电缆X射线辐射感应电导率引起的非线性效应

对电缆X射线辐照非线性响应进行了数值模拟。分析了电缆X射线辐照的物理过程,针对同轴电缆和屏蔽多导体电缆,建立了基于有限元方法的二维电缆模型诺顿等效电流源计算方法,着重描述了二维模型下电缆介质辐射感应电导率效应求解方法,模拟了电缆X射线辐照非线性效应,给出了诺顿等效电流源非线性响应规律,并依据物理过程进行了合理性分析。模拟结果显示,由于辐射感应电导率的存在,随着X射线注量的增加,电缆响应幅度会存在明显的饱和现象。对特定类型的电缆,响应电流随着X射线注量增加,依次出现3个时间位置不同的电流峰值。

电介质材料辐射感应电导率的模型研究

在传统的Rose-Fowler-Vaisberg(RFV)模型基础上引入辐射激发项,解释了辐射感应电导率与辐射剂量率的指数关系及范围.利用改进后的模型分析了不同辐射条件下材料感应电导率的变化情况,其结果表明,辐射剂量率主要影响感应电导率的大小,对感应电导率的整体变化趋势无显著影响,决定感应电导率长时间衰减的是材料载流子复合率.

屏蔽电缆X射线辐照响应的有限元求解

分析了X射线辐照电缆的物理过程,建立了基于有限元方法的二维诺顿等效电流源计算模型,将泊松方程、电场强度、电荷守恒方程等求解过程转换为矩阵和向量运算,并利用PETSc程序包编程计算,模拟了辐射感应电导率和间隙效应对屏蔽电缆X射线辐照响应的影响。结果显示,仅考虑辐射感应电导率效应时,随着X射线注量的增加,诺顿等效电流源逐渐趋于饱和,波形宽度变窄,并逐渐变为双极性波形。仅考虑间隙效应时,诺顿等效电流源幅度与间隙宽度近似成正比;间隙效应会大幅抵消辐射感应电导率效应的影响,诺顿等效电流源幅度仍近似正比于间隙宽度。该方法实现了电缆X射线辐照非线性效应的模拟,并将计算对象扩展到屏蔽多导体电缆。