Изобретения

Изобретение относится к инжектору линейных ускорителей синхротронов и может использоваться для решения задач онкологии или задач металловедения. В инжекторе анод и кольцо между анодом и изолятором импульсного источника водородных ионов выполнены многослойными из немагнитной фольги, изолятор выполнен в виде втулки. Получение крупных технологических доз из высокозарядных ионов обеспечено в конструкции инжектора устройством очистки пучка сложного состава от низкозарядных ионов, выполненном в виде диафрагмы на входе в ускорительный канал ускорителя. Диафрагма установлена на входе в ускорительный канал ускорителя прямого действия на напряжение 4-5?106 В и позволяет выделить только центральную слаботочную многозарядную компоненту из сильноточного пучка сложного состава для дальнейшего ускорения при U=4-5?106 В. Техническим результатом является повышение надежности работы инжектора многозарядных тяжелых ионов с обеспечением возможности увеличить разрядный ток в источнике в 1,5 раза без разрушения анода и изолятора, а также упрощение процесса получения многозарядных ионов Импульсный инжектор многозарядных ионов, который состоит из последовательно соединенных ионного источника, предускорителя, устройства для выделения высокозарядной компоненты из центральной области пучка ионов сложного состава и ускорителя, отличающийся тем, что импульсный источник водородных ионов с холодными катодом и антикатодом состоит из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, в центре катода установлен конус из немагнитного металла, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, на антикатоде выполнен кольцевой магнитный концентратор, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, где диаметр концентратора в два раза больше, чем внутренний диаметр катодного магнитного полюса, при этом анодный изолятор выполнен в виде втулки, а анод выполнен в виде многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги с кольцевой диафрагмой посередине, при этом между анодом и изолятором введено механически мягкое немагнитное кольцо, которое является тепловым сопротивлением; а в качестве устройства для выделения высокозарядной компоненты из центральной области пучка ионов сложного состава по заряду использована диафрагма, установленная на входе в ускорительный канал ускорителя прямого действия на напряжение 4-5?106 В, которая позволяет выделить только центральную слаботочную многозарядную компоненту из сильноточного пучка сложного состава для дальнейшего ускорения при U=4-5?106 В.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к источникам газовых ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц. Дуоплазматронный источник газовых ионов состоит из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии. Между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа. Технический результат - увеличение фазовой плотности тока инжектируемого ионного пучка. Дуоплазматронный источник газовых ионов, состоящий из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии, отличающийся тем, что между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к источникам ионов, предназначенным для ускорителей заряженных частиц. Заявленное изобретение характеризуется подачей на ускоряющий электрод ионно-оптической системы, размещенный между выходом пролетного канала и другим ускоряющим электродом, установленным в системе инжекции на выходе ионно-оптической системы, изменяющегося в процессе экстракции ионов электрического напряжения. Величина этого напряжения изменяется пропорционально изменению продольной составляющей импульса давления частиц, которое возникает в лазерной плазме в зоне, перед электродами системы инжекции. Предусмотрена также подача на ускоряющий электрод системы инжекции, установленный на выходе ионно-оптической системы, постоянного электрического напряжения для ускорения ионов. Техническим результатом является уменьшение разброса углового расхождения огибающей ионного пучка во время экстракции ионов, что способствует уменьшению величины эффективного эмиттанса этого пучка на выходе лазерного источника ионов с активной системой инжекции, и увеличение захвата ионов, генерируемых лазерными источниками ионов. 3 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (RU)

Изобретение относится к источникам ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц, и может быть использовано в ускорительной технике, энергетике, промышленности, медицине. Технический результат - увеличение интенсивности кластерных ионов в пучке на выходе высокочастотной структуры для ускорения кластерных ионов. В высокочастотной структуре для ускорения кластерных ионов, состоящей из резонатора, выполненного в виде бака, внутри которого создано высокочастотное электрическое поле, а на токоведущих шинах, электрически соединенных с землей, установлены трубки дрейфа с множеством соосных апертур, выполненные в виде профилированных цилиндрических шайб, профиль плоских поверхностей которых задает расстояния между соосными апертурами соседних трубок дрейфа, соответствующие одинаковой величине напряженности ускоряющего высокочастотного электрического поля между этими апертурами. Высокочастотная структура для ускорения кластерных ионов, состоящая из резонатора, выполненного в виде бака, внутри которого создано высокочастотное электрическое поле, а на токоведущих шинах, электрически соединенных с землей, установлены трубки дрейфа с множеством соосных апертур, выполненные в виде цилиндрических шайб, отличающаяся тем, что трубки дрейфа выполнены в виде профилированных цилиндрических шайб, профиль плоских поверхностей которых создает расстояния между соосными апертурами соседних трубок дрейфа, соответствующие одинаковой величине напряженности ускоряющего высокочастотного электрического поля между этими апертурами.

Федеральное государственное бюджетное учреждение Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" "Государственный научный центр Российской Федерации-Институт Теоретической и Экспериментальной Физики" (RU

Изобретение относится к источникам ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц. Лазерный источник ионов высокой зарядности состоит из мишени, лазера, пролетного канала, выполненного в виде металлической трубы, центральная продольная ось которого совпадает с первоначальным направлением гидродинамического движения плазменного потока от мишени, на поверхности которого установлены магниты таким образом, что они формируют внутри пролетного канала мультипольное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны продольной оси пролетного канала, а напряженность этого поля, приближаясь к нулю на его центральной продольной оси, резко нарастает в области стенок пролетного канала и системы отбора ионов, установленной на центральной продольной оси в конце пролетного канала, причем магниты установлены в зоне между началом пролетного канала и точками, в которых лазерная плазма начинает касаться стенок пролетного канала таким образом, что пары магнитов находящиеся на диаметрально противоположных боковых сторонах пролетного канала формируют магнитные поля, силовые линии которых направлены в противоположные стороны, а поперечные размеры мишени меньше поперечных размеров пролетного канала, причем ее область, облучаемая лазером, располагается на центральной продольной оси пролетного канала и удалена от его начала. Технический результат - повышение тока высокозарядных ионов в ионном пучке, генерируемом лазерным источником ионов. 3 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (RU)

Изобретение относится к источникам ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц. Лазерный источник многозарядных ионов состоит из мишени, лазера, пролетного канала, выполненного в виде металлической трубы, центральная продольная ось которого совпадает с первоначальным направлением гидродинамического движения потока лазерной плазмы от мишени, системы отбора ионов. Внутри пролетного канала, между областью мишени облучаемой лазером и точками, в которых лазерная плазма начинает касаться боковых стенок пролетного канала установлен металлический экран, не препятствующий разлету лазерной плазмы, электрически соединенный с источником электрического напряжения. Технический результат - рост зарядового состояния ионов в лазерной плазме, повышение тока в пучке многозарядных ионов на выходе лазерного источника. 1 ил.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к способам изготовления мембранно-электродных блоков (МЭБ) с бифункциональными электрокаталитическими слоями на основе металлов платиновой группы, предназначенных для использования в обратимых (регенеративных) топливных элементах с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Согласно изобретению способ изготовления МЭБ заключается в послойном нанесении на мембрану электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы и протонообменного полимера, газодиффузионных электродов и горячем прессовании указанных слоев при температуре 120-125°С, давлении 50-60 кг/см2 в течение 5-10 минут. Со стороны анода наносят двухслойный электрокаталитический слой, первый - на основе иридия и протонообменного полимера, второй - из платины и протонообменного полимера, и газодиффузионный электрод из пористого титана, а со стороны катода - электрокаталитические слои, состоящие из Pt на углеродном носителе с различным содержанием фторопласта и протонообменного полимера, и газодиффузионный электрод на основе пористого углеродного материала, в качестве которого могут быть использованы углеродная бумага, ткань, войлок. Техническим результатом является снижение расхода металлов платиновой группы, повышение напряжения в режиме топливного элемента, снижение напряжения в режиме электролиза, повышение стабильности обратимого топливного элемента. 8 з.п. ф-лы.

Федеральное государственное учреждение "Российский научный центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к способам получения анодных и катодных катализаторов на основе металлов платиновой группы, предназначенных для использования в электролизерах и топливных элементах с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Способ получения катализатора на углеродном носителе заключается в изготовлении смеси исходных соединений углеродного носителя, гексахлорплатиновой кислоты, соли никеля в водном растворе, содержащем этиленгликоль и этиловый спирт, добавлении к смеси исходных соединений водного раствора щелочи, восстановлении металлов Pt и Ni, обработки смеси ультразвуком при барботировании ее инертным газом, охлаждении смеси до комнатной температуры, отмывки и сушки катализатора, при этом смесь исходных соединений дополнительно содержит соли палладия и/или соли кобальта, а после сушки катализатор обрабатывают в плазме водород-инертный газ. Техническим результатом является повышение ресурса работы катализатора без снижения его активной поверхности и, как следствие, расширение качественного состава материала катализатора - использование добавок металов платино-иридиевой группы. 12 з.п. ф-лы, 24 пр.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к каталитической химии, а именно к способам получения катодных катализаторов на основе Pt, предназначенных для использования в электролизерах и топливных элементах с твердым полимерным электролитом (ТПЭ). Техническим результатом является снижение времени и энергозатратности процесса получения катализатора. Согласно изобретению способ получения наноразмерного Pt-Ni катализатора заключается в изготовлении смеси исходных соединений - углеродного материала, гексахлорплатиновой кислоты, соли никеля в растворе, содержащем этиленгликоль, добавлении к смеси исходных соединений раствора щелочи, восстановлении металлов Pt и Ni, охлаждении смеси до комнатной температуры, отмывки и сушки катализатора, при этом раствор этиленгликоля дополнительно содержит этиловый спирт в соотношении на 2-3 части этиленгликоля 1-2 части этилового спирта, восстановление металлов Pt и Ni ведут при добавлении к раствору 1М раствора борогидрида натрия в 1М растворе гидроокиси натрия в течение 1-1,5 часа и обрабатывают смесь ультразвуком при барботировании ее инертным газом. В качестве углеродного материала используют сажу Vulcan XC-72, или нанотрубки, или нановолокна, в качестве инертного газа используют аргон, или гелий, или неон. 9 з.п. ф-лы.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к коллоидному раствору наносеребра в органическом растворителе - метилцеллозольве и способу его получения. Предложенный коллоидный раствор содержит метилцеллозольв и наночастицы серебра и имеет концентрацию наночастиц серебра от 0,29 до 0,30 мас.%, при следующем долевом распределении наночастиц серебра по размеру: 80% - наночастиц размером 50-75 нм, 20% - наночастиц размером от 80 нм до 100 нм. Коллоидный раствор наносеребра в метилцеллозольве получают реакцией восстановления раствора метансульфоната серебра, концентрацией 10-3 - 10-5 моль/л, в метилцеллозольве с использованием в качестве восстановителя эквимолярного количества аскорбиновой кислоты, при этом процесс осуществляют при перемешивании со скоростью 750-800 об/мин в среде метилцеллозольва при температуре 20-30°С. Изобретение обеспечивает получение коллоидного раствора наносеребра в метилцеллозольве, который стабилен более полугода и хранится в стеклянных пузырьках в темноте, а также имеет узкое распределение частиц по размерам, что обеспечивает расширение ассортимента получаемых полимерных материалов, модифицированных наносеребром. 1. Коллоидный раствор наносеребра в метилцеллозольве, характеризующийся тем, что он имеет концентрацию наночастиц серебра от 0,29 до 0,30 мас.%, при следующем долевом распределении наночастиц серебра по размеру: 80% - наночастиц размером 50-75 нм, 20% - наночастиц размером от 80 нм до 100 нм. 2. Способ получения коллоидного раствора наносеребра в метилцеллозольве, имеющего концентрацию наночастиц серебра от 0,29 до 0,30 мас.%, заключающийся в том, что осуществляют реакцию восстановления раствора метансульфоната серебра, имеющего концентрацию 10-3-10-5 моль/л, в метилцеллозольве с использованием в качестве восстановителя эквимолярного количества аскорбиновой кислоты, при этом процесс проводят при перемешивании со скоростью 750-800 об/мин в среде метилцеллозольва при температуре 20-30°C.

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ" (RU)