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Accumulation of space charges in metallized dielectric films irradiated by electrons of 30 to 65 keV energy is investigated using quasistationary approximation. Time dependent profiles of space charges and associated electric fields are calculated by numerical methods. There is a satisfactory agreement between theoretical and experimental data in initial stages of the charging process. Es wird die Akkumulation von Raumladungen in metallisierten, dielektrischen Schichten, die mit Elektronen von 30 bis 65 keV bestrahlt werden, mit der quasistationaren Naherung untersucht. Zeitabhangige Profile der Raumladungen und damit verknupften elektrischen Felder werden numerisch berechnet. Es existiert eine befriedigende Ubereinstimmung zwischen theoretischen und experimentellen Werten im Anfangszustand des Aufladungsprozesses.

The radiation-induced conductivity of PE is studied under vrying irradiation conditions: pulse length 5 μs to 1 ms, dose rate 104 to 2 × 107 Gy/ s, dose per pulse 1 to 104 Gy including continuous excitation. The bias field is varied in the 4 × 106 to 2 × 108 V/ m range. Tests are made in vacuum (3 × 10−3 Pa) at room temperature. At short pulses of irradiation (≦ 1 ms) the conductivity is attributed to geminate electrons undergoing dispersive transport whereas at longer times free carriers predominate. The geminate recombination is estimated to be almost complete in roughly 0.1 to 1 s at room temperature. No polarization phenomena can be detected in PE under irradiation. Die strahlungsinduziertc Leitfahigkeit von PE wird unter variierenden Bestrahlungsbedingungen: Impulslange 5 μs bis 1 ms, Dosisrate 104 bis 2 × 107 Gy/s, Dosis pro Impuls 1 bis 104 Gy einschlieslich kontinuierlicher Anregung untersucht. Das Vorspannungsfeld wird im Bereich 4 × 10 bis 2 × 108 V/m geandert. Die Experimente werden im Vakuum (3 × 10−3 Pa) bei Zimmerte m peratur durchgefuhrt. Bei kurzen Bestrahlungsimpulsen (≦ 1 ms) wird die Leitfahigkeit Ge minat-Elektronen zugeordnet, die einem Dispersionstransport unterligen, wahrend fur Langere Zeiten freie Trager dominieren. Es wird abgeschatzt, das die Geminat-Rekombimation fast vollstandig abgeschlossen ist nach etwa 0,1 bis 1 s bei Zimmertemperatu, Polarisationsphanomene konnen in PE unter Bestrahlung nicht nachgewiesen werden.

The problem of the transient photoconductivity induced in a disordered dielectric sample by step-function excitation is treated in detail under the quasi-neutrality approximation. The carrier generation is assumed to be uniform. Unipolar (for example, hole) conduction is considered so that mobile holes recombine with localised electrons. Before recombination, a hole can be captured by localised states (traps) with release time controlled by the activation energies of traps and the temperature. There exists a broad spectrum of activation energies in disordered materials. In this paper the authors consider an exponential model of trap energy distribution. Numerical calculations of transient photocurrent curves as well as analytical asymptotic solutions are presented. The photocurrent is shown to pass through a maximum before attaining a steady-state value.

As a result of extensive experimental investigations of radiation-induced conductivity in low density polyethylene (Ldpe) due to a step-function irradiation, it is established that the induced current goes through a maximum before reaching its steady-state value in full agreement with recent theoretical analysis. For the polymer studied the steady-state conductivity is at least six times less than its maximum value while the times of equilibration are extraordinary high (accumulated doses in the range of 105 to 106 Gy). It is implied that experimental data reported so far for low to intermediate dose rates (≦ 1 Gy/s) refer primarily to a maximum rather than a steady-state conductivity as originally thought. Als Ergebnis von ausfuhrlichen experimentellen Untersuchungen der strahlungsinduzierten Leitfahigkeit in Polyathylen niedriger Dichte (Ldpe) nach stufenformiger Bestrahlung wird, in voller Ubereinstimmung mit neueren theoretischen Analysen gefunden, das der induzierte Strom uber ein Maximum geht, bevor er seinen stationaren Wert erreicht. Fur das untersuchte Polymer ist die stationare Leitfahigkeit wenigstens sechsmal niedriger als ihr Maximalwert und die Zeiten fur die Einstellung des Gleichgewichts sind extrem hoch (akkumulierte Dosis im Bereich von 105 bis 106 Gy). Es wird darauf hingewiesen, das die bisher angegebenen experimentellen Werte fur niedrige bis mittlere Dosisraten (≦ 1 Gy/s) sich hauptsachlich auf die maximale statt auf die stationare Leitfahigkeit, wie ursprunglich angenommen, beziehen.

Various aspects of the kinetics of the radiation-induced conductivity in polymers, i.e. build-up and decay curves, non-linear dose rate effects, approach to the steady state are investigated by means of approximate analytical solutions as well as computer simulation for the case of exponential trap distribution (computer calculations are performed specifically for the case of dispersion parameter α = 0.5). The widest possible range of irradiation conditions is covered (pulse length 1 ns, 100 μs, 10 ps, 0.1 ms including the steady state; dose per pulse from zero to 105 Gy). The problem of the best choice of normalization parameters is also briefly discussed. Verschiedene Aspekte der Kinetik der strahlungsinduzierten Leitfahigkeit in Polymeren, d. h. die An-und Abklingkurven, nichtlineare Dosisrateneffekte, das Erreichen des stationaren Zustands, werden sowohl mittels analytischer Naherungslosungen als auch mit Computersimulation fur den Fall einer exponentiellen Haftstellenverteilung untersucht (die Computerberechnungen speziell fur einen Dispersionsparameter α = 0,5). Der weitestmogliche Bereich von Strahlungsbedingungen wird uberdeckt (Impulslange 1 ns, 100 ns, 10 ps, 0,1 ms einschlieslich des stationaren Zustands; Dosis pro Impuls reicht von Null bis 105 Gy). Das Problem der besten Wahl der Normierungs-parameter wird kurz diskutiert.

Radiation induced conductivity of PET and PS is investigated under pulse irradiation conditions in vacuum at room temperature. Main emphasis in these studies is laid on the pulse length, dose per pulse, and accumulated dose dependence of the induced conductivity. The observed sublinear dependence of induced conductivity on dose rate at high dose per pulse experiments is shown to arise by a trap-controlled bulk recombination and is well accounted for in terms of the conventional Rose-Fowler formalism. This same model is quite successful in interpretation of the accumulated dose effects. Die strahlungsinduzierte Leitfahigkeit von PET und PS wird unter Impulsbestrahlung im Vakuum bei Zimmertemperatur untersucht, wobei hauptsachlich die Abhangigkeit der induzlerten Leitfahigkeit von der Impulslange, Dosis pro Impuls und akkumulierter Dosis betrachtet wird. Es wird gezeigt, das die beobachtete sublineare Abhangigkeit der induzierten Leitfahigkeit von der Dosisrate bei hohen Dosen pro Impuls durch einen Haftstellen-gesteuerten Volumenrekombina-tionsmechanismus hervorgerufen wird und mit dem konventionellen Rose-Fowler-Formalismus gut erklart werden kann. Dasselbe Modell ist aueh erfolgreich bei der Interpretation des Einflusses der akkumulierten Dosis.

Build-up and decay of radiation-induced conductivity associated with the motion of free charge carriers in the presence of multiple trapping is treated theoretically for both, exponential and uniform trap distributions. Approximate analytical solutions describing its growth and decay are presented. These model considerations are shown to agree well with available experimental data. Aufbau und Abklingen der strahlungsinduzierten Leitfahigkeit, die mit der Bewegung von freien Ladungstragern unter Wirkung von Mehrfachtrapping verknupft sind, werden theoretisch fur eine exponentielle sowie fur eine gleichformige Trap-Verteilung untersucht. Analytische Naherungslosungen werden angegeben, die Wachstum und Abklingen beschreiben. Es wird gezeigt, das diese Modellbetrachtungen gut mit vorhandenen experimentellen Werten ubereinstimmen.