研究人员开发出较小，更轻的辐射屏蔽

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罗伯特海耶斯 rbhayes@ncsu.edu. 919.515.2321

哑光船员 matt_shipman@ncsu.edu. 919.515.6386.

北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种新技术，可从电离辐射中屏蔽电子和太空勘探技术中的电子产品。新方法比现有技术更具成本效益，秘密成分是......生锈。

“我们的方法可用于保持相同水平的辐射屏蔽，并将重量减少30％以上，或者您可以保持相同的重量并改善30％或更多的屏蔽 - 与最广泛使用的屏蔽技术相比，”罗布海内斯（Rob Hayes）是关于工作的论文和核电工程副教授。“无论哪种方式，我们的方法都会减少屏蔽的空间量。”

电离辐射会对电子设备引起重大问题。为了防范这一点，可以暴露于辐射的装置 - 例如航天器中使用的装置 - 包含辐射屏蔽。

重量是设计航空航天技术的重要因素，航空航天装置中最常见的屏蔽包括将铝箱放在任何敏感技术周围。这已被视为提供盾牌重量与其提供的保护之间的最佳权衡。

该新技术依赖于将氧化金属粉末混合 - 锈蚀 - 聚合物，然后将其掺入相关电子器件上的共同保形涂层中。

“金属氧化物粉末提供比金属粉末更少的屏蔽，但氧化物毒性较小，不会造成可能干扰设备操作的电磁挑战，”海耶斯说。

“辐射运输计算显示包含金属氧化物粉末提供与传统盾牌相当的屏蔽，”NC国家的前一位研究生和第一作者的工作中的前研究生Mike Devanzo说。“在低能量下，金属氧化物粉末将伽玛辐射缩短到电子器件，倍数为300，中子辐射损伤225％。”

“与此同时，涂层比屏蔽盒更少于屏蔽盒，”海耶斯说。“在计算模拟中，氧化物涂层的最差性能仍然比相同重量的常规屏蔽吸收更多的辐射。

“在此之上，氧化物颗粒比相同量的纯金属昂贵得多，”Hayes说。

“这可能会降低对基于空间电子产品的传统屏蔽材料的需求，”在洛克希德马丁空间工作的Devanzo增加。

研究人员继续进行测试和微调其屏蔽技术，以用于各种应用。

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

本文，“金属氧化物浸渍保形涂层电离辐射屏蔽性能，“发表在期刊上辐射物理与化学。

- 船员 -

编辑注：研究摘要跟随。

“电离金属氧化物浸渍保形涂层的辐射屏蔽性能”

作者：Michael Devanzo，北卡罗来纳州立大学和洛克希德Martin Space;罗伯特B. Hayes，北卡罗来纳州立大学

发表：1月7日，辐射物理与化学

迪伊：10.1016 / j.radphyschem.2020.108685

抽象的：保形涂层为敏感的军用电子提供环境保护。初步MCNP6®型金属氧化物浸渍的丙烯酸类共形涂层的型号表示γ降低300倍，低于10keV的γ降低，中子位移损伤的降低225％，在瓦特光谱上对SI基电子损坏。这项工作提供了可允许评估总质量的最佳总屏蔽的数据。