| Influence of ionizing radiation on the operativeness of fiber-optic Bragg-grating sensors |
Schlüsselwörter:
Fiber-optic Bragg-gratings, ionizing radiation, sensors, irradiation
Bragg-Gitter, Sensorik, faseroptische Sensoren, ionisierende Strahlung, Bestrahlung
Sachgruppe der DNBAbstract
Fiber-optic Bragg-Grating sensors are often the only possibility to perform measurements under adverse environmental conditions, ionizing radiation among them.
However, up to now no basic research has been carried out to determine the influence of ionizing radiation on the operativeness of Bragg-Grating-Sensors. Within
this work gratings of type I have been written into 3 different singlemode-fibers, with different Ge-content, one of them hydrogen-loaded. Various kinds of ionizing
radiation (electrons, photons, He-nuclei) of various energy have been applied to the gratings and grating-temperature-sensors with doses up to 90 MGy. Changees
of grating-properties have been monitored before and after irradiation. Experiments show only slight increase of the Bragg-wavelength within the
measurement-precision of 1E-03 nm. According to these changes which were also estimated by theoretical considerations, typical applications for grating-sensors
with exposure to ionizing radiation have been examinded to tell whether the sensors will meet the specific demands of the respective application.
Faseroptische Bragg-Gitter-Sensoren sind häufig die einzige Möglichkeit
unter widrigen Umständen, insbesondere unter
ionisierender Strahlung Messungen durchzuführen. Bislang gibt es jedoch
keine umfassenden grundlegenden Untersuchungen,
um den Einfluß ionisierender Strahlung auf die Einsatzfähigkeit
faseroptischer Bragg-Gitter-Sensoren zu bestimmen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden faseroptische Bragg-Gitter vom Typ I in 3
verschiedene Singlemode-Lichtwellenleiter mit
unterschiedlichem Germaniumgehalt - eine davon wasserstoffgeladen -
einbelichtet. Bragg-Gitter und Bragg-Gitter-Sensoren
wurden mit unterschiedliche Arten ioniserender Strahlung (Elektronen,
Photonen, He-Kerne) und bei verschiedenen Energien
bis zu Energiedosen von D = 90 MGy bestrahlt. Die Gittereigenschaften
wurden vor und nach den Bestrahlungen untersucht.
Die Versuche zeigen lediglich geringe Zunahmen der Bragg-Wellenlänge im
Rahmen einer Meßgenauigkeit von 1E-03 nm. Auf der
Basis dieser Versuchsergebnisse, die durch theoretische Abschätzungen
untermauert werden konnten, wurden typische
Anwendungsbereiche für Bragg-Gitter-Sensoren wo ionisierende Strahlung
auftritt, untersucht um festzustellen, ob
derartige Sensoren die spezifischen Anforderungen dieser Anwendungen
erfüllen.
| Betreuer | Gerhard, Edmund; Prof. Dr. |
| Gutachter | Gerhard, Edmund; Prof. Dr. |
| Gutachter | Jäger, Dieter; Prof. Dr. |
| Upload: | 2001-03-16 |
| URL of Theses: | http://duepublico.uni-duisburg-essen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-5043/pfeifferdiss.pdf |