北卡羅來納州立大學的研究人員已經開發出一種新技術,可以保護軍事和太空探索技術中的電子設備免受電離輻射的影響。新方法比現有技術更具成本效益。
“與最廣泛使用的屏蔽技術相比,我們的方法可用于保持相同水平的輻射屏蔽并減少30%或更多的重量,或者您可以保持相同的重量并將屏蔽提高30%或更多,”羅伯·海斯(Rob Hayes)說,他是這項工作的論文的合著者,也是北卡羅來納州立大學核工程學的副教授。“無論哪種方式,我們的方法都會減少屏蔽所占用的空間。”
電離輻射會給電子設備造成嚴重問題。為了防止這種情況,可能暴露在輻射中的設備(例如航天器中使用的設備)具有輻射屏蔽。
重量是設計航空航天技術的重要因素,并且在航空航天設備中最常見的屏蔽措施是在所有敏感技術周圍放置一個鋁制盒子。人們一直認為這是在防護罩的重量與其提供的保護之間提供最佳折衷方案。
新技術依賴于將氧化的金屬粉末(鐵銹)混入聚合物中,然后將其摻入相關電子設備的普通保形涂層中。
Hayes說:“金屬氧化物粉末提供的屏蔽性低于金屬粉末,但氧化物毒性較小,并且不會造成電磁干擾,從而不會干擾設備的運行。”
“輻射傳輸??的計算表明,包含金屬氧化物粉末可提供與傳統屏蔽相當的屏蔽,” 研究的第一作者Mike DeVanzo說。“在低能狀態下,金屬氧化物粉末可將對電子設備的伽瑪輻射降低300倍,對中子輻射的損害也可降低225%。”
Hayes說:“與此同時,涂層的體積要小于屏蔽盒。” “并且在計算模擬中,與相同重量的傳統屏蔽相比,氧化物涂層的最差性能仍吸收了30%以上的輻射。
海耶斯說:“最重要的是,氧化物微粒比同等數量的純金屬便宜得多。”
研究人員正在繼續測試和微調其屏蔽技術,以用于各種應用。
海斯說:“我們現在正在尋找行業合作伙伴,以幫助我們開發用于商業用途的技術。”