γ射线辐照石英玻璃吸收光谱的研究

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1中国建筑材料科学研究院石英与特种玻璃研究所,北京,100024


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石英玻璃以其低热膨胀系数、高紫外透过率而成为不可缺少的光学材料, 但并不是所有的石英玻璃都可以作为光学材料. 有些石英玻璃在短波长射线环境运行一段时间后, 透过率下降, 甚至变黑. 哪些石英玻璃能够用于射线环境、哪些不能用? 这要求对石英玻璃分类. 美国Lawerence Livemore国家实验室提出的LL分类法中隐藏一个理论缺陷, 即它暗中假定石英玻璃在γ射线照射下, 只感生E', D0, B1, Al等4条吸收带, 虽然他们所接触的石英玻璃是这种情况, 但缺乏理论依据, 没有理由认为任何石英玻璃在γ射线照射下只有这4条感生吸收带, 事实上确实有的石英玻璃在γ射线照射下还有其他感生吸收带, LL分类法就无法对这种石英玻璃归类. 石英玻璃对γ射线的响应有三类, 一是有响应的辐照变色石英玻璃, 另一是没有响应的耐辐照石英玻璃, 第三类是介于这两类之间的、不产生可见的感生吸收带但产生紫外感生吸收带的过渡类石英玻璃. 石英玻璃耐γ射线照射的能力取决于杂质总量和羟基含量的比值; 比值越大, 耐辐照能力越差; 比值大于2为变色石英玻璃, 比值小于0.01为耐辐照石英玻璃; 比值介于其间为紫外透过下降的石英玻璃, 即过渡类石英玻璃.

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基金国家高技术研究发展计划(863计划)(2003AA305880)

关键词石英 玻璃 辐照 吸收光谱 色心


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