СТАБИЛЬНОСТЬ СЕНСОРОВ ХОЛЛА НА ОСНОВЕ НАНОПЛЕНОК ЗОЛОТА И МОЛИБДЕНА, ОБЛУЧЕННЫХ ПОТОКАМИ РЕАКТОРНЫХ НЕЙТРОНОВ

Аннотация

Экспериментально исследовано влияние долговременного облучения нейтронами до флюенса ~ 1024 н∙м-2 на сенсоры Холла, изготовленные на основе нанопленок золота и молибдена, которые предназначены для использования в системах магнитной диагностики плазмы квазистационарных (steady-state) термоядерных реакторов нового поколения типа ITER и DEMO. Эксперимент проводился в облучаемом канале № 3 исследовательского ядерного реактора на быстрых нейтронах IBR-2. Интенсивность нейтронного потока в месте размещения образцов составляла ~ 1,5×1017 н∙м-2∙с-1, температура образцов составляла (130 ± 5) °С. В процессе облучения проводилось in-situ измерение токовой чувствительности сенсоров с помощью специально разработанной управляющей электроники. Для обоих типов образцов на протяжении всего эксперимента чувствительность оставалась стабильной в пределах ошибки измерений. Для золотых сенсоров зависимость чувствительности от флюенса не имеет признаков, которые указывают на деградацию материала при дальнейшем облучении. Для молибденовых сенсоров наблюдается тенденция изменения чувствительности в диапазоне больших флюенсов, которая, однако, не коррелирует с результатами других авторов по влиянию нейтронов на электрофизические параметры молибдена. Поэтому такое изменение может быть связано с перестройкой кристаллической структуры молибдена при долговременном пребывании при повышенной температуре и/или с влиянием на него атмосферы. Стабильность чувствительности под действием нейтронов, а также высокая термическая стойкость золота и молибдена, делают изготовленные на основе этих металлов сенсоры Холла совместимыми с жесткими условиями эксплуатации сенсоров магнитного поля в системах магнитной диагностики плазмы ITER и DEMO.