СТАБІЛЬНІСТЬ СЕНСОРІВ ХОЛЛА НА ОСНОВІ НАНОПЛІВОК ЗОЛОТА ТА МОЛІБДЕНУ, ОПРОМІНЕНИХ ПОТОКАМИ РЕАКТОРНИХ НЕЙТРОНІВ

Анотація

Експериментально досліджено вплив довготривалого опромінення нейтронами до флюенсу ~ 1024 н∙м-2 на сенсори Холла, виготовлені на основі наноплівок золота та молібдену, які призначені для використання у системах магнітної діагностики плазми квазістаціонарних (steady-state) термоядерних реакторів нового покоління типу ITER та DEMO. Експеримент проводився в опромінюваному каналі № 3 дослідницького ядерного реактора на швидких нейтронах IBR-2. Інтенсивність нейтронного потоку в місці розміщення зразків складала ~ 1,5×1017 н∙м-2∙с-1, температура зразків становила (130 ± 5) °С. В процесі опромінення здійснювалось in-situ вимірювання струмової чутливості сенсорів за допомогою спеціально розробленої керуючої електроніки. Для обох типів зразків впродовж усього експерименту чутливість залишалася стабільною в межах помилки вимірювань. Для золотих сенсорів залежність чутливості від флюенса не має ознак, які вказують на деградацію матеріалу при подальшому опроміненні. Для молібденових сенсорів спостерігається тенденція зміни чутливості в діапазоні великих флюенсів, яка однак не корелює з результатами інших авторів щодо впливу нейтронів на електрофізичні параметри молібдену. Тому така зміна може бути пов’язана з перебудовою кристалічної структури молібдену при довготривалому перебуванні при підвищеній температурі та/або з впливом на нього атмосфери. Стабільність чутливості під дією нейтронів, а також висока термічна стійкість золота та молібдену, роблять виготовлені на основі цих металів сенсори Холла сумісними з жорсткими умовами експлуатації сенсорів магнітного поля у системах магнітної діагностики плазми ITER та DEMO.