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文丨3号

编辑丨3号

序

目前，光纤通信被广泛应用于各个行业，这对光纤光缆在各种环境下的适应性提出了要求。在核电、航空航天、军事、医疗和科学试验等领域使用时，通信光缆可能会暴露于核辐射中。在放射线的作用下，光缆中的光纤会在结构缺陷或有杂质的位置捕获辐射产生的电子或空穴，这会导致吸收“色心”使光纤衰减增加。

高能离子置换光纤中的离子，或者原子网格键断裂形成新的缺陷，也会导致衰减增加。为了减少核辐射的影响，可以采用特制的光纤或者在光缆中使用金属护层和密编织屏蔽。除了光纤衰减增加之外，光缆中的其他材料也可能在辐射环境中发生劣化，影响长期使用。为了确保光纤通信在核辐射场景中的安全可靠应用，要对通信光缆在核辐射环境下的性能进行试验验证。

国际标准IEC 60794-1-22：2017[1]中的光缆试验方法F7是用于光缆的耐核辐射试验方法，当前版本中没有给出具体内容。该方法涉及试样要求、试验设备、试验过程等，参考了IEC 60793-1-54。IEC 60793-1-54：2018[2]规定了未成缆和成缆光纤在伽马辐射下的性能试验方法，没有充分考虑对整个光缆进行试验。

IEEE 1682-2011[3]提供了适用于核电设施安全系统的光缆、连接器和光纤熔接点的质量管理方法，对于核电场景中应用的光缆的试验方法和质量管理程序提供了详细说明。我国主要参考IEEE 1682-2011的内容进行进一步研究和实践[4][5]来控制核电厂用光缆的质量。

总体考虑

通信光缆在核辐射环境中的应用越来越广泛，对耐核辐射性能进行测试和评估变得至关重要。测试方法的设计应该能够准确评估光缆在辐射环境中的性能，能够反映出光缆耐受核辐射时的稳定性和可靠性。

试验方法应具有代表性和可重复性。试验样本的选择应该能够代实际使用的光缆，包括其整体结构和材料组成。试验方法应该能够得出准确的结果，能够在不同之间进行重复性验证。

应该充分考虑光缆在核辐射环境中可能遭受的不同辐射类型和能量水平。光缆在不同辐射条件下的性能可能会有所不同，需要包括不同辐射源的使用，如、中子辐射等，覆盖不同的辐射场景。

应该考虑到光缆在长期使用中可能遭受的辐射累积效应。光缆的性能可能会随着时间的推移发生变化，实验试验方法需要设计考虑到长期辐射暴露的影响，来评估光缆在实际使用中的长期可靠性。

光缆不仅包含光纤，还有其他材料如金属护层、绝缘材料等。这些材料的耐核辐射性能也需要进行测试和评估。应综合考光纤和其他材料的性能，对整个光缆进行综合评估。

制定相应的性能评估耐核辐射性能可以通过衰减、损伤程度等指标来评价。

通过制定相应的评估标准和指标，能够为光缆在核辐射场景中的安全可靠应用提供有效的支持。

试验方法探讨

试验方法需要综合考虑不同方面的因素，试验样本的选择、辐射类型和能量水平的覆盖、长期辐射暴露的影响、光缆中的其他材料的性能评估等。

试验样本的选择是影响试验结果准确性的重要因素。光缆的结构和材料组成可能因不同的应用场景有所不同。在选择试验样本时，应尽量选择和实际使用光缆相似的样本，来确保试验结果能够准确反映实际使用情况。不同类型和规格的光缆样本应该在试验中进行覆盖，考虑在辐射环境下的不同性能差异。

在考虑不同辐射类型和能量水平的覆盖时，要注意这些因素对光缆性能的影响。不同辐射类型对光缆的影响可能会有所差异。伽马射线可能对光缆产生电离效应，中子辐射可能会引起原子核反应，导致光缆材料的结构变化。试验方法需要涵盖不同辐射源的使用，评估光缆在不同类型和能量水平的辐射环境下的性能表现。

光缆在长期使用中可能遭受的辐射累积效应，试验方法需要设计考虑到长期辐射暴露的影响。辐射累积效应可能会随时间的推移导致光缆性能发生变化，如光缆中的光纤可能会发生衰减或衰减速率加快。实验试验方法应该考虑光缆在长期辐射暴露下的可靠性和稳定性。

通信光缆中除了光纤外，还包含其他材料，金属护层和绝缘材料等。这些材料的耐核辐射性能对整个光缆的性能起着重要作用。试验方法需要综合考虑光纤和其他材料的性能，对整个光缆进行综合评估。

为了评价光缆的耐核辐射性能，要制定相应的评估标准和指标。这些标准和指标应符合国际标准的要求，能够准确反映光缆在核辐射环境中的性能表现。可以通过光缆的衰减值、损伤程度和其在辐射暴露后的使用寿命等指标来评估其耐核辐射性能。

通过制定准确的评估标准和指标，能够有效评估光缆在核辐射环境中的安全可靠性能。

试验程序

在进行耐核辐射性能试验之前，我们要确定试验的目的、范围和所需的测试设备。目的是评估光缆在核辐射环境中的性能，范围是确定要涵盖的不同辐射类型和能量水平，测试设备是用于辐射源的选择和辐射剂量的控制。

为了确保试验结果的准确性，试验样本的选择非常重要。要选择和实际使用的光缆相似的样本，在试验中覆盖不同类型和规格的光缆，考虑在不同辐射环境中的不同性能差异。还要制定试验样本的准备方法，清洁表面、去除可能影响试验结果的污垢等。

接下来，根据确定的辐射类型和能量水平，进行辐射源的选择和辐射剂量的控制。辐射源可以是伽马射线发生器、中子源等，根据试验的要选择合适的辐射源。辐射剂量的控制是保证试验的准确性和可重复性的关键，要根据试验的需求和标准规定来确定辐射剂量的范围和精度。

进行辐照试验。在辐照试验中，把选定的光缆样本放置于辐射源中，暴露在辐射源中的辐射场景下。试验时间应根据试验标准要求来确定，保证辐照时间足够长，能够检测出光缆的潜在问题。

在辐照试验过程中，应定期监测和记录光缆的性能参数变化，如衰减值、损伤程度等。辐射源可以根据需要进行调整，以达到不同辐射剂量的要求。还可以对试验样本进行周期性的检测，评估其长期辐射暴露下的稳定性和可靠性。

完成辐照试验后，要对试验样本进行后处理和分析。辐照样本进行清洗和去除可能残留的辐射物质。通过测量和比对辐照前后的性能参数差异，评估光缆在核辐射环境下的耐受能力和性能稳定性。

对试验结果进行总结和报告。根据试验数据和分析结果，综合评估光缆的耐核辐射性能，提出相应的结论和建议。这些总结和报告可以用于指导光缆的设计和选择，确保在核辐射环境中的安全可靠性能。

结语

通过对通信光缆耐核辐射性能试验方法的研究和讨论我们得出了一套完整的实验方案，可以有效评估光缆在核辐射环境下的性能表现。这个实验方法的制定是基于对试样要求、试验设备和装置、试验程序、试验结果等多个方面的综合考虑和分析，在提供准确可靠的试验结果，为光缆在核辐射环境中的应用提供支持和指导。

在实验设计中，我们注重了样本选择的相关性，严格控制辐射源和辐射剂量，确保试验结果具有代表性和可重复性。在辐照试验过程中，定期进行性能参数的监测和记录，对试样进行周期性检测，评估长期辐射暴露下的稳定性和可靠性。在辐照试验完成后进行了详细的后处理和分析，全面评估光缆的耐核辐射性能提供结论和报告。

参考文献

[1] IEC 60794-1-22:2017,Optical fibre cables-Part 1-22: Generic specification-Basic optical cable test

procedures-Environmental test methods[S].

[2] IEC 60793-1-54:2018,Optical fibres-Part 1-54:Measurement methods and test procedures-Gamma

irradiation[S].

[3] IEEE 1682-2011 IEEE Trial-use standard for qualifying fiber optic cables,connections, and optical

fiber splices for use in safety systems in nuclear power generating[S]