ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МИШЕНИ НА ПОГРЕШНОСТЬ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ МОЩНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ

摘要

Представлены результаты исследования влияния радиационных дефектов на погрешность измерения полной энергии мощного ионного пучка и ее распределения в поперечном сечении с помощью тепловизионной диагностики. Исследования выполнены на ускорителе ТЕМП-6 (200-250 кВ, 120 нс) при работе ионного диода в режиме магнитной самоизоляции электронов. Состав ионного пучка-ионы углерода C~+ (85%) и протоны; плотность энергии в фокусе 1-5 Дж/см~2. Получено, что при использовании мишеней из разных металлов (титан, нержавеющая сталь, медь) показания тепловизионной диагностики различались на 40-60% при нестабильности плотности энергии в серии импульсов (для одной мишени) не более 10%. Выполнен анализ причин погрешности измерения плотности энергии. Показано, что при облучении металлической мишени мощным ионным пучком в ней формируется значительное количество радиационных дефектов. Потери энергии ионов на их формирование пропорциональны начальной тепловой энергии в мишени после облучения ионным пучком и составляют: 22% в мишени из нержавеющей стали, 30% в медной мишени и 70% в титановой мишени. При учете потерь энергии ионов на формирование радиационных дефектов погрешность тепловизионной диагностики при использовании мишеней из разных металлов не превышает 15%.