當(dāng)經(jīng)過輻照后,由于激發(fā)和電離會引起化學(xué)變化,如相對分子質(zhì)量變化等。輻照的最終結(jié)果,會使交聯(lián)為主的聚合物(如聚苯乙烯,聚氯乙烯等)產(chǎn)生網(wǎng)狀形(熱固性),其中所有的分子彼此相連;會使降解為主的聚合物(如聚甲基丙烯甲酯)分子變得越來越小,材料可能會失去聚合物的性質(zhì)。除這兩種變化外,還有生成氣體等化學(xué)變化,由于這些化學(xué)變化對光纖性能的影響相對較小。
在C-射線低劑量10Gy照射時,光譜分布曲線和透過率基本不變。當(dāng)達到限度劑量1kGy時,透過率就會下降。另外,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)光纖在0.4~1.5Lm的光譜氣相色譜分布曲線也有變化。而對實驗中的電子和質(zhì)子輻照劑量,光纖的透過率、0.4~1.5Lm的光譜分布曲線均無明顯變化。本文測試了三根塑料光纖的輻照后恢復(fù)曲線,從這些實驗曲線中發(fā)現(xiàn)一種有意義的現(xiàn)象,即在C-射線低劑量輻照這種光纖時,透過率對初始值非但沒有下降,而且有所提高,而劑量提高到一定程度時,透過率對初始值就降低了,輻照劑量為50Gy時,光纖在受輻照后透過率較以前有大幅上升;輻照劑量增大到510Gy時,透過率雖仍有所上升,但上升值已不多。
在輻照實驗之前,對該光纖作了另外一些試驗,該光纖和其他塑料光纖相比,具有如下特點:(1)抗彎性能好。有柔性,屬軟性材料,不發(fā)脆;(2)透過率高。和大芯徑石英光纖相當(dāng);(3)溫度性能好。在70°C下保持12h,光纖無異常,在100~-5°C中多次反復(fù),性能也無改變;(4)揮發(fā)率低。在20°C時小于10-16g/s。
由以上的輻照實驗可知,此塑料光纖在低劑量輻照時,透過率有較大幅度上升,當(dāng)劑量逐步增大時,透過率上升的幅度逐步減小,當(dāng)輻照總劑量超過臨界點之后,受輻照光纖的透過率開始下降。在大劑量照射時,能對光纖的透過率造成永久性損害。在太空中光纖受到的輻照主要為C-射線輻照,因此,這個輻照實驗所得到的實驗現(xiàn)象對衛(wèi)星中應(yīng)用塑料光纖具有很好的參考作用。另外,由這些現(xiàn)象可聯(lián)想到通過低劑量的輻照來增強光纖的透過性能。此外,作者還進行了類似的石英光纖輻照實驗,也發(fā)現(xiàn)了類似的低劑量輻照后透過率升高的現(xiàn)象。希望能就此發(fā)展一種新的光纖輻照增透技術(shù)。低劑量的電子和質(zhì)子輻照(與太空環(huán)境相似),對該種塑料光纖的透過率影響很小,因此,在太空環(huán)境中可主要考慮C-射線對光纖透過率的影響。