ASTM E1614-94(2021)
Стандартное руководство по процедуре измерения затухания, вызванного ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях на основе кремнезема для использования в удаленной волоконно-оптической спектроскопии и широкополосных системах

Стандартный №

ASTM E1614-94(2021)

Дата публикации

2021

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM E1614-94(2021)

сфера применения

Техническое обоснование стандарта

Стандарт ASTM E1614, первоначально опубликованный в 1994 году, устанавливает систематическую основу для измерения спектральных характеристик затухания многомодового кварцевого оптического волокна со ступенчатым профилем показателя преломления в средах, подверженных воздействию ионизирующего излучения, такого как α-, β- и γ-излучение, а также протоны. Этот стандарт обусловлен острой потребностью в надежных волоконно-оптических сенсорных системах для работы в экстремальных условиях, таких как аэрокосмические и ядерные объекты.

---

Принцип измерения сердечника

Технические элементы	Требования к спецификации	Теоретическая основа
Источник излучения	Источник Co⁶⁰, мощность дозы 10-100 Гр(SiO₂)/мин	Энергия γ-излучения>500 кэВ, чтобы избежать разницы в глубине дозы
Испытательное волокно	Длина облучения 50 м ± 5 м, диаметр сердечника ≥ 10 см, неплотно намотан	Устранение влияния изгибающего напряжения на затухание измерение
Спектральный диапазон	350–2100 нм (рекомендуется)	Полоса, образованная светопропускающим окном покрывающего кремниевого материала и центром окраски

---

Ключевая конфигурация прибора

Тестовая система должна включать в себя: широкополосный источник света (галогеновая вольфрамовая лампа/ксеноновая лампа), модовый стриппер, контейнер с контролируемой температурой (23±2℃), спектральную спектрометрическую систему (разрешение ≤10 нм) и двухканальный детектор (канал образца/эталона). Специальные требования включают:

• Калибровка дозы облучения: используйте термолюминесцентный дозиметр ТЛД с отклонением пространственной однородности ≤10%
• Световая защита: предотвращайте эффект фотообесцвечивания центров окраски, вызванный окружающим светом
• Мониторинг в реальном времени: динамические изменения ослабления должны регистрироваться в течение ≥3600 секунд после начала облучения

---

Модель расчета ослабления

Радиационно-индуцированное ослабление ΔA(t,λ) рассчитывается по формуле:

ΔA(t,λ) = -10/L × [log(P(t,λ)/P_b(λ)) - log(P(t,λ)_r/P_b(λ)_r)] (дБ/км)

Где L — эффективная длина облучения, P_b и P(t) представляют собой спектры мощности до и после облучения соответственно, а нижний индекс r представляет собой данные опорного канала.

---

Рекомендации по внедрению

1. Предварительная обработка: Подготовьте торец волокна в соответствии со стандартом EIA-455-57 для обеспечения стабильности соединения
2. Выбор дозы: Отдайте приоритет трем комбинациям дозы/мощности дозы, рекомендованным стандартом (1000 Гр при 13 Гр/мин и т. д.)
3. Проверка данных: Отношение сигнал/шум должно быть ≥30 дБ, а ΔA(t,λ) должно быть >10×фоновая флуктуация системы
4. Представление результатов: Необходимо предоставить как спектр ΔA-λ, так и многоволновую кривую кинетики затухания ΔA-t

---

Анализ развития технологий

По сравнению с В версии 2013 года, версии 2021 года, реализованы следующие основные обновления:

• Явно разрешено использование волоконных соединителей для обеспечения контроля эталонного оптического пути
• Новые опции спектрометра, включая акустооптический настраиваемый фильтр
• Повышенные требования к прослеживаемости измерения дозы (стандарты NIST)

ASTM E1614-94(2021) История

• 2021 ASTM E1614-94(2021) Стандартное руководство по процедуре измерения затухания, вызванного ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях на основе кремнезема для использования в удаленной волоконно-оптической спектроскопии и широкополосных системах
• 1994 ASTM E1614-94(2013) Стандартное руководство по процедуре измерения затухания, вызванного ионизирующим излучением, в кремнеземных оптических волокнах и кабелях для использования в???удаленной???волоконной спектроскопии???и широкополосных???системах
• 1994 ASTM E1614-94(2004) Стандартное руководство по процедуре измерения затухания, вызванного ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях на основе кремнезема для использования в удаленной волоконно-оптической спектроскопии и широкополосных системах
• 1994 ASTM E1614-94(1999) Стандартное руководство по процедуре измерения затухания, вызванного ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях на основе кремнезема для использования в удаленной волоконно-оптической спектроскопии и широкополосных системах

стандарты и спецификации