QJ 2883-1997 核爆炸X射线辐照模拟试验方法.pdf

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1、Q.J 中国航天工业总公司航天工业行业标准QJ 2883-97 核爆炸X射线辐照模拟试验方法1997-03-10发布1997-09-10实施中国航天工业总公司发布中国航天工业总公司戴天工业行业据准QJ 2883-97 核嚣炸X射线辐照模拟试验方法E范噩1.1 主题内容本标准规定了高空核爆炸X射线的电子束模拟试验的一般要求、热击波和喷射？中量试验的系统组成、测量方法和试验程序。1.2 适用范围本标准适用于核爆炸X射线对航天产品材料辐照效应的电子束模拟试验。2 s1m文件本章无条文。3 定义本主害无条文。4 一章量要求4.1 试验目的模拟离空核爆炸X射线在材料中产生的喷射？中量和热击波效应。4.2

2、模拟源4.2. l 通常选用低能强流脉冲电子束加速器作为核爆炸X射线的模拟源。4.2.2 模拟源的技术参数应作为模拟的技术条件。技术参数包括：a. 能通量；b. 脉冲宽度；c. 平均电子能量；d. 最大电子能量； 电子束能谱：r. 束流均匀度；g. 束斑面积。4.3 模拟试验原理中国航天工业总公司1997-03-10批准1997-09-10实施QJ 2883-97 脉冲电子束辐照在材料上时，产生与X射线辐照材料时相似始皇告量沉积能。通过源整模拟源技术参数，模拟核爆炸X射线在材料中的热效应和力学效应。4.4 抗干扰措施抗干扰措施如下：a. 监测和测量系统采用双屏蔽测量阀，它与模拟源应分别良好接地

3、；b. 双屏蔽测量间内的电源应经过隔离和滤波；c. 传输信号和供电使用的射频同轴电缆均应进行抗电磁脉冲干扰的连接屏蔽。4.5 模拟试验测量项吕模拟试验测量项目包括： 热击波波形测量；b. 喷射冲量测量。4.岳试验设备与那量仪器4.岳.1专用试验设备应经过鉴定或评审。4.岳，Z通用试验设备与泌量仪器应具有汁量部门颁发的合格证，并在有效期内使用。4.7 试验文件应根据试验任务书或试验大纲制定出试验方案和根应的实施细则。4.8试件要求4.8.1 试件一般由试验委托单位提供。4.8.2 试伶尺寸选择应考虑电子束能沉深度、束斑面积、传感器尺寸与侧向稀疏波的影哥哥等。4.8.3试伶安装应满足试验任务书要求

4、。4.9 安全要求为保证人员和仪器设备的安全，应采取奴下措施： 试验前，仔细检查和清洁设备的有关部位；b. 当湿度超过设备允许范围时，应采取适当措施，避免高压击穿； 试验室应有防火、防静电和通风设施；d. 参试人员应遵守实验室安全规程；e. 试验开始前，发出警示信号，全体人员应擞至安全区；f. 试验如发生故障，必须待有关人员排除故障后，方可继续进行试验。4.10 原始记录与试验报告4.”，主原始记录一般包括如下内容：a. 试验吕颊，参试人员和环境条件：b. 模拟源部技术状态；c. 传感器与测量系统技术状态；d. 试验参数的测量记录；e. 试验前后试件技术状态；f. 监测参数的测量记录。2 4.

5、 I0.2 试验报告一般包括如下内容：a. 试验概述；b. 试验条件； 试验过程；d. 试验结果和分析； 结论。s 详细要求5.1 热击波试验5.1.1 试验系统的组成QJ 2883-97 试验系统组成框图见m1，它自模拟源、试件、测量系统传感君主、传输电缆、衰减器、延时器、记录仪器、触发系统（触发探头、传输电缆、衰减器、同步统、记录仪器）、电源、屏蔽系统和接地装置组成。接地图1试验系统组成框囹5.1.1. l模拟源应能监测二极管电压和电流波形，绘出其主要技术参数；应能源整充电电压、阴阳极间盟主秘i式件与阳极富距离。S.1.1.2 试件尺寸试牛尺寸应与其材料特性、电子束最大能沉深度和传感器尺寸

6、相匹配。一般按公式1选择试伶尺寸：R = r +I乞.c ( H h)2 (H h)2i112 . (1) 3 QJ 2883-97 式中：R试件半径，cm;H一一试件厚度，cm;h一一电子束在试件中的最大能沉深度，cm;r一传感器的有效半径，cm;c一一试件材料的纵向声速；cm严s;一一传感器记录一维热击波的时l哥，s。5.1.1.3 压力传感器压力传感器常用压电石英传感器，也可使用其他类型压电传感苦苦或碳、锺锅幸在错压隐传感器等。一般要求奴下： 压力传感器的响应时间应小子热击波上升时间的1110;b. 压力传感器的尺寸、线性度、灵敏度和抗辐射性能应满足试验任务书或试验大纲要求。5.1.1.

7、4衰减器应具有m级自商应对i湾与适当的衰减倍数。5.1.1.5延时器应具有ns级响应对部与适当的多挡延时。5.1.1.6记录仪器记录仪器一般应具有如下要求： 频购一般不低于50MHz;b. 具有波形存贮功能或单次扫描照根功能； 清零功能。5.1.1. 7 触发探头一般采用y触发探头或由模拟源提供触发信号。触发探头应具有ns级响应时间c5.1.1.8 传输电缆一般选用射频向输电缆作为被测信号和触发信号的传输电缆。5.1.1.9 离步机具有四级响应时间和多路输出功能，触发多台记录仪器。5.1.1.10 电源双层屏蔽间内的电源应采用电源滤波器和隔离变压器，以防电磁干扰由电源线引人。5.1.1.11

8、屏蔽系统出溅量系统和触发系统的屏蔽管道与双层屏蔽间组成屏蔽系统，以防试验时产生的电磁脉冲约干扰。5.1.1.12 接地装置模拟源与屏蔽系统分别接地。测量系统应始端悬浮，终端良好接地。5.1.2 J！量方法5.1.2.1 脉冲电子束辐照试件，并在试伶中产生热击波。热击波穿过试件与传感器之间4 QJ 2883-97 的界面进入传感器，传感器产生的压电信号出射频电缆经过衰减器、适时器输入记录仪器。5.1.2.2 一般用电阻分压器或电容分压器测量模拟源的二极管电压，用电流互感器测量其电流，分别经射频电缆、衰减巍、延E才器输入记录仪器。5.1.2.3 触发探头的信号通过射频电缆，经衰减器租同步杭触发记录

9、仪器cS.l.2.4 根据试件上的辐照痕迹测量束斑面积。5.1.3试验程序5.l.3.1 试验准备5.1.3.1.l 预估热击波峰值压力和半高宽。5.l.3.l.2 孩试验方案设计加工试件和传感器，并组装成探头cS.l.3.1.3调试并监测模拟源二极管电压和电流，以满足试验任务书我试验大纲对模拟源技术参数要求c5.1.3.1.4 用平面波发生器、轻气炮或电您对热击波测量系统（包括记录仪器的垂直灵敏度与水子扫描速度进行标校，所，用仪器与设备应与正式试验相同：标校试件一般采用铝质标准试件3标校误差一般不大于10%或满足试验任务书要求。5.l.3.1.5 对触发系统进行游试。5.1.3.l.垂对测量

10、系统进行干扰噪声水平试验c干扰噪声悟值应不太子信号幅值的l/10。5.1.3.1.7 对触发系统与测量系统进行耳其试。5.1.3.2试验试验步骤如下： 安装探头，将探头引出线与传输电缆对接，并检查触发与i赂量系统；b. 袖真空；c. 全体人员撤至安全区；d. 再次检查触发与测量系统； 模拟源充电；f. 直立电，并检查是否测到信号；g. 释放模拟在重剩余贮能；h. 关掉真空机；i. 取出探头。5 .1.3.3 试验后处理试验后处理如下： 检查测量记录系统的工作状况；b. 对试件进行检查与拍照；c. 监测和测量结果的数据处理；d. 对试验有效性作出初步评估。5.l.3.4故障处理5 QJ 2883

11、-97 试验出现故障后，应释放模拟源的电能，仔级查找原因，并予以排除，然后重新进行试验。5.1.4数据处理S.I.4.1 囱二极管电压泼形与电流波形的时间积分得束流总能量，乘以能量衰减系数得到j试件表面处的束流能量，再除以束斑面积求得平均能通量。束流总能量除以电流波形的时间积分部得束流约平均电子能量。S.I.4.2 根据压电传感器工作原理，将压电传感器输出的电压信号转换成压电晶体片内的应为波形，再根据压电晶体材料与试件材料的阻抗匹配关系，求得试件中的热击波波形。5.2 喷射；中量试验5.2.1 试验系统的组成试验系统组成框m同图lo5.2.1.1 模拟源同5.1.1.l条。S.2.1.2 试件

12、尺寸试件厚度适当大于电子束最大能沉深度，且应满足后表jlij不产生层裂约要求。5.2.1.3 ；中量f毒感器一般用光电式速度传感器，也可使用磁电式速度传感器、悬臂梁式；中量传感器、弹道摆式？中量传感器等。传感器的尺寸、质量、灵敏度、线性度和抗干扰性能应满足试验任务书或试验大纲要求。5.2.1.4 衰草草器同5.1.1.4条。5.2.1.S 延时器同5.1.1.5条。5.2.I.岳记录仪器记录仪器的通频带应大子SMHz，旦时间坐标具有足够精度。5.2.I.7 触发探头同5.1.1.7条。5.2.1.8 传输电缆一般采用双扭绞屏蔽电缆或同输电缆。5.2.I.9 阔步事l同5.1.1.9条。5.2.

13、1.10电源同5.1.l.lO条。5.2. 1.11 雳蔽系统同5.1.l.ll条。S.2.1.12 接地装置6 QJ 2883-97 同5.1.1.12条。s.2.2 测量方法s.2.2.1 用掠：中电子束辐照试件产生咳射？中量。探头囱试件与传感器组成的运动组件在冲量作用下运动而输出电信号，囱传输电缆经衰减器、延时器输入记录仪器。s.2.2.2同5.1.2.2条。S.2.2.3同5.1.2.3条。S.2.2.4 用称重法测量探头的运动组件在试验前后都质量。5.2.3 试验程序5.2.3.1 试验准备S.2.3.1.1 预估喷射冲量。S.2.3.1.2同5.1.3.1.2条。S.2.3.1.3

14、饲5.1.3.1.3条。S.2.3.1.4 用自由落体撞击法、轻气炮或军用步枪等对包括传感器和标准铝质试件在内的测量系统进行校标。校标误差一般不大于10%或满足试验任务书要求c5.2.3.1.S同5.1.3.1.5条。5.2.3.1.岳同5.1.3.1.6条O5.2.3.1.7向5.1.3.1.7条。5.2.3.2试验同5.1.3.2条。5.2.3.3试验后处理同5.1.3.3条。S.2.3.4 故薄处理同5.1.3.4条。S.2.4数据处理试验后探头运动组件的质量乘以组件的最大速度，即得进贯射冲量。附加说明：本标准函中国航天工业总公司七0八所提出。本标准由中国航天工业总公司七。二所负责起草。本标准主要起草人：李清源、张晓达、XlJ广芬。7 京l问N同。中理艘天工业总公司航天工业行业标准撞攫炸X射线嚣熙攘拒i试主主方法QJ 2883-97 中国航天工业总公司第七OJ.研究所出版发行七。八所排版印刷1997年9月出援定价2.25元