Die durch Röntgenstrahlen hoher Dosisleistung induzierte elektrische Leitfähigkeit in Polyäthylen

Zusammenfassung

Die strahleninduzierte elektrische Leitfähigkeit des Polyäthylen-Erzeugnisses ″Trespalen“ wurde während der Bestrahlung mit einer im Max Planck-Institut für Biophysik konstruierten Hochleistungsröntgenanlage untersucht. Die Dosisleistungen lagen zwischen 2,4·10³ rad/min und 1,1·10⁵ rad/min. Die strahleninduzierte Leitfähigkeitσ gehorchte der vonRose aus dem Energiebändermodell abgeleiteten Beziehungσ=c · L ^0,84±0,03, wenn mitL die Dosisleistung bezeichnet wird undc eine Konstante bedeutet. Die Leitfähigkeit erhöhte sich bei Bestrahlung mit 1,1 · 10⁵ rad/min von 7 · l0⁻²⁰ Ω ⁻¹ cm⁻¹ auf 9 · 10⁻¹⁵ Ω ⁻¹ cm⁻¹. Das zeitliche Abklingen der strahleninduzierten Leitfähigkeit konnte durch die Superposition zweier Hyperbeln mit den Zeitkonstanten 0,018 und 5,3 min angenähert werden. Akkumulierte Dosen bis zu 20 Megarad erhöhten die natürliche Leitfähigkeit der Proben nicht, sofern man der strahleninduzierten Leitfähigkeit genügend Zeit ließ abzuklingen.

Summary

TheX-ray induced conductivity of the polyethylene plastic “Trespalen” was studied at high dose rates between 2.4×10³ and 1.1×10⁵ rads/min by means of a high-outputX-ray machine constructed at the Max Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt a. M. The induced conductivityσ and the dose rateL showed the dependanceσ ∝L ^0.84±0.03 which was formerly derived byRose on the base of the energy band model. During irradiation at the level of 1.1×10⁵ rads/min the conductivity was increased from 7×10⁻²⁰ (ohm. cm)⁻¹ to 9 × 10⁻¹⁵ (ohm. cm)⁻¹. The decay of the induced conductivity was approximated by a superposition of two hyperbolas with the time constants 0.018 and 5.3 minutes. When the induced current has decayed no increase of normal conductivity occurred up to accumulated doses of 20 megarads.