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解 决 方 案
在1310nm、1550nm和1625nm 波长下，甲类光纤RIA与辐射 nuclear environment monitoring around thermonuclear
剂量关系图如图4所示。 reactors[J]. Fusion Engineering and Design, 2008,
83(1): 50-59.
图 4 在 1310nm、1550nm 和 1625nm 波长下甲类光纤 RIA 与辐射剂量的关系
[3] TOCCAFONDO I, THORNTON A, GUILLERMAIN E, et al.
Distributed Optical Fiber Radiation Sensing at CERN
High Energy AcceleRator Mixed Field Facility (CHARM)
[C]// 2015 15th European Conference on Radiation
and Its Effects on Components and Systems (RADECS),
September 14-18,2015, Moscow,Russia:IEEE, 2015: 1-4.
[4] FRIEBELE E J, ASKINS C G, GINGERICH M E, et al.
Optical fiber waveguides in radiation environments,
可以看出，RIA在3个波长中都随着辐射剂量线性增加。在 II[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics
波长为1310nm和1550nm时，观察到随着辐射剂量率的增大，且 Research Section B:Beam Interactions with Materials
光纤RIA与辐射剂量之间的斜率随着剂量的增加而减小。 and Atoms, 1984, 1(2-3): 355-369.
在1625nm波长下测试的不同剂量率下RIA线性度最好。实验 [5] EASON G, NOBLE B, SNEDDON I N. On certain integrals
结果表明可以在校准斜率之后可以通过OTDR曲线估计辐射剂量 of Lipschitz-Hankel type involving products of
和剂量率，并且甲类光纤在1625nm的波长下最为适用于大辐射 Bessel functions[J]. Philosophical Transactions of
剂量条件下的分布式辐射传感应用。 the Royal Society of London. Series A, Mathematical
and Physical Sciences, 1955, 247(935): 529-551.
四、结束语 [6] ALAHBABI M N. 150-km-range distributed temperature
本文研究了使用光时域反射（OTDR）技术观测单模光纤的 sensor based on coherent detection of spontaneous
辐射致衰减（RIA）效应，从而实现分布式辐射传感应用的可 Brillouin backscatter and in-line Raman amplification
行性。本文首先对比了不同单模光纤类型对具有相同辐射剂量 [J]. Journal of the Optical Society of America B, 2005,
水平和剂量率下辐射敏感性。三类光纤的RIA与辐射剂量都具有 22(6): 1321-1324.
很好的线性关系，但不同掺杂光纤对辐射具有不同的辐射致衰 [7] FRIEBELE E J, GRISCOM D L. Color centers in glass
减灵敏度，这一现象表明，通过对光纤种类的选择，本文可以 optical fiber waveguides[J]. MRS Online Proceedings
实现在不同灵敏度要求下的分布式辐射传感。本文对甲类光纤 Library Archive, 1985, 61: 319–331.
进行了进一步的分析，研究光纤RIA与工作波长的关系。波长为 [8] NEUSTRUEV V B.Colourcentres in germanosilicate
1310nm和1550nm时，随着辐射剂量的增加，RIA值趋于饱和。而 glass and optical fibers[J]. Journal of Physics
这种趋势在1625nm的波长下不明显。同时辐射剂量率对甲类光 Condensed Matter, 1994, 6(35): 6901-6939.
纤RIA也无显著影响，这使得甲类光纤在1625nm的波长下有望实 [9] HENSCHEL H, O KÖHN, SCHMIDT H U. Optical fibers as
现分布式辐射传感。 radiation dosimeters[J].Nuclear Instruments & Methods
in Physics Research, 1992, 69(2–3): 307-314.
参考文献 [10]RAHMAN A K M M, ZUBAIR H T, BEGUM M, et al.
[1] HENSCHEL H, KÖRFER M, KUHNHENN J, et al. Fiber Germanium-doped optical fiber for real-time
optic radiation sensor systems for particle radiation dosimetry[J].Radiation Physics &
accelerators[J]. Nuclear Instruments & Methods in Chemistry, 2015, 116: 170-175.
Physics Research, Section A, (Accelerators, [11]TOCCAFONDO I, MARIN Y E, GUILLERMAIN E, et al.
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[2] FERNANDEZ A F,BRICHARD B,O’KEEFFE S,et al.Real- Journal of Lightwave Technology,2017,35(16): 3303-3310.
time fiber optic radiation dosimeters for
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