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Effect of photobleaching on radiation-induced transmission loss of fused-silica-core optical fibres under $$gamma$$-ray and 14 MeV neutron irradiation

14MeV中性子及び$$gamma$$線照射下でのシリカコア光ファイバの照射誘起損失に対するフォトブリーチング効果

藤 健太郎*; 四竃 樹男*; 永田 晋二*; 土屋 文*; 山内 通則; 西谷 健夫

To, Kentaro*; Shikama, Tatsuo*; Nagata, Shinji*; Tsuchiya, Bun*; Yamauchi, Michinori; Nishitani, Takeo

光ファイバを放射線環境下で使用する場合、照射誘起損失と呼ばれる光透過率の減少(着色)が生じる。着色はカラーセンタと呼ばれる照射欠陥に起因するものであり、その生成は光ファイバの組成,放射線種,吸収線量率等によって複雑に変化する。したがって放射線環境下で光ファイバを利用するためには、照射誘起損失の挙動を正確に把握するとともに、その生成を抑制する必要がある。そこで本研究では、シリカコア光ファイバの照射誘起損失に対するフォトブリーチング効果(光消尽:光によるカラーセンタの抑制)の知見を得るため、高速中性子線及び$$gamma$$線照射下でのフォトブリーチング効果に関する試験と評価を行った。その結果、可視光領域でのカラーセンタ、すなわちE'センタ及びNBOHC(Non-Bridging Oxygen Hole Centre)に起因する損失に関するフォトブリーチング効果を確認したところ、高速中性子線及び$$gamma$$線照射下で生じる誘起損失を抑制することができることがわかった。

The effect of photobleaching on radiation-induced transmission loss of fused-silica-core optical fibres was examined under $$^{60}$$Co $$gamma$$-ray and 14 MeV neutron irradiation. In the visible wavelength range, the radiation-induced transmission loss could be reduced by photobleaching under both types of irradiation. It is considered that the number of radiation-induced defects such as E' centre and NBOHC that cause optical absorption was reduced by photobleaching. For using optical fibres in the visible wavelength range as light guides or image guides, photobleaching is an effective technique to improve their radiation resistance. However, a so-called microbending loss is induced by radiation in the entire wavelength range. The loss response to photobleaching was different under $$gamma$$-ray and fast-neutron irradiation. The loss under the $$gamma$$-ray irradiation increased due to photobleaching, while that under the fast-neutron irradiation decreased. It is considered that there are multiple reasons for the radiation-enhanced microbending loss. In general, it is concluded that the photobleaching technique is effective in improving the radiation resistance of fused-silica-core optical fibres under neutron and moderate flux radiation environments.

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パーセンタイル:50.05

分野:Engineering, Multidisciplinary

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