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

Архив научных статейиз журнала «Приборы и техника эксперимента»

  • КАМЕРА ИЗ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДРЕЙФОВЫХ ТРУБОК В ЛАВСАНОВОМ КОРПУСЕ

    БОЖКО Н.И., БОРИСОВ А.А., ГУЩИН В.Н., КОЖИН А.С., ЛАРИОНОВ А.В., ЛЕОНТЬЕВ Б.В., ПЛОТНИКОВ И.С., ФАХРУТДИНОВ Р.М. — 2014 г.

    Описана конструкция дрейфовой камеры, состоящей из трех слоев тонкостенных (0.125 мм) прецизионных лавсановых трубок. Двадцать шесть таких камер площадью от 1 ? 1 до 2.5 ? 2 м2, включающих 4392 дрейфовые трубки, были изготовлены для экспериментов на ускорителе ИФВЭ с энергией 70 ГэВ. Приведены описания конструкции и процедуры сборки, а также некоторые результаты проверки камер.

  • КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ИЗУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ В ОБЛАСТИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

    АЛЧАГИРОВ Б.Б., АЛЬБЕРДИЕВА Д.Х., АРХЕСТОВ Р.Х., ГОРЧХАНОВ В.Г., КЕГАДУЕВА З.А., ФОКИН Л.Р. — 2014 г.

    Описанa конструкция и приведены результаты испытаний комбинированного прибора, позволяющего одновременно измерять поверхностное натяжение и работу выхода электронов металлов и сплавов в условиях высокого статического вакуума в области температур от 60 до 400 К. Измерения работы выхода электронов чистых Na, K, Rb, Cs и околоэвтектических сплавов тройной системы Na–K–Cs показали высокую надежность и точность получаемых данных.

  • КОМПАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ С РАЗМЫКАЮЩИМ ТРАНЗИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ И ВЫСОКОЙ ЧАСТОТОЙ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

    БОЙКО Н.И., ЕВДОШЕНКО Л.С., ИВАНОВ В.М. — 2014 г.

    Описан малогабаритный высоковольтный ( 20 кВ) генератор микросекундных импульсов на основе импульсного трансформатора, нагрузкой которого является реактор с импульсным коронным разрядом. В низковольтном контуре генератора использованы биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), образующие ключ, при размыкании которого на нем, а значит, и на первичной обмотке трансформатора создаются импульсы напряжения с амплитудой до 1000 В. Частота следования импульсов генератора 20 000 импульсов/с.

  • КОМПАКТНЫЙ ЧАСТОТНО-СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ CO2-ЛАЗЕР ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДЛИН ВОЛН

    КАРАПУЗИКОВ А.А., КАРАПУЗИКОВ А.И., КАШТАНОВ Д.А., МИРОШНИЧЕНКО И.Б., ШЕРСТОВ И.В. — 2014 г.

    Разработан компактный импульсно-периодический волноводный СО2-лазер с высокочастотным возбуждением с автоматическим заданием линии 10Р(14) и стабилизацией частоты излучения по центру указанной линии с помощью отпаянной оптико-акустической ячейки, заполненной смесью C2H4 (0.1%) и азота. Показано, что нестабильность частоты лазера не превышает 3 МГц, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к средствам калибровки измерителей длины волны высокого разрешения, подобным WS-6IR.

  • КОМПЛЕКС МЕР ЗАЩИТЫ ОПТИКИ ОТ НАПЫЛЕНИЯ В ДИАГНОСТИЧЕСКИХ КАНАЛАХ ТОКАМАКОВ

    KOЧЕРГИН M.М., MУХИН E.Е., БУКРЕЕВ И.М., БУЛОВИЧ С.В., КУРСКИЕВ Г.С., МАСЮКЕВИЧ С.В., РАЗДОБАРИН A.Г., СЕМЕНОВ В.В., ТОЛСТЯКОВ С.Ю., ЧЕРНАКОВ П.В. — 2014 г.

    В статье рассматривается комплекс мер, использующих эффекты газовой динамики для пассивной защиты оптических элементов, расположенных в глубине диагностических каналов в области дивертора ИТЭР. Предлагаемые методы борьбы рассматриваются на примере защиты оптических элементов диагностики томсоновского рассеяния дивертора токамака ИТЭР. Для борьбы с диффузионным распространением примесей предлагается использовать сорбционные свойства стенок диагностических каналов за счет увеличения их площади. Представленные экспериментальные результаты сравниваются с результатами численных расчетов, подтверждающими эффективность предложенного метода. Для подавления конвекционного распространения примеси предложено использовать дополнительные стенки канала с геометрией, обусловливающей разделение и отклонение потоков, а также диафрагмы для гидравлического торможения газовых потоков.

  • КРИОСИСТЕМА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ВТОРИЧНО-ИОННОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА СО СТАТИЧЕСКИМ АНАЛИЗАТОРОМ

    ИОНОВ А.М., ПУСТОВИТ А.Н. — 2014 г.

    Описана криосистема для охлаждения образцов вторично-ионного масс-спектрометра IMS-4F со статическим анализатором. Криосистема позволяет поддерживать температуру образца с точностью ±1 К в температурном диапазоне от 60 до 420 К путем комбинации нагрева и охлаждения (жидким гелием или азотом). Проведено сравнение влияния температуры образца (300 и 110 K) на масс-спектр вторичных ионов образцов Si и GaAs.

  • МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЕ МОНИТОРЫ ПУЧКА УСТАНОВКИ NESTOR

    ИВАЩЕНКО В.Е., КАРНАУХОВ И.М., ЛЯЩЕНКО В.Н., ТРОЦЕНКО В.И. — 2014 г.

    Описаны магнитоиндукционный монитор положения центра пучка, работающий в режиме затухающих автоколебаний, и монитор амплитуды тока пучка, работающий в импульсном режиме, установленные на канале транспортировки в кольцевой накопитель электронов Н100М установки NESTOR. Блок обработки сигналов мониторов выполнен в стандарте КAMAК с применением программируемой матрицы FPGA. Сигналы датчиков измеряются 12-битными 40-мегагерцовыми аналого-цифровыми преобразователями. Тестированием на стенде определены выражения для вычисления координат пучка X, Y в виде полиномов 3-го порядка, а также чувствительность датчиков в центре мониторов, которая для датчика тока составила 1.75 В/A, а для датчиков положения – 4.25 В/А. Конструкция мониторов, разработанная электроника и методика позволяют измерять в апертуре 24 мм положение центра пучка с точностью 7% и амплитуду тока пучка с точностью 5% при единичных импульсах тока линейного ускорителя.

  • МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСТАНОВКАХ С ИМПУЛЬСНЫМ НЕЙТРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ И ЦИФРОВОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕЙТРОНОВ И ФОТОНОВ

    БЕЛЕВИТИН А.Г., РОМОДАНОВ В.Л., ЧЕРНИКОВА Д.Н. — 2014 г.

    Описан метод определения содержания 235U в тепловыделяющих сборках канальных реакторов большой мощности РБМК. Мерой содержания 235U в исследуемом образце служит количество нейтронов деления 235U тепловыми нейтронами, нормированное на количество -квантов, возникающих при захвате тепловых нейтронов на водороде сцинтиллятора или 10B в стекле фотоэлектронного умножителя. В качестве источника нейтронов использовался импульсный нейтронный генератор на основе DT-реакции, в качестве детектора – органический сцинтиллятор с разделением откликов от нейтронов и -квантов по форме импульса с помощью цифровой технологии. Сцинтиллятор также выполнял роль замедлителя нейтронов. Моделирование метода показало, что за 1 мин содержание 235U в исследуемом образце может быть определено с погрешностью не хуже 1%. Проведены экспериментальные исследования на модели установки, подтвердившие работоспособность метода.

  • МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ИНВЕРТИРОВАННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

    CТЕПАНОВ А.Н., БУБИС Е.Л., ГУСЕВ С.А., КОЖЕВАТОВ И.Е., ЛОЖКАРЕВ В.В., МАРТЫНОВ В.О., СИЛИН Д.Е. — 2014 г.

    Описан метод получения инвертированного по яркости изображения непрозрачных объектов. Коэффициент преобразования изображения из негативного в позитивное составил до 350% относительно среднего уровня интенсивности освещающего объект пучка, что находится в согласии с численными расчетами.

  • МЕТОД ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ВОЛН НА ПОВЕРХНОСТИ ПРОЗРАЧНОЙ ЖИДКОСТИ

    БРАЖНИКОВ М.Ю., ЛЕВЧЕНКО А.А., ФИЛАТОВ С.В. — 2014 г.

    Предложен метод регистрации стоячих волн на поверхности прозрачных жидкостей. На дно заполненной жидкостью прозрачной ячейки помещается контрастный рисунок (сетка), который фотографируется через слой жидкости в проходящем свете. По искажениям изображения рисунка на фотографии можно восстановить форму колеблющейся поверхности жидкости.

  • МЕТОД ПРЯМОГО ВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ КООРДИНАТЫ В ТОНКОСТЕННЫХ ДРЕЙФОВЫХ ТРУБКАХ

    ВАСИЛЬЕВ С.Е., МАКАНЬКИН А.М., МЯЛКОВСКИЙ В.В., ПЕШЕХОНОВ В.Д. — 2014 г.

    Рассмотрено несколько способов измерения продольных координат в дрейфовых трубках. Показано, что определение продольных координат методом прямых временных измерений позволяет обеспечить продольное разрешение, в несколько раз лучшее, чем методом деления заряда, и может быть применено к трубкам большой длины. Реализация описываемого метода дает возможность разработать координатные детекторы на основе дрейфовых трубок с двумерным считыванием и достаточным быстродействием, которые не будут чрезмерно сложными.

  • МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРА НЕЙТРОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ 1–15 МЭВ

    ВАХТИН Д.Н., ЕВСЕНИН А.В., КУЗНЕЦОВ А.В., ОСЕТРОВ О.И., ПОСТОВАРОВА Д.В., ЮРМАНОВ П.Д. — 2014 г.

    Описаны характеристики прототипа детектора нейтронов с энергией 1–15 МэВ, представляющего собой детектор полного поглощения и состоящего из чередующихся сцинтилляторов из пластика и стекла с примесью 6Li. Попавший в детектор нейтрон теряет всю свою энергию в пластике, замедляется до тепловых энергий и регистрируется в литиевом стекле. Измеренное время полного замедления нейтрона составляет 60 мкс. Регистрация в этом временном интервале двух сигналов – от первого акта рассеяния нейтрона в пластике до акта поглощения нейтрона литием в стекле – обеспечивает эффективное подавление фоновых тепловых нейтронов и -квантов и, как следствие, детектирование малоинтенсивных источников нейтронов. Предлагаемая конструкция детектора дает возможность определения направления на источник нейтронов.

  • МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩЕГО ВЫХОД УДАРНОЙ ВОЛНЫ НА ТЫЛЬНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРЯМОМ ЛАЗЕРНОМ ОБЛУЧЕНИИ

    ДУШИНА Л.А., КОРНИЕНКО Д.С., КРАВЧЕНКО А.Г., ЛИТВИН Д.Н., МИСЬКО В.В., РУКАВИШНИКОВ А.Н., СЕНИК А.В., СТАРОДУБЦЕВ К.В., ТАРАКАНОВ В.М., ЧАУНИН А.Е. — 2014 г.

    Разработана фотохронографическая методика исследования спектрального состава и длительности излучения, сопровождающего выход ударной волны на тыльную поверхность нагружаемой мишени. Проведена оценка спектрального разрешения методики. Предложен метод сквозной калибровки канала регистрации по излучению источника с известным спектром. Результаты проведенной калибровки использованы для восстановления спектрального распределения по полученным спектрохронограммам.

  • МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В ВЕЩЕСТВЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПУЧКОВ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ

    БАХМУТОВА А.В., ГОЛУБЕВ А.А., КАНЦЫРЕВ А.В., ЛУКЬЯШИН В.Е., МАРКОВ Н.В., РУДСКОЙ И.В., СМИРНОВ Г.Н., ФЕРТМАН А.Д., ХУДОМЯСОВ А.В. — 2014 г.

    Описана экспериментальная установка, созданная на базе ускорительного комплекса ТВН–ИТЭФ для проведения радиобиологических исследований на пучках тяжелых ионов. C использованием магнитных элементов линии транспортировки и системы коллиматоров отлажена методика формирования параллельного пучка с требуемыми поперечными размерами. В рамках проводимых исследований разработана и реализована система дозиметрии, позволяющая проводить измерения пространственного распределения поглощенной дозы в веществе при воздействии импульсных пучков тяжелых ионов. С использованием данной системы исследовано распределение поглощенной дозы в воде для моноэнергетического пучка ионов углерода с начальной энергией 215 МэВ/а.е.м. На основании полученной информации проведена оценка поглощенной дозы в тонком слое воды для заданной глубины и интенсивности пучка. Использование данной методики обеспечивает точность определения поглощенной дозы не хуже 5%.

  • МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ГАММА-КВАНТОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ НЕЙТРОННОМ ЗОНДИРОВАНИИ

    БАЛЫГИН К.А., ЗАЙЦЕВ В.И., КАРЕТНИКОВ М.Д., КЛИМОВ А.И., КОЗЛОВ К.Н., КОРОТКОВ С.А., МЕЛЕШКО Е.А., ХАСАЕВ Т.О. — 2014 г.

    Разработан многофункциональный спектрометр, предназначенный для измерения спектра ядерного излучения в дискретных временных интервалах. Рассмотрена схема построения спектрометра и описан принцип его работы. Поскольку основная логическая часть построена на программируемой логической интегральной схеме, возможна перестройка временных интервалов в широком диапазоне без изменения аппаратной части. Демонстрационные эксперименты показали применимость спектрометра для измерения амплитудно-временных параметров -отклика при облучении объекта импульсным потоком нейтронов. Данное устройство может применяться для многих задач неразрушающего контроля, например спектрометрического нейтронного каротажа, обнаружения взрывчатых веществ, идентификации и характеризации делящихся веществ.

  • МНОГОПРИЕМНИКОВЫЙ НУЛЕВОЙ МИКРОВОЛНОВЫЙ РАДИОМЕТР С ОПЕРАТИВНОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЯ

    ФИЛАТОВ А.В. — 2014 г.

    Описан многоприемниковый нулевой радиометр, в который введены функции по оперативной настройке на различные диапазоны измерений с учетом неидеальностей входящих во входной блок с.в.ч.-элементов. Рассмотрен простой алгоритм калибровочного процесса радиометра, выполняемый одновременно по всем приемникам в автоматическом режиме под управлением микроконтроллера. Получено соотношение, связывающее антенный измеряемый сигнал с длительностью импульса, управляющего широтной модуляцией.

  • МНОГОПРОВОЛОЧНЫЕ ЛАЙНЕРЫ С ПРОФИЛИРОВАННОЙ МАССОЙ

    ГРАБОВСКИЙ Е.В., ДЖАНГОБЕГОВ В.В., ОЛЕЙНИК Г.М. — 2014 г.

    Описаны многопроволочные лайнеры с профилированной по высоте массой из вольфрамовых проволок, полученные путем катодного распыления. С помощью растрового электронного микроскопа зарегистрированы изображения проволок, определен их диаметр. Лайнеры обладают таким профилем распределения линейной массы по высоте, при котором возможно компактное трехмерное сферическое сжатие при токовой имплозии.

  • МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ АКВАТОРИЙ И ПРИВОДНОЙ АТМОСФЕРЫ

    ДОРОШЕНКОВ И.М., МАЙОР А.Ю., НАГОРНЫЙ И.Г., САЛЮК П.А. — 2014 г.

    Комплекс позволяет проводить непрерывные измерения концентрации хлорофилла-а и растворенных органических веществ методом лазерной индуцированной флуоресценции, оценивать состояние фотосинтетической системы клеток фитопланктона, регистрировать показания газоанализатора СО2, датчиков солености, pH и температуры морской воды, измерителя солнечной освещенности. Мобильность комплекса обеспечивает возможность его работы на различных судах и в стационаре. Конфигурация комплекса может быть оперативно изменена под решаемую задачу за счет быстрого дополнения или замены отдельных приборов и датчиков комплекса, а также программного обеспечения, интегрирующего все приборы и данные в систему. Возможно использование обычного, устойчивого к вибрации лабораторного оборудования, поскольку корпус разработанного прибора обеспечивает защиту от воздействия морской среды. Приведены результаты натурных измерений, проведенных в заливе Петра Великого (Японское море) в 2012 г.

  • МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА ВАН ДЕР ПАУ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКООМНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

    БЕЛОВ А.Г., ГОЛУБЯТНИКОВ В.А., ГРИГОРЬЕВ Ф.И., ЛЫСЕНКО А.П., СТРОГАНКОВА Н.И. — 2014 г.

    Показано, что применение метода Ван дер Пау становится возможным при освещении приконтактных областей образца монохроматическим излучением изменяемой интенсивности с энергией квантов, большей ширины запрещенной зоны исследуемого материала. На основе модернизированного метода Ван дер Пау предложена методика определения параметров высокоомных полупроводников, таких как удельное сопротивление, концентрация свободных носителей заряда и их подвижность. Методика отработана на примере полуизолирующего арсенида галлия n-типа проводимости с концентрацией электронов при комнатной температуре порядка 107 см-3.

  • МОДУЛЬНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ МОЩНЫХ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ УСТАНОВОК

    ОСКИРКО В.О., ПАВЛОВ А.П., СОЧУГОВ Н.С. — 2014 г.

    Описаны схемотехнические решения, конструкция и основные параметры модульного импульсного биполярного источника электропитания для мощных ионно-плазменных установок. Модульный принцип построения источника питания позволил применить его в различных процессах. Представлены результаты испытаний разработанного устройства в качестве источника питания магнетронной распылительной системы мощностью 60 кВт и высоковольтного источника питания смещения подложки мощностью 40 кВт. Экспериментально показана эффективность применения биполярных импульсов для предотвращения дугообразования на катоде магнетрона.