Optical monitoring the temperature of objects irradiated at an electron accelerator

Abstract

A method of remote on-line control of the temperature of objects heated by an electron beam has been developed and researched. The method is based on analysis of object radiation in optical and infrared ranges and determination of temperature using the calibration data. Experimental study of the method was conducted at an accelerator LU-10 KIPT in a mode with electron energy from 8 to 10 MeV and beam power up to 10 kW. To monitor the temperature of the irradiated samples, a Transcend video camera with a matrix of 1.3 MP operating both in visible and infrared spectrum bands was used. The camera calibration in the infrared range was executed by electric heating of a sample at the test bench. Measuring the temperature of the sample was carried out using a Chromel-Kopel thermocouple and digital meter TERA.

Розроблений і досліджений метод дистанційного on-line-контролю температури об'єктів при їх нагріві пучком електронів. Метод заснований на аналізі випромінювання об'єктів в оптичному і інфрачервоному діапазонах і встановлено значення їх температури з використанням калібрувальних даних. Експериментальне дослідження методу проведене на прискорювачі ЛУ-10 ННЦ ХФТІ при енергії електронів 8…10 MеВ і потужності пучка до 10 кВт. Для моніторингу температури опромінюваних зразків була використана відео-камера Transсend з матрицею 1,3 Мп, що працює як у видимій, так і в ІЧ-областях спектра. Калібрування відеокамери в ІЧ-діапазоні вироблялося на стенді при нагріві зразка електричним струмом. Вимір температури зразка проведено з використанням термопари хромель – копель і цифрового вимірника ТЕРА.

Разработан и исследован метод дистанционного on-line-контроля температуры объектов при их нагреве пучком электронов. Метод основан на анализе излучения объектов в оптическом и инфракрасном диапазонах и установлении значения их температуры с использованием калибровочных данных. Экспериментальное исследование метода проведено на ускорителе ЛУ-10 ННЦ ХФТИ при энергии электронов 8…10 MэВ и мощности пучка до 10 кВт. Для мониторинга температуры облучаемых образцов была использована видео-камера Transсend с матрицей 1,3 Мп, работающая как в видимой, так и в ИК-областях спектра. Калибровка показаний видеокамеры в ИК-диапазоне производилась на стенде при нагреве образца электрическим током. Измерение температуры образца производилось с использованием термопары хромель – копель и цифрового измерителя ТЭРА.