22 февраля 2023 года состоялось заседание Научно-технического совета (НТС) АО «НПО ГОИ им. С.И. Вавилова», на котором был заслушан доклад ведущего научного специалиста Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики Алексея Владимировича Филиппова по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности «Физика и техника эксперимента». Диссертационная работа касалась исследования радиационно наведенного поглощения (РНП) света в оптических волокнах на основе кварцевого стекла при воздействии мощного импульсного тормозного излучения линейного ускорителя электронов. Докладчик выступил в онлайн-формате с презентацией, после которой членами НТС были заданы вопросы, и состоялась дискуссия.
Основными достижениями работы А.В. Филиппова стали определение ключевых физических механизмов, ответственных за РНП в ближнем ИК диапазоне спектра (длина волны 1,55 мкм), и разработка исходных данных для производителей кварцевых оптических волокон, направленных на повышение их радиационной стойкости при импульсном облучении. В частности:
- показано, что оптические волокна состава SiO2/F:SiO2 обладают сильно нелинейной зависимостью РНП от дозы в субсекундном диапазоне после импульсного воздействия, близкой к степенному закону с показателем ~ 0,2-0,5;
- установлено, что РНП в оптических волокнах состава SiO2/F:SiO2 определяется на малых временах после импульса (менее 10 мс) собственными автолокализованными дырками (АД) в сетке стекла, а на больших временах (10 мс – 2 сек) – более долгоживущими АД с полосами поглощения 0,93 и 1,2 эВ, а не деформационными АД, как считались ранее;
- показано, что импульсное малодозное предоблучение оптических волокон состава SiO2/F:SiO2 дозой 100-200 Гр может приводить к радиационному упрочнению – снижению РНП при последующих облучениях на временах менее 10 мс после импульса;
- установлено, что повышение температуры при импульсном облучении (от -65 до +85 ℃) и повышение интенсивности зондирующего светового сигнала (от 33-40 мкВт до 10 мВт) по-разному влияют на эволюцию РНП в оптических волокнах состава SiO2/F:SiO2 после импульсного воздействия;
- экспериментально подтверждено, что оптические волокна состава SiO2/F:SiO2, оптимизированные по стойкости к непрерывному воздействию γ-излучения, демонстрируют низкое РНП и после импульсного воздействия;
- выявлены особенности радиационно индуцированной перестройки сетки стекла оптических волокон состава SiO2/F:SiO2 при импульсном воздействии, которая характеризуется распадом деформационных АД уже при дозе менее 500 Гр.
Доклад был принят с большим интересом, а сам А.В. Филиппов уверенно ответил на все вопросы членов НТС, в том числе о выборе химического состава и конструкции оптических волокон для проведения исследования, а также почему в работе в качестве одного из способов оценки влияния РНП на свойства оптических волокон не использовался эффект радиационно наведенной люминесценции. В ходе дискуссии начальник отдела управления и планирования НИОКР Александр Васильевич Дмитрюк обратил внимание, что представленная работа выполнена на уникальной установке, полученные результаты выходят за рамки диссертационного исследования и могут быть в дальнейшем широко использованы на практике. НТС единогласно принял решение о возможности АО «НПО ГОИ им. С.И. Вавилова» выступить в качестве ведущей организации диссертации А.В. Филиппова.
Отметим, что работа выполнена в тесном сотрудничестве с академическими институтами – НЦВО им. Е.М. Дианова и ИХВВ им. Г.Г. Девятых. Данные организации являются давними партнерами АО «НПО ГОИ им. С.И. Вавилова» в части получения материалов из особо чистого кварцевого стекла для применения в научных исследованиях и промышленности.
