Изобретения

Изобретение относится к криогенным устройствам, предназначенным для физических исследований. Криостат для проведения физических экспериментов содержит вакуумированный корпус (1), внутри которого размещена центральная цилиндрическая секция (2), внутрь которой входит концевая часть (3) трубопровода (4) подвода криогенной жидкости из сосуда Дьюара (22). На концевой части цилиндрической секции установлен кольцевой держатель образца (5), снабженный зажимным устройством, электронагревателем и датчиком температуры. В корпусе секции напротив образца выполнены отверстия, в которые вставлены прозрачные для излучения оконца, внутрь секции также входит начальная часть (6) трубопровода (7) отвода паров хладагента из криостата. Между корпусом криостата и сосудом Дьюара размещено отвакуумированное переливное устройство (8), через которое проходят трубопровод подачи криогенной жидкости и трубопровод отвода паров. Причем концевая часть трубопровода отвода хладагента открывается в атмосферу или подключается к установке ожижения хладагента, а входная часть (9) трубопровода подачи хладагента входит внутрь сосуда Дьюара. Упрощается изготовление и эксплуатация устройства. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

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

Изобретение относится к кристаллам, предназначенным для применения в твердотельных лазерах, а именно в CPA-лазерах (от английских слов “chirp pulse amplification” – “усиление чирпированного импульса”) - короткоимпульсных лазерах с высокой пиковой мощностью. Кристаллический материал на основе флюоритоподобных систем для CPA-лазеров состоит из изоструктурных аналогов флюоритового типа, в котором в качестве изоструктурных аналогов флюоритового типа используются вещества, выбранные из группы CaF2, YF3, YbF3 и NdF3. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности работы лазерной системы и уменьшения вероятности возникновения “тепловой линзы”. 1. Кристаллический материал на основе флюоритоподобных систем для CPA-лазеров, состоящий из изоструктурных аналогов флюоритового типа, в котором в качестве изоструктурных аналогов флюоритового типа используются вещества, выбранные из группы CaF2, YF3, YbF3 и NdF3. 2. Кристаллический материал по п. 1, отличающийся тем, что кристаллический материал задающего генератора фемтосекундных импульсов CPA-лазера состоит из фторида кальция, активированного трехвалентными ионами иттербия CaF2:Yb3+, причем концентрация ионов иттербия в кристалле составляет от 3% до 6%. 3. Кристаллический материал по п. 1, отличающийся тем, что кристаллический материал оптического усилителя лазерных импульсов СРА-лазера представляет собой твердый раствор фторида кальция и фторида иттрия, активированный ионами трехвалентного иттербия CaF2-YF3:Yb3+, причем концентрация фторида иттрия составляет от 2% до 7%, а концентрация ионов иттербия составляет от 2% до 5%. 4. Кристаллический материал по п. 1, отличающийся тем, что кристаллический материал оптического усилителя лазерных импульсов СРА-лазера представляет собой твердый раствор фторида кальция и фторида иттрия, активированный ионами трехвалентного неодима CaF2-YF3:Nd3+, причем концентрация фторида иттрия составляет от 1% до 4%, а концентрация ионов неодима составляет от 1,5% до 3%. 5. Кристаллический материал по п. 1, отличающийся тем, что кристаллический материал оптического усилителя лазерных импульсов СРА-лазера представляет собой твердый раствор фторида кальция и фторида иттрия, активированный ионами трехвалентного иттербия и дополнительно в качестве содопанта активирован ионами трехвалентного неодима CaF2-YF3:Yb3++Nd3+, причем концентрация фторида иттрия составляет от 3% до 8%, концентрация ионов иттербия составляет от 2% до 5%, а концентрация ионов неодима составляет от 1% до 3%.

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

Изобретение относится к кристаллографии и кристаллохимии и может быть использовано при изготовлении сцинтилляционных детекторов ионизирующих излучений. Монокристаллы вольфрамата кадмия скалывают по плоскости спайности (010) и делают на ней укол индентором с нагрузкой 50-200 г. Образующиеся лучи розетки укола совпадают по направлению с осью [001] в этой же плоскости. Полученная информации о положении плоскости (010) и направлении оси [001] позволяет определить и направление оси [100], также лежащей в этой плоскости. Изобретение позволяет определять направление основных кристаллографических осей в монокристаллах CdWO4 без применения рентгеноструктурного анализа. 1 ил., 5 пр.

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

Изобретение относится к кристаллографии и технике детектирования ионизирующих излучений. Предлагается способ изготовления сцинтиллятора для регистрации ионизирующих излучений в реакторе печи путем осаждения ZnO на подложке в зоне роста из газовой фазы, состоящей из паров цинка и газовой смеси аргона и кислорода, при продувке газовой фазы через зону испарения Zn, размещенного в тигле, в зону роста ZnO на подложке, при этом реактор предварительно вакуумируют до давления 8-10 Па, затем продувают через реактор чистый аргон, продолжая вакуумирование реактора, при достижении в реакторе давления не более 12 Па осуществляют нагрев зон роста и испарения, увеличивая температуру в зоне испарения до 640?680°С, а в зоне роста до 550-580°С, после установления стационарных значений температуры в зоне роста и испарения, не прекращая подачу аргона, подают в реактор чистый кислород, при этом, соотношение объемов аргона и кислорода составляет 9/1, расход названной смеси 350?450 см3/мин при ее течении в направлении от зоны испарения цинка к зоне роста массивов нанокристаллов ZnO. Устройство для осуществления способа содержит печь 1 с нагревательным элементом, внутри которой размещен реактор 4, содержащий контейнер 7 с металлическим цинком и подложку для выращиваемых кристаллов, которые размещены, соответственно, в зоне испарения и зоне роста, при этом в реакторе 4 установлена ампула 5, в боковой поверхности которой выполнена прорезь 6, внутри ампулы 5 размещен контейнер 7 с порошком металлического цинка, за контейнером 7 по ходу газовой смеси установлена подложка для сцинтиллятора, нагреватель выполнен двухсекционным, первая секция 2 нагревателя в зоне испарения обеспечивает нагрев газовой смеси до температуры 640?680°С, а вторая секция 3 нагревателя обеспечивает поддержание в зоне роста температуры 550-580°С. Сцинтиллятор, полученный данным способом, содержит подложку и слой нанокристаллов ZnO, причем подложка выполнена в виде сапфировой пластины с двухсторонней сверхгладкой полировкой, ориентированной в плоскости (0001), а слой нанокристаллов ZnO имеет площадь не менее 10?10 мм2 и толщину не менее 15 мкм. Изобретение позволяет за счет поддержания заданных температурных режимов в зонах испарения и роста получать на подложке равномерный слой наноструктуры ZnO со стандартной апертурой не менее 10?10 мм2 для детекторов ионизирующих излучений с высоким временным разрешением. 3 н.п. ф-лы, 3 пр., 4 ил.

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

Изобретение относится к кристаллографии и технике детектирования ионизирующих излучений. Способ изготовления керамических пластин из оксида галлия, характеризуется тем, что исходный микропорошок β-Ga2O3 подают вместе с потоком транспортирующего газа в плазмотрон постоянного тока с самоустанавливающейся длиной дуги, вихревой стабилизацией и расширяющимся газоразрядным трактом, находящийся в открытой атмосфере. Продукты взаимодействия плазмы и микропорошка β-Ga2O3 направляют на плоскую подложку, установленную в конце плазменного потока нормально к потоку газа, а после выключения плазмотрона и остывания всех частей системы отделяют керамическую пластину β-Ga2O3 от подложки механически. При этом размер частиц микропорошка β-Ga2O3 составляет 5÷50 мкм; скорости подачи в плазмотрон транспортирующего микропорошок и проточного газа 0.18÷0.22 г с-1 и 1.4÷1.6 г с-1, соответственно, состав газа - смесь аргона и азота (0.7Ar+0.3N2 по весу), сила тока дуги 148÷152 А. Изобретение обеспечивает наличием отклика в виде интенсивного электромагнитного сигнала на внешнее воздействие ионизирующим излучением. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 6 пр.

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

Изобретение относится к лазерно-плазменному генератору ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка. Генератор включает лазер, световое излучение которого, попадая на мишень, образует плазму, дрейфующую в пролетном канале в сторону ионно-оптической системы (ИОС). Токовые и временные параметры плазмы измеряются при помощи датчика тока. Датчик тока электрически связан с входом усилителя электрического напряжения и установлен на выходе пролетного канала перед ИОС, осуществляющей отбор ионов из плазмы, формирование и ускорение ионного пучка и характеризующейся неизменной во времени величиной электрических напряжений на электродах. На выходе ИОС установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины с апертурами в центре. Первая, третья и пятая диафрагмы, считая от выхода ИОС, электрически подключены к отдельному источнику электропитания и эквипотенциальны. Вторая по счету от выхода ИОС диафрагма электрически подключена к генератору линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически связан с лазером и датчиком тока, четвертая по счету диафрагма электрически связана с выходом усилителя электрического напряжения, вход которого связан с этим датчиком тока. Техническим результатом является возможность дифференцированно осуществлять динамическую фокусировку экстрагированного из лазерной плазмы ионного пучка в различных зазорах между ее диафрагмами, компенсируя динамику углового расхождения в пучке, вызванную нестабильностью во времени положения плазменной границы эмиссии ионов относительно электродов ИОС, без увеличения температуры ионов в плазме и эффективного эмиттанса ионного пучка. Лазерно-плазменный генератор ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка, состоящий из лазера, мишени, пролетного канала, ионно-оптической системы, отличающийся тем, что на выходе ионно-оптической системы установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины, первая, третья и пятая диафрагмы которой, считая от выхода ионно-оптической системы, электрически соединены с отдельным источником электропитания и эквипотенциальны, вторая по счету диафрагма электрически соединена с генератором линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически соединен с лазером и датчиком тока, установленным в плазме на выходе пролетного канала, четвертая по счету диафрагма электрически соединена с усилителем электрического напряжения, который электрически соединен с этим же датчиком тока.

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

Изобретение относится к лазерной технике. Для создания лазерного излучения используют газоразрядную камеру, установленную на ее выходе ионно-оптическую систему для формирования ускоренного пучка ионов, лазерный резонатор, в котором устанавливают узел перезарядки, представляющий проводящее геометрическое тело, одна из границ которого является гладкой плоской поверхностью. Размещают газоразрядную камеру и ионно-оптическую систему вне лазерного резонатора. Из ионов, поступающих из газоразрядной камеры, в ионно-оптической системе формируют ускоренный пучок ионов, падающий на указанную плоскую поверхность, и осуществляют перезарядку этого пучка ионов в пучок возбужденных атомов, исходящих из указанной плоской поверхности, установленной под таким малым углом к пучку ионов, чтобы пучок возбужденных атомов, выходящих из указанной поверхности, находился внутри лазерного резонатора. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения длины волны и повышения энергии лазерного излучения. 1. Способ создания лазерного излучения на основе возбужденных атомов, состоящий в том, что используют газоразрядную камеру и лазерный резонатор, отличающийся тем, что на выходе газоразрядной камеры устанавливают ионно-оптическую систему для формирования ускоренного пучка ионов, причем размещают эту камеру и ионно-оптическую систему вне лазерного резонатора, в котором устанавливают узел перезарядки, представляющий проводящее геометрическое тело, одна из границ которого является гладкой плоской поверхностью, а затем из ионов, поступающих из газоразрядной камеры, в ионно-оптической системе формируют ускоренный пучок ионов, падающий на указанную плоскую поверхность, и осуществляют перезарядку этого пучка ионов в пучок возбужденных атомов, исходящих из указанной плоской поверхности, установленной под таким малым углом к пучку ионов, чтобы пучок возбужденных атомов, выходящих из указанной поверхности, находился внутри лазерного резонатора. 2. Лазер на возбужденных атомах, содержащий газоразрядную камеру и лазерный резонатор, отличающийся тем, что на выходе газоразрядной камеры установлена ионно-оптическая система для формирования и ускорения пучка ионов, причем газоразрядная камера и ионно-оптическая система установлены вне лазерного резонатора, в котором установлен узел перезарядки, представляющий проводящее геометрическое тело, одна из границ которого является гладкой плоской поверхностью, предназначенной для перезарядки пучка ионов, падающего на эту поверхность, в пучок возбужденных атомов, причем эта поверхность установлена под таким малым углом к пучку ионов, чтобы пучок возбужденных атомов, исходящих из этой поверхности, находился внутри лазерного резонатора.

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

Изобретение относится к лазерной технике. Устройство для формирования мощных коротких импульсов СO2 лазером состоит из последовательно расположенных задающего генератора на линии Р(20) 10-мкм полосы, трехсекционной резонансно-поглощающей ячейки со смесью SF6 и N2, оптической схемы геометрического преобразования пучка задающего генератора и трехпроходового усилителя, образованного активной средой СO2 лазера, которая размещена внутри и на оси конфокального телескопа с внешним фокусом. Поглощающая ячейка выполняется из трех равных секций, наполняемых газами SF6 и N2 независимо. При этом первая секция содержит смесь высокого давления, а в последующих секциях оно по определенному закону снижается при одновременном росте парциального давления поглощающей компоненты. Технический результат заключается в обеспечении возможности генерации коротких импульсов высокой интенсивности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

Изобретение относится к линейному ускорителю ионов с асимметричной фазопеременной фокусировкой и может быть использовано в медицине, в частности для лечения онкологий методами адронной терапии, а также для создания малогабаритных генераторов нейтронов, для диагностики свойств материалов. Для ускорения заряженных частиц используется высокочастотное электрическое поле со стоячей электромагнитной волной Н10, образующееся в резонаторе высокочастотных электромагнитных колебаний с закрытым выходом, в результате отражения распространяющейся от источника электромагнитной волны Н10 от металлической заглушки, перекрывающей выход данного резонатора. Особенности изменения во времени характера электрической составляющей такой волны использованы при конструкции периодов изменения равновесной фазы настоящего изобретения таким образом, что в каждом периоде изменения равновесной фазы данного изобретения ускорение, фазировка и фокусировка пучка заряженных частиц осуществляется в электрических центрах с различными равновесными фазами, отличающимися по величине силами электрической составляющей волны ускоряющего поля, в течение каждого полупериода этой волны. Причем уменьшены длины периодов изменения равновесной фазы и составляющих их трубок дрейфа. Техническим результатом является более эффективное использование энергии ускоряющего электрического поля для ускорения заряженных частиц при повышении устойчивости пучка на траектории ускорения, уменьшении длины ускорителя и увеличении тока ускоряемого пучка. 5 ил.

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

Изобретение относится к материалам для катализа и технологии получения катализаторов для экологического применения, а именно для каталитической фотодеструкции органических и неорганических соединений в растворах, например для фотодеструкции сточных вод. Описан композитный порошковый фотокатализатор для каталитической фотодеструкции органических и неорганических соединений в сточных водах, содержащий частицы носителя с окислами металлов, при этом он содержит металлы-носители Zn, Ti и окислы ZnO, TiO2, Nb2O5 со следующим содержанием элементов (в ат.%): Zn - 40?42; Ti - 3?5; Nb - 1?2; О - 50?55. Для получения композитного порошкового фотокатализатора применяют обработку исходных порошков композита в прианодной области генератора плазмы с использованием плазмотрона с вихревой стабилизацией и расширяющимся каналом. При этом в качестве исходных порошков используют тщательно перемешанную смесь микропорошков металлов Zn, Ti, Nb, взятых в соотношении Zn - 82?84 ат.%; Ti - 15?16 ат.%; Nb - 1,5?2,5 ат.%; которую подают в плазмотрон с потоком инертного газа. Технический результат - создание катализатора с повышенной фотокаталитической активностью. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 8 ил.

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