دراسة مقاومة بعض أنواع المصابيح لتأثيرات إشعاع جاما في وضع الطاقة النشط
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.24147884الكلمات المفتاحية:
تأثيرات إشعاع جاما، مقاومة الإشعاع، مقاومة المصباح، قدرة الإضاءة، البيئات عالية الإشعاعالملخص
يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثيرات إشعاع جاما على بعض الأنواع المختلفة من المصابيح أثناء تشغيلها في الوضع النشط للطاقة. يمكن لإشعاع جاما أن يضر بالأجهزة الإلكترونية، وفهم تأثيره على وظيفة المصابيح أمر حاسم بالنسبة للتطبيقات في البيئات عالية الإشعاع. يقيس هذا البحث عتبات مقاومة الإشعاع للمصابيح المتوهجة والفلورية وثنائية البعد الضوئي وغيرها. وتتمثل الأهداف في تحديد مستويات إشعاع جاما التي يمكن للمصابيح تحملها قبل ظهور تدهور الأداء، وتحديد التغيرات الفيزيائية والكيميائية في مكونات المصباح التي يسببها التعرض للإشعاع، وتطوير استراتيجيات لتعزيز مقاومة المصباح للإشعاع. تستخدم المنهجية مصادر إشعاع مضبوطة Co-60 لتعريض المصابيح لجرعات متزايدة مع رصد المقاومة الكهربائية والضوئية. كما سيتم إجراء تحليل المواد وتقييم السلامة. وستحدد البيانات الأداء الكمي المكونات الضعيفة للمصباح والارتباطات بين عوامل التصميم ومقاومة الإشعاع. وستساعد النتائج في توجيه تطوير حلول الإضاءة المصممة للتشغيل عالي القدرات في وجود إشعاع جاما. اظهرت مصابيح LED مرونة ملحوظة للتعرض لأشعة جاما. لوحظ انخفاض بنسبة 5% فقط في الاضاءة عند 100 كيلو جراي مما يشير الى ارتفاع صلابة الاشعاع وتوضح المقارنة أن مصابيح LED تحافظ على الأداء الأقرب إلى عينات التحكم، تليها المصابيح المتوهجة. تعد المصابيح الفلورية المدمجة وألواح OLED أكثر عرضة للتدهور الناتج عن إشعاع جاما.
المراجع
1. Chen, G. et al. (2015). "Degradation mechanisms of GaN-based light-emitting diodes under gamma irradiation," Japanese Journal of Applied Physics, 54(10).
2. IEEE Standard 323-2003 (2004). "IEEE Standard for Qualifying Class 1E Equipment for Nuclear Power Generating Stations."
3. International Electrotechnical Commission (IEC) (2014). "Radiation tolerance of LED lamps and control gear - Guide," Technical Report IEC TR 62778.
4. Jahinuzzaman, S. et al. (2015). "Radiation effects in electronic components from Megavoltage photon beams," Journal of Radiation Effects, Research and Engineering, 33(1), pp. A1-A17.
5. Javan, R., Casey, W., Lauenstein, D., Nichols, D. (2014). "Radiation tolerance of commercial lighting products," Pacific Northwest National Laboratory Report PNNL-23854.
6. MIL-STD-883 (2011). "Test Method Standard Microcircuits," U.S. Department of Defense.
7. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) (2009). "Ionizing radiation exposure of the population of the United States," NCRP Report No. 160.
8. Richardson, M.L. et al. (1986). "Radiation effects in integrated circuits," Proceedings of the IEEE, 74(12), pp. 1720-1736.
9. Saleh, A. & Weller, T. (2015). "Materials and reliability requirements of solid-state lighting for general illumination in nuclear power plants," U.S. Department of Energy Report DE-EE0005360.
10. Schrimpf, R.D. et al. (2017). "Cathode ray and gamma-ray degradation of GaN-based LEDs," IEEE Transactions on Nuclear Science, 64(1), pp. 306-312.
11. Wijewarnasuriya, P.R. et al. (2015). "Changes in electronic properties of GaN LEDs following exposure to gamma radiation," Journal of Luminescence, 162, pp. 113-117.
12. Xapsos, M.A. et al. (2009). "Survey of terrestrial gamma-ray exposure and levels of rad(H)ardness assurance," IEEE Transactions on Nuclear Science, 56(6), pp. 3343-3350.
13. Zanella, F. et al. (2012). "Degradation of commercial LEDs due to gamma radiation exposure," IEEE Radiation Effects Data Workshop.
