Results of study the influence electron irradiation on the high-frequency dielectric properties of zirconia nanoceramics

Abstract

The use of dielectric materials in accelerator technology makes it necessary to research the change of dielectric constant and dielectric loss under relativistic electrons irradiation. The experiments were performed on electron linac LUE-40 with electron energy up to 100 MeV. Special attention was attends to RF measurements of small permit-tivity changes. It was found that the permittivity of zirconia nanoceramics (ZrO₂ – 4 wt% MgO) was decreased on average (0.23 ± 0.02)% as a result of irradiation by electron beam with energy 41 MeV and the fluence of ≈10¹⁸cm⁻².

Використання діелектричних матеріалів у прискорювальній техніці робить необхідним проведення досліджень процесів зміни діелектричної проникності та діелектричних втрат при опроміненні релятивістськими електронами. Наведено результати експериментального вивчення діелектричних властивостей цирконієвої нанокераміки після опромінення високоенергетичними електронами. Експерименти проводилися на прискорювачі електронів ЛУЕ-40 з енергією частинок до 100 МеВ. Особлива увага приділяється методам вимірювання на НВЧ малих змін діелектричної проникності. Встановлено, що в результаті впливу електронного пучка з енергією 41 МеВ і флюенсом ≈10¹⁸см⁻² діелектрична проникність цирконієвої нанокераміки (ZrO₂ – 4 wt% MgO), зменшується в середньому на (0,23 ± 0,02)%.

Использование диэлектрических материалов в ускорительной технике делает необходимым проведение исследований процессов изменения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь при облуче-нии релятивистскими электронами. Приводятся результаты экспериментального изучения диэлектрических свойств циркониевой нанокерамики после облучения высокоэнергетическими электронами. Эксперименты проводились на ускорителе электронов ЛУЭ-40 с энергией частиц до 100 МэВ. Особое внимание уделяется методам измерения на СВЧ малых изменений диэлектрической проницаемости. Установлено, что в результате воздействия электронного пучка с энергией 41 МэВ и флюенсом ≈10¹⁸см⁻² диэлектрическая проницаемость циркониевой нанокерамики (ZrO₂ – 4 wt% MgO)уменьшается в среднем на (0,23 ± 0,02)%.