научный журнал по физике Приборы и техника эксперимента ISSN: 0032-8162

Архив научных статейиз журнала «Приборы и техника эксперимента»

  • ПРИМЕНЕНИЕ ПЕННИНГОВСКОГО РАЗРЯДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРКАЛ В ОПТИЧЕСКИХ ДИАГНОСТИКАХ ИТЭР

    АЛЕКСЕЕВ А.Г., КАПУСТИН Ю.В., РОГОВ А.В. — 2015 г.

    Исследована возможность применения магнитоизолированного разряда на постоянном токе в сильном однородном магнитном поле для очистки зеркал в оптических диагностиках ИТЭР. В качестве распыляемых катодов, образующих разрядную ячейку пеннинговского типа, были использованы зеркало и смещенный вдоль магнитного поля дополнительный электрод.Рабочий газ – He, давление 20–80 мТорр, магнитное поле 0.2–0.5 Тл, напряжение разряда до 750 В. В качестве материала катодов использовали Mo и Al, а также Mo-зеркала с Al-покрытием, имитирующим Be-загрязнение. Показано, что данная система эффективно очищает Mo-зеркала от Al-пленок толщиной до 200 нм, восстанавливая первоначальные оптические свойства зеркала. На примере H -диагностики предложены варианты интеграции системы очистки данного типа в узел первого зеркала для ИТЭР.

  • ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗМЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

    БАЛОВНЕВ А.В., ГРИГОРЬЕВА И.Г., САЛАХУТДИНОВ Г.Х. — 2015 г.

    Проведен анализ возможности использования термолюминесцентных детекторов для диагностики плазмы. Исследованы основные характеристики термолюминесцентных детекторов, на основе которых был создан малогабаритный спектрометр импульсного рентгеновского излучения. Представлены основные эксперименальные результаты исследования спектра рентгеновского излучения плазменных объектов.

  • СИСТЕМА ДРЕЙФОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ С АНОДНЫМ И КАТОДНЫМ СЪЕМОМ ИНФОРМАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ GLUEX

    БЕРДНИКОВ В.В., СОМОВ С.В. — 2015 г.

    Описана система дрейфовых детекторов, предназначенная для регистрации треков заряженных частиц в эксперименте GlueX, посвященном изучению природы конфайнмента. Приведены основные конструктивные особенности дрейфовых камер, связанные с требованием минимального количества вещества на пути вторичных частиц. Измерены пространственное разрешение и эффективность регистрации частиц при помощи системы автоматического съема данных на космическом излучении.

  • СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ МНОГОРАКУРСНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ КОМПЛЕКСЕ С УДАЛЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

    АРАКЧЕЕВ П.В., БУРЫЙ Е.В., СЕМЕРЕНКО Д.А. — 2015 г.

    Реализуя режим удаленного управления исследовательским комплексом (через сеть Интернет, например), важно обеспечить полноценную визуализацию как объекта исследования, так и элементов оборудования комплекса, состояние которых в процессе выполнения экспериментов может изменяться. Показано, что эта задача эффективно решается путем интегрирования системы регистрации многоракурсных изображений в исследовательский комплекс, в котором команды управления передаются по шине CAN. Основу системы регистрации составляют малогабаритные модули регистрации изображений, в которых применены телевизионные камеры семейства CameraCube с вмонтированной короткофокусной оптической системой. Введение в состав системы телевизионной камеры с выходным композитным телевизионным сигналом позволяет не только получать изображения объекта исследования высокого качества, но и синхронизировать моменты времени начала регистрации изображений с событиями управления оборудованием исследовательского комплекса, причем величина интервала времени неопределенности между ними не превышает 0.3 мкс.

  • СТАТИЧЕСКИЙ ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

    ВАСИЛЬЕВ Н.С., ГОЛЯК ИГ. С., ГОЛЯК ИЛ. С., ЕСАКОВ А.А., МОРОЗОВ А.Н., ТАБАЛИН С.Е. — 2015 г.

    DOI: 10.7868/S0032816215010231 Список литературы

  • УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

    МАКСУДОВ А.У., МУМИНОВ Р.А., ШАЯКУБОВ Д.Б. — 2015 г.

    Описан метод краткосрочного прогнозирования землетрясений, основанный на одновременной регистрации нейтронов и заряженных частиц низких энергий, рожденных в земной коре. В установке применены черенковские, сцинтилляционные детекторы и нейтронные счетчики. Показано, что такая установка позволяет за 10 ч до начала прогнозировать землетрясения магнитудой выше 3 баллов.

  • УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГИБА КРИСТАЛЛОВ В ПРОЦЕССЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

    ОБРАЗОВА А.C., СМИРНОВА И.А., СУВОРОВ Э.В. — 2015 г.

    Описано устройство, позволяющее подвергать изгибу монокристаллические образцы для исследования искажений кристаллической решетки на рентгеновских топограммах. Изгиб кристаллов осуществляется по схеме четырехопорной геометрии. Радиусы изгиба могут варьироваться от сотен до десятков метров. Устройство предназначено для работы в рентгеновских спектрометрах A-3 японской фирмы Rigaku Denki и в двухкристальных спектрометрах ДТС-1 ИК РАН.

  • ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

    HRUBCIN L., ZAT'KO B., ГУРОВ Ю.Б., РОЗОВ C.В., САНДУКОВСКИЙ В.Г., ЯКУШЕВ Е.А. — 2015 г.

    Описана методика изготовления и приведены результаты исследования параметров детекторов (диаметром 1 мм, толщиной 0.1 мм) на основе высокочистых эпитаксиальных слоев политипа 4H-SiC. Разработанные детекторы обладают хорошими спектрометрическими характеристиками при регистрации -частиц в широком диапазоне энергий. Приводится также результат измерения спектра -квантов 241Am.

  • ЧЕТЫРЕХЗОНДОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ, ИМЕЮЩИХ ФОРМУ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДА

    ЛУГАНСКИЙ Л.Б., ЦЕБРО В.И. — 2015 г.

    Рассмотрена задача об измерении удельного сопротивления изотропных образцов конечных размеров, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда, с помощью четырехзондовой методики. Изучено два варианта расположения контактов: 1) четыре коллинеарных зонда расположены на одной из сторон образца симметрично относительно других сторон и 2) два зонда на одной стороне образца и два на противоположной стороне расположены точно друг против друга и симметрично относительно других сторон образца (метод Шнабеля). Найдено решение задачи о распределении потенциала электрического поля в образце при различных расположениях токовых контактов. Решения получены в виде двойных рядов и представлены способы их суммирования. Полученные результаты распространены на случай измерения удельного сопротивления анизотропных образцов, у которых тензор удельного сопротивления имеет две независимые компоненты. Приведены результаты использования разработанной методики для измерений по методу Шнабеля удельного сопротивления такого сильноанизотропного материала, как высокоориентированный пиролитический графит.

  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И АМПЛИТУДЫ СМЕЩЕНИЙ ВОЛНЫ РЭЛЕЯ С МАЛОГО УЧАСТКА ПОВЕРХНОСТИ

    ТОЛИПОВ Х.Б. — 2015 г.

    Описана лабораторная установка для регистрации акустических импульсов с малого участка поверхности. Установка содержит бесконтактный электромагнитоакустический приемник, в котором индуктор выполнен в виде двух прямых тонких параллельных проводников, находящихся на близком расстоянии друг от друга. Скорость волны Рэлея определяли в частотном диапазоне 2–10 МГц. При этих частотах длина поверхностной акустической волны варьировалась от 600 до 240 мкм, а минимальная база измерения скорости волны Рэлея на частоте 10 МГц составила 500 мкм. Предложена методика измерения временного интервала между двумя акустическими импульсами.

  • ЭФФЕКТ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ ИОННОГО ПУЧКА, ФОРМИРУЕМОГО ДИОДОМ С МАГНИТНОЙ САМОИЗОЛЯЦИЕЙ

    ИСАКОВА Ю.И., ПУШКАРЕВ А.И., ХАЙЛОВ И.П. — 2015 г.

    Представлены результаты исследования стабильности генерации импульсного ионного пучка, формируемого диодом со взрывоэмиссионным катодом в режиме магнитной самоизоляции. Исследования проведены на ускорителе ТЕМП-4М в режиме формирования биполярных импульсов: первый – отрицательный (300–500 нс, 100–150 кВ) и второй – положительный (150 нс, 200–250 кВ). Выполнены исследования диодов разной конструкции: полоскового фокусирующего, полоскового плоского и конусного фокусирующего диодов. Полную энергию пучка измеряли с помощью тепловизионной диагностики и калориметра, а плотность энергии пучка – с использованием тепловизионной и акустической диагностик. Для повышения стабильности генерации ионного пучка изменена конструкция анода. Получено, что в серии импульсов стандартная девиация полной энергии и плотности энергии пучка не превышает 10–11% при нестабильности амплитуды импульса плотности ионного тока >20–30%. Представлен механизм стабилизации плотности энергии пучка в серии импульсов, связанный с перезарядкой ионов и формированием ускоренных нейтралов. Выполнен анализ источников флуктуаций полной энергии и плотности энергии ионного пучка. Большой ресурс работы ионных диодов с магнитной самоизоляцией и взрывоэмиссионным катодом (>106 импульсов), высокая стабильность генерации пучка в серии импульсов обусловливают перспективность их использования в различных технологиях.

  • 12-СТВОЛЬНЫЙ ИНЖЕКТОР ДЕЙТЕРИЕВЫХ МАКРОЧАСТИЦ ДЛЯ УСТАНОВКИ С-2 C ОБРАЩЕННОЙ МАГНИТНОЙ КОНФИГУРАЦИЕЙ

    TRASK E., WYMAN M., ВИНЯР И.В., ЛУКИН А.Я., РЕЗНИЧЕНКО П.В., СКОБЛИКОВ С.В., СМИРНОВ А. — 2014 г.

    Описан компактный 12-ствольный инжектор дейтериевых макрочастиц для исследования плазмы с обращенной магнитной конфигурацией на установке C-2 (CША). Как и в других многоствольных инжекторах, макрочастицы формируются одновременно внутри охлаждаемых до 8–10 К коротких участков всех стволов. К особенностям инжектора относятся низкие (до 50 м/с) скорости макрочастиц, что обеспечивается встроенными в клапаны подачи газа толкателями, а также возможность инжектирования в плазму макрочастицы длиной, в 15 раз превышающей ее диаметр.

  • CHARACTERIZATION OF COMMERCIAL-OFF-THE-SHELF ELECTRONIC COMPONENTS AT CRYOGENIC TEMPERATURES

    CERVANTES-MONTORO J.A., DIEZ-JIMENEZ E., PEREZ-DIAZ J.L., VALIENTE-BLANCO I. — 2014 г.

    Electronic components which are able to work at cryogenic temperatures are demanded in cryogenic instruments, high sensitivity measurement systems, space missions, medical diagnosis among other applications. Different non-cryogenic commercial electronic components have been characterized between room temperature and –196°C. A simple measurement technique, taking advantage of the temperature gradient inside a partially empty LN2 Dewar vessel has been used. The results of the electrical characterization show that some of these components can be used at cryogenic temperatures with a reasonable performance even if their specifications datasheets state the contrary.

  • EVALUATING IMAGE RECONSTRUCTION METHODS IN IMPROVING EFFECTIVE PARAMETERS ON IMAGE QUALITY IN IRI-MICRO PET

    GHANNADI MARAGHEH M., GHOLIPOUR PEYVANDI R., ISLAMI RAD S.Z., SHAMSAEI ZAFARGHANDI M. — 2014 г.

    We intend to improve the image reconstruction for RMS contrast, spatial resolution and signal-to-noise (SNR) parameters for the animal positron emission tomograph IRI-microPET (IRI – Islamic Republic of Iran), designed and built at the Gamma scan laboratory of nuclear science and technology research institute. Acquired images quality from this system depends on different algorithms for image reconstruction in addition to its design and construction. In this paper, system features and tomography method are considered, firstly. Then, image reconstruction algorithms (MLEM, SART and FBP) were performed on sinogarm. Acquired images quality from these reconstructed algorithms was compared with RMS contrast, spatial resolution and SNR characteristics. Also, reconstructed time and speed of process for three algorithms was considered. According to results, obtained RMS contrast, spatial resolution and signal to noise ratio (SNR) from reconstructed images with MLEM algorithm shows superiority of MLEM algorithm against the SART and FBP algorithms but its computation time is high. Thus, SART algorithm can be suitable replacement for MLEM algorithm.

  • NUMERICAL MODELING OF AN ASPIRATED TOTAL TEMPERATURE PROBE

    MEGANATHAN A.J., MOELLER T., RHODES R., VAKILI A.D. — 2014 г.

    Computations using a model of an aspirated total temperature probe are compared with some classical experimental data from NACA Lewis Laboratory and with a numerical solution using CFD ACE+. Convection and radiation to and from the probe surfaces, radiation from the hot gas surrounding the probe, and conduction in the probe materials are computed by the model. The model consistently predicted the recovery temperature to within about 5 degrees R (3 K) for a temperature range of 1500 to 2500 R (833 to 1389 K).

  • THE LIFETIME OF A HIGH-CURRENT TRIGGERED VACUUM SWITCH WITH MULTI-GAP

    CHEN J., DONG L., ZHAO L., ZHOU Z. — 2014 г.

    Triggered vacuum switch (TVS) synthesizes the merits of spark gap and vacuum technology. A TVS sample with multi-gap is described in this paper, in which the main electrode is made up of spatially interleaved rods of opposite polarity on a ring. Three pairs of rods are adopted, which can form six main gaps, promoting the high current carrying ability evidently. Due to hundreds of high current pulses, the influence of vacuum arc to the trigger pin and main electrode is inevitable, leading to the termination of lifetime of TVS, especially in the erosion of trigger pin and arc deposition on the trigger surface. In this paper, the major influence factors of lifetime are analyzed and it is concluded that the main current arc is the key factor to determine the lifetime of TVS. As well the change of trigger voltage, trigger resistance and trigger delay will predict the termination of TVS lifetime.

  • АВТОМАТИЗАЦИЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИОНИЗАЦИИ

    ГОЛОВКИНА Ю.А., ГУСЕВ Г.И., ДУНАЕВ А.М., ИВАНОВ Д.А., СЕРГЕЕВ Д.Н. — 2014 г.

    DOI: 10.7868/S0032816214010200 Список литературы

  • АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛЬТ-ФАРАДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕТЕРОПЕРЕХОДНЫХ СВЕТОДИОДОВ С ПОВЫШЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ

    СЕРГЕЕВ В.А., ФРОЛОВ И.В., ШИРОКОВ А.А. — 2014 г.

    DOI: 10.7868/S0032816214010194 Список литературы

  • АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ МИКРОСКОП ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

    ВИШНЯКОВ Г.Н., ЛЕВИН Г.Г., МИНАЕВ В.Л. — 2014 г.

    Описан автоматизированный интерференционный микроскоп, реализующий метод фазовых шагов в динамическом режиме при непрерывном движении зеркала опорного канала. Микроскоп предназначен для измерения высоты профиля поверхности отражающих нестационарных во времени (динамических) объектов с погрешностью до 0.3 нм, динамических процессов в живых клетках с частотой получения фазовых изображений до 30 Гц.

  • АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТЕНД ДЛЯ АКУСТООПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

    ВОЛИК Д.П., ШИБАЕВ С.С. — 2014 г.

    DOI: 10.7868/S0032816214040223 Список литературы