ASTM E1654-94(2021)
Стандартное руководство по измерению спектральных изменений, вызванных ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях для использования в удаленной рамановской волоконно-оптической спектроскопии

Стандартный №

ASTM E1654-94(2021)

Дата публикации

2021

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM E1654-94(2021)

сфера применения

Анализ стандартной технической структуры

Основные элементы	Технические требования	Точки реализации
Тестовый объект	Длина облучения 50±5 м многомодового оптического волокна со ступенчатым показателем преломления	Должно включать необлученное контрольное оптическое волокно
Источник излучения	Источник γ-излучения Co60 (>500 кэВ)	Мощность дозы 10-100 Гр(SiO2)/мин
Спектроскопическая система	Отношение сигнал/шум ≥ 9 (500-3000 см-1)	Одновременно необходимо контролировать опорный канал

---

Анализ основного испытательного оборудования

Основное оборудование включает: источник лазерного излучения (0,4-1,06 мкм), образец спектральной активации (ацетонитрил/бензол/четыреххлористый углерод), ПЗС-детектор и контейнер для контроля температуры (23±2℃). Особое внимание следует уделить конфигурации системы:

1. Лазерный фильтр следует размещать после интерфейсного волокна, чтобы исключить помехи сигнала внутри волокна
2. В ячейке образца следует использовать стандартную кварцевую кювету и оптимизировать угол сопряжения
3. Дозиметр должен соответствовать национальным стандартам, а погрешность измерения должна быть ≤5%

---

Анализ механизма радиационного повреждения

Ионизирующее излучение в основном влияет на характеристики волокна следующими путями:

• Формирование центров окраски: пары электрон-дырка, образующиеся при ионизации излучения, захватываются в дефектных местах
• Эффект термического восстановления: на него влияют множество факторов, таких как температура, общая доза и состав волокна
• Фотообесцвечивание: Помехи от окружающего света должны быть строго экранированы.

Типичные данные испытаний показывают, что при дозе 1000 Гр интенсивность пика Рамана кварцевого оптического волокна может ослабнуть на 15–20 %, а также могут присутствовать необратимые компоненты повреждения.

---

Рекомендации по реализации

Оптимизация схемы испытаний

1. Испытание градиента дозы: Рекомендуется провести ступенчатый эксперимент в соответствии с тремя уровнями дозы (1 кГр/10 кГр/1000 кГр), указанными в таблице 1.

2. Количество образцов: Необходимо протестировать не менее трех образцов в одной партии или провести многолабораторную круговую валидацию.

Характеристики регистрации данных

Отчет должен включать:

• Параметры волокна (размер сердцевины/оболочки, состав)
• Длина волны и мощность источника лазера
• Необработанные данные измерения мощности дозы
• Изменения положения/интенсивности/полной ширины пика Рамана на полувысоте до и после облучения

---

Развитие стандарта и применение в промышленности

Этот стандарт был впервые опубликован в 1994 году и последний раз пересматривался в 2021 году. Основные обновления включают в себя:

• Расширение применимых типов излучения (α/β/γ/протон и т. д.)
• Улучшение эталонной связи с такими стандартами, как E1614 и EIA-455
• Уточнение требований к прослеживаемости измерения дозы

В оптоволоконных сенсорных системах в условиях высокой радиации, таких как мониторинг атомных электростанций и исследование космоса, этот стандарт обеспечивает ключевую основу для оценки при выборе оптоволокна.

ASTM E1654-94(2021) Ссылочный документ

• ASTM E1614 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

ASTM E1654-94(2021) История

• 2021 ASTM E1654-94(2021) Стандартное руководство по измерению спектральных изменений, вызванных ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях для использования в удаленной рамановской волоконно-оптической спектроскопии
• 1994 ASTM E1654-94(2013) Стандартное руководство по измерению спектральных изменений, вызванных ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях для использования в удаленной рамановской волоконно-оптической спектроскопии
• 1994 ASTM E1654-94(2004) Стандартное руководство по измерению спектральных изменений, вызванных ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях для использования в удаленной рамановской волоконно-оптической спектроскопии
• 1999 ASTM E1654-94(1999) Стандартное руководство по измерению спектральных изменений, вызванных ионизирующим излучением, в оптических волокнах и кабелях для использования в удаленной рамановской волоконно-оптической спектроскопии

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации