladungsrekombination und -abfluB, Aufheizung des Probevolumens insgesamt oder in Mikroregionen u. a.). Ungeachtet der Verschiedenartigkeit der einfallenden Primarstrahlung (Elektronen, Gamma-und Rontgenquanten, Neutronen, Protonen und schwerere geladene Teilchen) wird der Hauptteil der Strahlenwirkung durc...