Излучение интенсивность

Излучение обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами, которые не проявляются одновременно. Волновыми свойствами объясняется процесс распространения излучения в пространстве, корпускулярными — явления испускания, поглощения и отражения. Эти свойства описываются уравнениями электродинамики и квантовой механики. Излучение характеризуется длиной волны А,в или частотой v. Большая часть твердых и жидких тел (за исключением полированных металлов) излучает энергию во всем диапазоне длин волн. С энергетической точки зрения наиболее важная роль в лучистом теплообмене при умеренных температурах принадлежит инфракрасному излучению. Оно имеет одинаковую природу с другими видами излучения и соответствует диапазону длин волн 0,8-10~6 < Хв < < 0,8-КГ3 м.

Прохождение фотонов через вещество есть процесс поглощения и последующего испускания энергии фотонов атомами и молекулами этого вещества. Таким образом, излучение имеет двойственный характер, так как обладает свойствами непрерывности поля электромагнитных волн и свойствами дискретности, типичными для фотонов. Синтезом обоих свойств является представление, согласно которому энергия и импульсы сосредоточиваются в фотонах, а вероятность нахождения их в том или ином месте пространства — в волнах. Соответственно этому излучение характеризуется длиной волны (Я) или частотой

1 Объемное излучение характеризуется также объемной плотностью энергии излучения и, Дж/м3.

(3-излучение характеризуется непрерывным спектром энергий от нуля до максимальной энергии Етк. При прохождении [3-излучения через стенку трубопровода электроны различных энергий будут частично или полностью терять свою энергию, поэтому энергетический спектр за стенкой будет существенно отличаться от первоначального. Для наименьшего рассеивания пучка электронов желательно, чтобы стенка была не очень толстой и выполнена из материала с малым атомным номером. При этих условиях и обычно применяемых энергиях излучения (не более 3 Мэв) потери энергии в стенке сводятся в основном к ионизационным потерям, которые достаточно точно оцениваются формулой Блока [5]. Для вычисления распределения плотности ионов вдоль оси пакета спектр за стен-

р-излучение характеризуется непрерывным спектром энергий от нуля до максимальной величины ЕЫЛК0. Частиц с энергией, близкой к максимальной, в спектре сравнительно немного, поэтому с точки зрения снятия зарядов лучше ориентироваться на среднюю энергию спектра. Можно считать, что ЕСр. ?» 1/3 Емакс. По максимальной энергии можно подсчитать максимальный пробег частиц, который и определяет опасную зону для рабочих.

Энтропийный баланс Земли выглядит совсем иначе, чем энергетический. Поступающее на Землю солнечное излучение характеризуется весьма малой энтропией, так как температура этого излучения примерно 5800 К. Напротив, равное количественно получаемому от Солнца излучение Земли соответствует в среднем намного более низкой температуре, близкой к 300 К.

Из рис. 93 видно, что если при сжигании жидкого топлива или карбюрированного газа излучение характеризуется тем, что на соответствующих кривых имеется максимум .излучения, то излучение пламени чистого коксовального газа характеризуется непрерывным ростом излучения вплоть до места окончания горения (вследствие увеличения содержания СО2 и ШО в продуктах горения). Исследования показали, что при увеличении тепловых нагрузок возрастают температуры по длине пламени и суммарное излучение, однако коэффициент излучения остается практически неизменным. При увеличении коэффициента избытка воздуха от п = 1,1 до п = 1,4 как в случае жидких, так и газообразного топлив пламя становится более коротким, коэффициент излучения пламени уменьшается примерно на 12%, уменьшается и температура стенок и отходящих газов. Всякое увеличение количества движения струи жидкого распыленного топлива или карбюрированного газа вызывает уменьшение излучения пламени в каждой точке по его длине, хотя и способствует перемешиванию.

Перспективный метод поверхностной закалки стальных изделий сложной формы — лазерная обработка. Лазерное излучение характеризуется очень высокой плотностью энергии. Поэтому под его воздействием поверхность детали нагревается до высоких температур за очень короткий промежуток времени (10'3-10'7 С). При этом температура нагрева выше, чем при обычной закалке (вплоть до температуры плавления). Быстрое охлаждение поверхности происходит путем отвода тепла в объем металла. Глубина упрочненного слоя доходит до 1 мм. При лазерной обработке с оплавлением толщина упрочненного слоя больше.

На рис. 4-31 приведены данные о спектральной поверхностной плотности потока падающего излучения ^пад (^) при совместном сжигании в топке котлоагрегата БКЗ-210-140 ФД доменного (qn, T = = 0,6) и коксового (qK. г = 0,4) газов. Из рисунка видно, что как в зоне горения (максимального тепловыделения), так и в зоне продуктов сгорания в верхней части топки тепловое излучение характеризуется высокой степенью селективности. Конкретный характер спектра обусловливается излучением газообразных продуктов полного сгорания СО2 и Н2О и образующихся в процессе горения частиц сажи, которые характеризуются очень высокой дисперсностью. В верхней части рисунка показано изменение по высоте топочных камер интегральной поверхностной плотности потока падающего излучения. Видно, что более высокие значения г/пад характерны для топки котлоагрегата БКЗ-210-140 ФД, особенно на начальном участке факела в зоне максимального тепловыделения. К концу топочной камеры эти различия нивелируются.

Тормозное излучение бетатронов применяют при просвечивании толстостенных изделий. Это излучение характеризуется высокой проникающей способностью, резкой направленностью и малым размером фокусного пятна, что способствует получению весьма четких изображений на рентгеновской пленке.

Проходя через металл отливки, рентгеновские лучи частично поглощаются им, частично пронизывают металл, частично отражаются многочисленными поверхностями металлических кристаллов, давая рассеянное вторичное рентгеновское излучение. Интенсивность поглощения рентгеновских лучей металлом зависит от плотности элемента и от его места в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева, от атомного номера. Чем больше атомный номер просвечиваемого элемента, тем больше он поглощает рентгеновских лучей. Поглощенная энергия рентгеновских лучей вызывает появление "скрытого изображения" за счет изменений бромистого серебра, находящегося в эмульсии, и превращения его в металлическое состояние на экране установки или фиксирования изображения на фотопленке.

При температуре Т> 106 К основным видом излучения является тормозное излучение, интенсивность которого

Соотношение между поглощением и собственным излучением энергии в объеме газа может быть различным. В зависимости от этого интенсивность излучения по мере прохождения газового слоя может либо возрастать, либо уменьшаться, либо оставаться неизменной. Рассмотрим характерные черты таких процессов на примере плоского слоя поглощающего газа.

Если на поверхность слоя газа падает внешнее излучение, интенсивность которого /v(0) значительно превышает интенсивность возникающего в объеме газа собственного излучения, то последнее можно не учитывать. Изменение интенсивности излучения будет

а) космические лучи, которые, взаимодействуя с атмосферным воздухом, образуют вторичное космическое излучение. Интенсивность его зависит от высоты*: так в среднем на уровне моря она составляет 0,35 мГр/год; на высоте 3 км—1,2 мГр/ год; на высоте 10 км (полет современных лайнеров) — 10 мГр/ год;

д) Спектральное и полное излучение, интенсивность излучения. Все реальные вещества излучают и поглощают электромагнитную энергию различных длин волн или частот. Однако в зависимости от температуры и радиационных свойств вещества полное количество испускаемой им энергии и ее распределение по частотам (длинам волн) может резко различаться. Каждая отдельная электромагнитная волна или фотон, обладающие определенной частотой, являются монохроматическим излучением. Полное излучение, существующее в рассматриваемой системе, является, естественно, суммой всех монохроматических излучений различных частот1.

Излучение — Интенсивность 228; — Световая отдача 313

Радиоизотопные источники дают постоянное излучение, интенсивность которых непрерывно падает, поэтому хранятся в защитных контейнерах, а вне пределов рабочего времени помещаются в специальные хранилища. При их использовании важно знать дату изготовления источника и учитывать снижение интенсивности

Детектирующую систему на основе использования люминесценции, стимулированной лазером, разработала фирма Fuji Photographic Ltd. Основным элементом системы является слой активированного европием галоге-нида бария. Такой фотостимулируемый фосфор способен запоминать часть поглощенной в нем энергии рентгеновского излучения, а также испускать люминесцентное излучение, интенсивность которого пропорциональна поглощенной энергии и которое стимулируется, например, светом с длиной волны 633 мм от Не - Ne-лазера. Освобожденное люминесцентное излучение с помощью линзосветоводной системы поступает на вход фотоумножителя.

Обратное рассеяние. Мягкое Y-излучение. Интенсивность растет с увеличением Zz