Изобретения

Изобретение относится к конструкции узла мишени в нейтронопродуцирующих устройствах на основе ускорителя протонов. Устройство нейтронопродуцирующего мишенного узла содержит неподвижную вакуумную камеру со входом для пучка протонов и выходом для пучка генерируемых нейтронов, вращающийся внутри нее полый барабан с бериллиевым кольцом, установленным на его торце на пути пучка протонов. Барабан выполнен с осевой трубой, закрепленной с возможностью вращения в отверстиях вакуумной камеры, а через эту трубу осуществлен ввод в барабан и вывод из барабана охлаждающей бериллиевое кольцо жидкости. Соосно с осевой трубой внутри вращающегося барабана установлена неподвижная крыльчатка, выполненная с возможностью направления потока охлаждающей жидкости на обращенную внутрь барабана поверхность бериллиевого кольца, а также с возможностью препятствования вращению объема охлаждающей жидкости вместе с барабаном. Техническим результатом является создание простого, в том числе и в эксплуатации, и компактного нейтронопродуцирующего мишенного узла с динамической мишенью и эффективной системой охлаждения простой конструкции, не требующей предварительной обработки мишени. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

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 области ускорительной техники. Технический результат - получение технологической дозы 1019 нуклонов за предельно короткое время (около 25 часов) с возможностью получения четырехзарядных ионов железа. Конструкция источника дополнена регулируемым механизмом, позволяющим перемещать катодную струну в прямом и обратном направлении с целью оптимизации работы ионного источника. Регулируемый механизм состоит из шагового электродвигателя с редуктором, который через зубчатое колесо редуктора обеспечивает вращение винта перемещения вместе с катодной струной, проложенной через осевое отверстие в винте перемещения и закрепленной в нем, где ось зубчатого колеса и винт перемещения выполнены в виде единого блока Источник с осцилляцией электронов в режиме постоянного тока водородных ионов с холодными катодом и антикатодом, в центр катода которого введена подвижная струна из тугоплавкого металла, отличающийся тем, что конструкция источника дополнена регулируемым механизмом, позволяющим перемещать катодную струну в прямом и обратном направлении с целью оптимизации работы ионного источника, при этом регулируемый механизм состоит из шагового электродвигателя с редуктором, который через зубчатое колесо редуктора обеспечивает вращение винта перемещения вместе с катодной струной, проложенной через осевое отверстие в винте перемещения и закрепленной в нем, где ось зубчатого колеса и винт перемещения выполнены в виде единого блока; в корпусе ионного источника вакуумно-плотный подшипник скольжения уплотнен резиновой втулкой, сжимаемой под действием пресс-винтов вакуумной системы, где сжимающее усилие на указанную резиновую втулку передается от пресс-винтов через фланец втулки с резьбой, и при вращении винта перемещения в резьбе втулки осуществляется поступательное перемещение вращающейся катодной струны.

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

Изобретение относится к фотонике, оптоэлектронике и микрофлюидике, а именно к узлам оптического или механического согласования и сопряжения оптических волокон или капилляров. Заявлен способ изготовления микроразъема для оптического волокна на поверхности подложки, имеющего осевую симметрию относительно оси, перпендикулярной подложке, включающий размещение подложки на трехмерном моторизированном позиционере, нанесение на выбранную зону подложки капли жидкого УФ-отверждаемого материала, изменение положения подложки в пространстве с помощью моторизированного позиционера, воздействие на материал остро сфокусированным фемтосекундным лазерным лучом, отверждение подложки при перемещении позиционера с образованием пилонов микроразъема, основания которых выполняют на поверхности функцию основного кольца, сформированного на поверхности подложки. Для увеличения адгезии место формирования основания микроразъема на подложке обрабатывают остро сфокусированным фемтосекундным лазерным лучом с длиной волны зеленого диапазона (520-535) нм с мощностью 10-200 мВт и скоростью перемещения 0.02-50 мм/с. Основное кольцо имеет внутренний диаметр равный или меньший внешнему диаметру оптического волокна, при этом величины внутреннего диаметра и толщины основного кольца определяются из условия согласования апертур волокна с активными участками, с которыми производится сопряжение, кольцеобразное основание формируют в виде отдельных сегментов, а пилоны удерживают на разных расстояниях от поверхности подложки несколько колец с внутренним диаметром равным (102.0±1.5)% от внешнего диаметра волокна, имеющих со стороны дальней от подложки поверхности стыковочные «фаски» для удобного завода торца оптического волокна внутрь микроразъема. Для перемещения лазерного луча относительно подложки может использоваться только сканер или сканер совместно с позиционером. Технический результат - повышение надежности и эффективности сопряжения оптического волокна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области физики элементарных частиц, в частности к прецизионным измерительным системам параметров пучка излучаемых частиц. Сущность изобретения состоит в измерении плотности пучка путем интегрального счета количества следов частиц в изображении каждого из кадров ПЗС-камеры за одно измерение, зарегистрированных твердотельным детектором в поперечном сечении пучка квазиоднородного излучения, с использованием ЭВМ, при этом измерение проводят в пороговом режиме ПЗС камеры в сочетании с использованием численного значения порога. Техническим результатом изобретения является возможность определения распределения плотности излучения по поперечному сечению пучка частиц с высокой достоверностью. 1. Способ измерения плотности пучка излучаемых частиц, зарегистрированных плоским твердотельным детектором, основанный на обработке изображений с использованием автоматизированного измерительного микроскопа, оснащенного компьютерной видеосистемой с телевизионной ПЗС-камерой, обработка кадров которой осуществляется с применением технологии машинного зрения, отличающийся тем, что плотность пучка измеряют путем интегрального счета числа следов частиц в изображении каждого из кадров ПЗС-камеры, зарегистрированных твердотельным детектором в поперечном сечении пучка квазиоднородного излучения, с использованием ЭВМ, где измерения проводят в пороговом изображении кадра ПЗС-камеры в сочетании с использованием численного значения порога. 2. Способ по п. 1, где способ включает следующие этапы: 1) определение уровня почернения величины порога Р и его численного значения; 2) переход от измерений количества черного в кадре к его измерению в пикселях; 3) подсчет количества следов (k) в каждом из кадров изображения ПЗС-камеры короткой серии кадров; 4) определение значения ?0, которое используется для расчетов количества следов частиц в каждом кадре последующего измерительного процесса при поточном сканировании плоскости детектора; 5) сканирование выделенной для измерений области плоскости детектора и вычисление значения (K) количества следов частиц в области плоскости детектора, захватываемой каждым из кадров изображения ПЗС-камеры; 6) вычисление плотности пучка излучаемых частиц в области плоскости детектора, захватываемой кадром ПЗС-камеры. 3. Способ по п. 2, где на первом этапе способа проводят выделение короткой серии кадров ПЗС-камеры, зафиксированных в нескольких различных точках заданной области измерения с последующим определением величины Р порога изображения в одном из кадров этой серии с последующим проведением перехода от серого изображения, генерируемого ПЗС-камерой в основном состоянии, к оцифрованному черно-белому пороговому изображению с единым численным значением Р уровня почернения порога в каждом кадре короткой серии изображений ПЗС-камеры, позволяющему перейти от измерений количества черного в изображении следов частиц в кадре ПЗС-камеры к определению количества черных пикселей ПЗС-матрицы в кадре ПЗС-камеры в изображении следов частиц, и интегральным счетом количества следов частиц во всем кадре в целом. 4. Способ по п. 2, где на втором этапе способа осуществляют определение числа n пикселей в пороговом изображении следов частиц в каждом из кадров ПЗС-камеры расчетным путем по формуле: https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2022.07.13/RUNWC1/000/000/002/776/093/ИЗ-02776093-00001/00000045-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: М - численное значение количества черного в каждом кадре порогового изображения следов частиц, измеряемое суммой численных значений уровней почернения пикселей в кадре, каждое из которых равно численному значению Р уровня почернения порога; Р - численное значение порога, которому равен уровень почернения пикселя в каждом кадре; n - число черных пикселей в каждом кадре. 5. Способ по п. 2, где на третьем этапе способа проводят подсчет числа следов (k) в каждом из кадров изображения ПЗС-камеры короткой серии кадров путем визуально-ручного способа, предполагающего проставление метки рядом со следом частицы при очередном отсчете на экране монитора. 6. Способ по п. 2, где на четвертом этапе способа рассчитывают число пикселей (?) в одном следе в каждом из m кадров короткой серии кадров ПЗС-камеры по формуле: https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2022.07.13/RUNWC1/000/000/002/776/093/ИЗ-02776093-00001/00000046-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: i - порядковый номер кадра от 1 до m, m - число кадров в короткой серии кадров, ni - число черных пикселей в каждом i-м кадре; ki - число следов в каждом i-м кадре короткой серии кадров, полученное визуально-поштучным счетом; ?i - число пикселей в изображении одного следа в каждом i-м кадре; с последующим вычислением расчетных значений K' числа следов частиц в каждом i-м кадре короткой серии кадров ПЗС-камеры, при поочередно фиксируемых значениях Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) и переменном значении ni по формуле: https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2022.07.13/RUNWC1/000/000/002/776/093/ИЗ-02776093-00001/00000048-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: i - порядковый номер кадра от 1 до m в короткой серии кадров, m - число кадров в короткой серии кадров, Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) - выделенный номер кадра в короткой серии кадров; ni - число пикселей в каждом очередном для расчета кадре короткой серии кадров при каждом фиксированном значении Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне); Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) - число пикселей в изображении одного следа в i-м кадре с выделенным номером кадра i'; и определением среднего значения ?0, общего для каждого кадра короткой серии кадров, по формуле: Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) - сумма значений Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) в пределах от 1 до t, t - число суммируемых значений Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне), относящихся к тем кадрам короткой серии кадров, для каждого из которых разница между расчетным значением K и счетным значением k не превышает задаваемого предела Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне), где ? - принятая величина, при этом всегда t?m, при этом полученное значение ?0 используется для расчетов числа следов частиц в каждом кадре короткой серии кадров и последующего измерительного процесса при поточном сканировании плоскости детектора. 7. Способ по п. 2, где на пятом этапе способа осуществляют сканирование выделенной для измерений области плоскости детектора с использованием общего значения ?0, ранее установленного с помощью кадров короткой серии кадров на этапе (4), и вычисление числа следов (K) в области плоскости детектора, захватываемой каждым из кадров изображения ПЗС-камеры, по формуле: Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: n - число черных пикселей в пороговом изображении следов частиц в кадре. 8. Способ по п. 2, где на шестом этапе способа проводят вычисление плотности пучка излучаемых частиц в области плоскости детектора, захватываемой кадром ПЗС-камеры, с использованием значения (K), ранее установленного на этапе (5), по формуле: Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где: S - площадь плоскости детектора, захватываемая кадром ПЗС-камеры - величина постоянная; D - численное значение плотности пучка частиц в поперечном сечении пучка излучения в области плоскости детектора, захваченной каждым из кадров ПЗС-камеры.

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

Изобретение относится к способу азотирования покрытий титана на твердой подложке. Способ включает воздействие на покрытие низкотемпературной плазмой азота атмосферного давления на открытом воздухе без его предварительного прогрева со среднемассовой температурой в диапазоне от 3727°С до 4727°С в течение 0,8-1,1 мин для получения покрытия твердостью 25,5-27 ГПа, имеющего гидрофильные свойства. В качестве источника плазмы применен плазмотрон постоянного тока. Технический результат заключается в получении покрытия, имеющего гидрофильные

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российкой академии наук" (ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН) (RU)

Изобретение может быть использовано в сепараторах-пароперегревателях турбоустановок атомных электростанций. Пароперегреватель турбоустановки включает вертикальный корпус (1) с установленным внутри его вертикальным коллектором (5), теплообменные трубы (2), трубопровод (8) подвода греющего пара и трубопровод (9) отвода конденсата. Вертикальный коллектор (5) разделен перегородкой (10) на верхний и нижний отсеки (4) и (7). Теплообменные трубы (2) с поперечными и продольными участками подключены входными и выходными концами к верхнему и нижнему отсекам (4) и (7) коллектора, соответственно. Трубопровод (8) подвода греющего пара подсоединен к верхнему отсеку (4) коллектора. Трубопровод (9) отвода конденсата подключен к нижнему отсеку (7), в котором установлен заданный уровень (14) конденсата выше выходных концов теплообменных труб (2). В продольных участках теплообменных труб (2), расположенных ниже поперечной перегородки (10) коллектора (5), образованы дополнительные уровни конденсата. На трубопроводе (9) отвода конденсата установлен клапан (16), соединенный импульсной линией (17) с измерителем (18) уровня конденсата в нижнем отсеке (7) коллектора. Технический результат заключается в снижении расхода греющего пара через пароперегреватель турбоустановки путем использования для перегрева пара не только тепла конденсации греющего пара, но и тепла охлаждения конденсата. 1. Пароперегреватель турбоустановки, включающий вертикальный корпус с установленным внутри него вертикальным коллектором, разделенным перегородкой на верхний и нижний отсеки, теплообменные трубы с поперечными и продольными участками, подключенные входными и выходными концами к верхнему и нижнему отсекам коллектора, соответственно, а также трубопровод подвода греющего пара, подсоединенный к верхнему отсеку коллектора, и трубопровод отвода конденсата, подключенный к нижнему отсеку, в котором установлен заданный уровень конденсата выше выходных концов теплообменных труб и с образованием в продольных участках теплообменных труб, расположенных ниже поперечной перегородки коллектора, дополнительных уровней конденсата, при этом на трубопроводе отвода конденсата установлен клапан, соединенный импульсной линией с измерителем уровня конденсата в нижнем отсеке коллектора. 2. Пароперегреватель по п. 1, отличающийся тем, что теплообменные трубы выполнены в виде многозаходных змеевиков, в каждом заходе которых продольные участки расположены поочередно со стороны корпуса и коллектора. 3. Пароперегреватель по п. 1, отличающийся тем, что поперечные участки теплообменных труб выполнены с наружным оребрением.

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

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам получения воды из реголита со льдом на поверхности Луны для снабжения ракетных двигателей и лунных обитаемых станций. Устройство получения водяного пара на луне содержит бункер приема грунта, имеющий емкости приема, энергетическую установку, устройства отвода газов и отработанного грунта, емкости приема грунта последовательно механически соединены с устройствами подготовки грунта, вакуумными затворами, барабанами накопителями в герметичных корпусах, пластинчатыми дозаторами подачи грунта, вакуумными затворами и печью с наклонными колосниками с углом наклона от 17 до 55 градусов. При этом устройство расположено на опорах через виброприводы, печь имеет в верхней части обогреваемый газоотводной канал с фильтром и предельным клапаном, а в нижней части патрубок отвода отожженного грунта с вакуумным затвором и присоединенной мобильной емкостью для приема и транспортировки отожженного грунта. Обеспечивается возможность добычи пара воды из грунта Луны. 1. Устройство получения водяного пара на луне, характеризующееся тем, что содержит бункер приема грунта, имеющий по меньшей мере две емкости приема, энергетическую установку, устройства отвода газов и отработанного грунта, емкости приема грунта последовательно механически соединены с по меньшей мере двумя устройствами подготовки грунта, вакуумными затворами, барабанами накопителями в герметичных корпусах, пластинчатыми дозаторами подачи грунта, вакуумными затворами и печью с наклонными колосниками с углом наклона от 17 до 55 градусов, при этом устройство расположено на опорах через виброприводы, печь имеет в верхней части обогреваемый газоотводной канал с фильтром и предельным клапаном, а в нижней части патрубок отвода отожженного грунта с вакуумным затвором и присоединенной мобильной емкостью для приема и транспортировки отожженного грунта. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стенки печи и колосников выполнены двойными с зазором для протекания теплоносителя. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что одна из опор, напротив нижней точки колосников, имеет винтовой домкрат с электроприводом.

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

Изобретение относится к способу получения флуоресцеин-5-изотиоцианата, который может найти применение в качестве иммунофлуоресцентного красителя или флуоресцентного метчика белка для быстрой диагностики вирусных инфекций. Способ заключается во взаимодействии 5-аминофлуоресцеина с серосодержащим соединением с последующим выделением целевого продукта. В качестве серосодержащего соединения используется сероуглерод и реакция взаимодействия 5-аминофлуоресцеина с сероуглеродом проводится в присутствии триэтиламина при их мольном соотношении, соответственно равном 0,048:0,25:0,4. При этом первоначально смешивают сероуглерод и триэтиламин в среде пиридина, после чего к образовавшемуся раствору при 0°С добавляют раствор 5-аминофлуоресцеина в пиридине или диметилформамиде и полученную реакционную массу перемешивают при этой же температуре в течение 4,5-5,5 ч. Затем смешивают с водным раствором, содержащим 0,05 моля соли тяжелого металла, выбранного из группы: свинец, медь, висмут, после чего полученный раствор подкисляют до рН 6,5-7 и выпавший осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат, после чего его экстрагируют кипящим ацетоном, ацетоновый экстракт упаривают, охлаждают, отфильтровывают и промывают хлороформом. Предлагаемый способ позволяет получать флуоресцеин-5-изотиоцианат с хорошими выходами и чистотой. 1. Способ получения флуоресцеин-5-изотиоцианата, осуществляемый реакцией взаимодействия 5-аминофлуоресцеина с серосодержащим соединением и последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего соединения используется сероуглерод и реакция взаимодействия 5-аминофлуоресцеина с сероуглеродом проводится в присутствии триэтиламина при их мольном соотношении, соответственно равном 0,048:0,25:0,4, при этом первоначально смешивают сероуглерод и триэтиламин в среде пиридина, после чего к образовавшемуся раствору при 0°С добавляют раствор 5-аминофлуоресцеина в пиридине или диметилформамиде и полученную реакционную массу перемешивают при этой же температуре в течение 4,5-5,5 ч и затем смешивают с водным раствором, содержащим 0,05 моля соли тяжелого металла, выбранного из группы: свинец, медь, висмут, после чего полученный раствор подкисляют до рН 6,5-7 и выпавший осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат, после чего его экстрагируют кипящим ацетоном, ацетоновый экстракт упаривают, охлаждают, отфильтровывают и промывают хлороформом. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оптимально проведение экстракции кипящим ацетоном 2-4 раза. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оптимально использование в качестве солей тяжелых металлов следующих соединений: азотнокислого свинца, или сернокислой меди, или азотнокислого висмута.

Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт химических реактивов и особо чистых химических веществ Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ИРЕА) (RU)

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к рекуперации отходов производства вольфрамата кадмия для выращивания кристаллов CdWO4, являющегося перспективным материалом для использования в спектроскопическом и радиометрическом оборудовании, компьютерной томографии и сцинтилляционных болометрах. Способ рекуперации отходов производства вольфрамата кадмия CdWO4 заключается в том, что сначала смешивают оксид кадмия с триоксидом вольфрама в стехиометрическом соотношении 1,13-1,15, нагревают полученную смесь до температуры 1000°С на воздухе с получением материала сверхстехиометрического состава CdzWO4 (z=1,13-1,15), а затем сплавляют его с отходами производства состава CdxWO4 (х=0,95-0,97), извлеченными из тигля после роста кристаллов, с последующей трехкратной перекристаллизацией расплава методом Чохральского с получением кристаллов стехиометрического состава CdWO4. Технический результат состоит в возможности безотходного промышленного выращивания кристаллов CdWO4 с минимальными потерями на переработку остаточного расплава. 5 пр., 2 ил.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российкой академии наук" (ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН) (RU)