PCB技術 - Rogers‐PTFEマトリックス複合材料に及ぼす核照射の影響

宇宙応用では、マイクロ波デバイスとアンテナが核放射線にさらされるので、この場面で使われるPTFE材料の放射線耐性は非常に重要です。

機械的性質への影響

ロジャースRT /デュオイド材料 PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）に基づく複合材料である. その組成物は、ガラスマイクロファイバーおよびセラミックフィラーも含む. 比較的に言えば, PTFEは核放射線損傷に最も弱い, PTFE分子鎖間の結合力が弱いので. ポリマー, 分子鎖はvan der Waals力に依存する, van der Waals力は分子量と密接に関連する. したがって, 特定の機械的強度を達成する, 十分な分子量.

ptfeへの照射の主な効果は，照射下で大きな分子が小さな分子に分裂し，ptfeの分子量が減少することである。酸素の存在は放射線による反応に重要な役割を果たしている。したがって、このような放射線損傷は、空間の無酸素環境で最小化される。

分子量の減少は，脆性の増加，引張強さの低下，弾性率および伸びを含む機械的性質に影響する。

電気性能への影響

ptfeの機械的性質の変化は全放射線量に関係しているが，線量率ではないことが報告されている。しかしptfe樹脂中の電荷分布は時間とともに減衰し，材料の誘電特性に重要な影響を及ぼす。したがって，放射線量率は電気的性質の重要なパラメータである。

放射線の過程で誘電率と損失係数は簡単に増加する。マイクロ波応用では、周波数が高いほど、これらの特性に対する照射の影響は少ない。

本質的に、PTFEに対する放射線の影響は、吸収された放射線の関数であり、放射線の種類とは無関係である。換言すれば、同じような放射線量、残光、X線の放射線量は悪影響を及ぼす。放射線研究では、放射線量の単位は通常ラッド、1 rad = 100エルメス/グラム（1 rad＝100エルグ/グラム）である。

傷害の度合いに応じた放射線量を以下の表に示します

ヴァンアレンベルトについては、通常の放射線量率は10 RADs /時間です。この線量率では、PTFEは検出可能な損傷なしで5から50年の間働くことができます。

実用上, ロジャースRT /デュオイド材料 PTFEマイクロ波積層体は主に電気である, そして、材料の機械的特性は、通常、金属部品によって提供される. しかし, 上記の放射線は、その電気的性質に重大な影響を及ぼすほど十分ではない. 加えて, PTFEの耐放射線性は、トランジスタのような固体電子デバイスよりも一般的に優れている.