Исследователи Пермского Политеха разработали новый тип волоконно-оптического термометра, который способен точно измерять температуру в активной зоне атомного реактора и при этом выдерживает экстремальные условия — радиацию, электромагнитные помехи и нагрев до 1000 °C. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
Атомная электростанция работает по принципу гигантского парового котла: тепло для получения пара вырабатывается при делении ядер урана. Чтобы реактор функционировал безопасно и эффективно, необходим постоянный контроль температуры. Однако существующие системы термометрии часто выходят из строя.
Термопары быстро деградируют под действием радиации, резистивные датчики искажают показания из-за электромагнитных помех, а оптические — теряют точность при разрушении защитного покрытия.
Новая разработка ПНИПУ сочетает преимущества оптических технологий с долговечностью металлических материалов. Ключевой элемент устройства — оптическое волокно с микроскопическими газовыми полостями, заполненными кислородом под давлением. Эти полости выполняют роль чувствительных элементов: при изменении температуры они влияют на отражение светового сигнала, который считывается измерительной системой.
«В зависимости от выбранного материала покрытия — алюминия, меди, никеля или их сплавов — термометр стабильно работает при температурах от −196 до +1000 °C. Это в 3–4 раза больше, чем у существующих аналогов. Кроме того, он устойчив к радиации и не боится электромагнитных помех», — рассказал Владимир Первадчук, заведующий кафедрой «Прикладная математика» ПНИПУ, доктор технических наук.
Ученые также применили нелинейный оптический эффект для формирования чувствительных элементов с помощью лазера. Это позволяет создавать такие датчики на любых типах волокон и с разными защитными покрытиями.
Кроме атомной энергетики, новый термометр можно использовать в металлургии, химической промышленности и тепловой энергетике — там, где стандартные сенсоры не выдерживают экстремальных условий. Разработка позволит снизить расходы на обслуживание оборудования и повысить надёжность контроля тепловых режимов на стратегически важных объектах.
Ранее в Перми нашлиспособ повысить эффективность добычи руды.
