ارزیابی آسیب الکترودهای تخلیه تابان به روش طیف‌سنجی طول‌ عمر نابودی پوزیترون

نویسندگان

1 استادیار گروه گداخت، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ‌ای، تهران، ایران

2 کارشناس گروه پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ‌ای، تهران، ایران

3 گروه فیزیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

4 کارشناس گروه فیزیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

doi
10.30494/jndt.2021.276910.1060
چکیده

پلاسمای حاصل از تخلیه‌ الکتریکی به‌روش تابان یک پلاسمای غیرتعادلی است که کاربردهای زیادی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی دارد. پلاسمای تابان بسته به قدرت تخلیه و میزان جریان گاز می‌تواند پلاسمای حرارتی یا سرد باشد که همین امر به کاربردهای مختلف آن از جمله ضدعفونی‌کردن میوه و سبزیجات، از بین بردن گازهای آلاینده و افزایش رنگ پذیری سطوح پلاستیکی منجر می‌شود. پلاسما از یون‌ها، الکترون‌های پرانرژی، اشعه‌ی ماورائ بنفش و گونه‌های اکسنده همچون رادیکال های آزاد تشکیل شده است. در راکتورهای تابان یک تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین دو الکترود اعمال می‌شود. گونه‌های مختلف تولید شده در پلاسما از جمله الکترون‌های پر انرژی عامل موثر در تخریب و تغییر ساختار اتمی الکترودهای مسی می‌باشند. تغییرات ساختار الکترودها در دراز مدت باعث تغییرات دما، چگالی و نوع گونه‌های تشکیل شونده در پلاسما خواهد شد. بنابراین لازم است جهت تعویض به موقع الکترودهای راکتور، میزان تغییرات ساختاری الکترودها در طی زمان ارزیابی شود. در این مقاله، تغییرات ساختار الکترودهای مسی به ‌ضخامت 4 میلی‌متر و طول موثر 10 سانتی‌متر که در یک راکتور تحقیقاتی قوس تابان به مدت 80 ساعت برای ارزیابی اثر پلاسمای تولیدی در آلودگی‌زدایی از محصولات کشاورزی استفاده شده بود با روش طیف سنجی طول عمر نابودی پوزیترون به عنوان یک آزمون غیرمخرب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که فاصله لایه‌ها در شبکه مسی تغییر کرده و فضای خالی میان شبکه‌های اتمی کم‌تر و تعداد آن‌ها بیش‌تر شده است.