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研究人员开发出更小 更轻的辐射屏蔽

北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发出一种新技术,可以保护军事和太空探索技术中的电子设备免受电离辐射的影响。新方法比现有技术更具成本效益,其秘密成分是……生锈。

研究人员开发出更小 更轻的辐射屏蔽

“ 与最广泛使用的屏蔽技术相比,我们的方法可用于保持相同水平的辐射屏蔽并减少30%或更多的重量,或者您可以保持相同的重量并提高30%或更多的屏蔽,”罗伯·海斯(Rob Hayes)说,他是这项工作的论文的合著者,也是北卡罗来纳州立大学核工程学的副教授。“无论哪种方式,我们的方法都会减少屏蔽所占用的空间。”

电离辐射会给电子设备造成严重问题。为了防止这种情况的发生,可能暴露在辐射中的设备(例如航天器中使用的设备)都装有辐射屏蔽。

重量是设计航空航天技术的重要因素,并且在航空航天设备中最常见的屏蔽措施是在所有敏感技术周围放置一个铝制盒子。人们一直认为这是在防护罩的重量与其提供的保护之间提供最佳折衷方案。

这项新技术依赖于将氧化的金属粉末(铁锈)混入聚合物中,然后将其掺入相关电子设备的普通保形涂层中。

Hayes说:“金属氧化物粉末提供的屏蔽性低于金属粉末,但氧化物毒性较小,并且不会造成电磁干扰,从而不会干扰设备的运行。”

“辐射传输​​计算表明,包含金属氧化物粉末可提供与传统屏蔽相当的屏蔽,”前NC State研究生,该研究的第一作者Mike DeVanzo说。“在低能状态下,金属氧化物粉末可将对电子设备的伽马辐射降低300倍,对中子辐射的损害也可降低225%。”

Hayes说:“与此同时,涂层的体积要小于屏蔽盒。” “并且在计算模拟中,与相同重量的传统屏蔽相比,氧化物涂层的最差性能仍然吸收了30%以上的辐射。

海耶斯说:“最重要的是,氧化物微粒比同等数量的纯金属便宜得多。”

洛克希德·马丁航天公司(Lockheed Martin Space)的DeVanzo补充说:“这有可能减少对天基电子产品常规屏蔽材料的需求。”

研究人员正在继续测试和微调其屏蔽技术,以用于各种应用。

海斯说:“我们现在正在寻找行业合作伙伴,以帮助我们开发用于商业用途的技术。”

论文“金属氧化物浸渍的共形涂层的电离辐射屏蔽特性”发表在《辐射物理与化学》杂志上。

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