|
№
|
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
211
|
Патент 2686478
|
Изобретение относится к способу оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке. Способ предусматривает поступление в плазму молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом. Причем одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска. Остаточный поток быстрых атомов снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров, в сторону поверхности стенки вакуумной камеры, в которой выполнены полости. Поток молекул рабочего газа снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера. Поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуска на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а на выходе трубопровода устанавливают сопло Лаваля. Электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют путем дополнительного нагрева. Техническим результатом является обеспечение радиальных профилей плотности заряженных частиц плазмы и атомов рабочего газа, оптимальных с точки зрения удержания энергии в плазме и обеспечивающего получение более высокого энергетического времени жизни в основном объеме плазмы токамака и более высокий КПД. 1. Способ оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке, основанного на поступлении молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом, отличающийся тем, что одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток атомов снижают путем формирования микрорельефа на поверхностях стенок вакуумной камеры.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовского радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями стенок вакуумной камеры.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф путем размещения на поверхностях стенок вакуумной камеры металлического войлока.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный поток быстрых атомов, образующихся в результате отражения ионов с нейтрализацией, снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров в сторону поверхности стенки вакуумной камеры.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров регенерируемого геттера, напыляемого между рабочими циклами установки.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуека на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют при помощи методов дополнительного нагрева.
10. Устройство для оптимизации рециклинга рабочего газа в установках токамак, содержащее вакуумную камеру, с расположенными в ней подвижным и неподвижным лимитерами, и системой газонапуска с трубопроводом, отличающееся тем, что боковые поверхности подвижного и неподвижного лимитеров выполнены таким образом, что преимущественный вектор скорости атомов, образующихся при упругом отражении от этих поверхности с нейтрализацией, направлен на стенку вакуумной камеры, в стенке вакуумной камеры в области преимущественного падения отраженных атомов выполнены полости, выход трубопровода системы газонапуска размещен на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров выполнены с микрорельефом.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на выходе трубопровода системы газонапуска установлено сопло Лаваля.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров нанесен геттер.
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовекого радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями.
14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен из металлического войлока.
15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что вне вакуумной камеры установлен гиротрон, соединенный с ней волноводом, ось которого ориентирована параллельно большому радиусу тороидальной системы координат токамака, а выход расположен в области выхода трубопровода системы газонапуска.
Основное назначение
Изобретение относится к способу оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке. Способ предусматривает поступление в плазму молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом. Причем одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска. Остаточный поток быстрых атомов снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров, в сторону поверхности стенки вакуумной камеры, в которой выполнены полости. Поток молекул рабочего газа снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера. Поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуска на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а на выходе трубопровода устанавливают сопло Лаваля. Электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют путем дополнительного нагрева. Техническим результатом является обеспечение радиальных профилей плотности заряженных частиц плазмы и атомов рабочего газа, оптимальных с точки зрения удержания энергии в плазме и обеспечивающего получение более высокого энергетического времени жизни в основном объеме плазмы токамака и более высокий КПД. 1. Способ оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке, основанного на поступлении молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом, отличающийся тем, что одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток атомов снижают путем формирования микрорельефа на поверхностях стенок вакуумной камеры.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовского радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями стенок вакуумной камеры.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф путем размещения на поверхностях стенок вакуумной камеры металлического войлока.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный поток быстрых атомов, образующихся в результате отражения ионов с нейтрализацией, снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров в сторону поверхности стенки вакуумной камеры.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров регенерируемого геттера, напыляемого между рабочими циклами установки.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуека на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют при помощи методов дополнительного нагрева.
10. Устройство для оптимизации рециклинга рабочего газа в установках токамак, содержащее вакуумную камеру, с расположенными в ней подвижным и неподвижным лимитерами, и системой газонапуска с трубопроводом, отличающееся тем, что боковые поверхности подвижного и неподвижного лимитеров выполнены таким образом, что преимущественный вектор скорости атомов, образующихся при упругом отражении от этих поверхности с нейтрализацией, направлен на стенку вакуумной камеры, в стенке вакуумной камеры в области преимущественного падения отраженных атомов выполнены полости, выход трубопровода системы газонапуска размещен на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров выполнены с микрорельефом.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на выходе трубопровода системы газонапуска установлено сопло Лаваля.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров нанесен геттер.
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовекого радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями.
14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен из металлического войлока.
15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что вне вакуумной камеры установлен гиротрон, соединенный с ней волноводом, ось которого ориентирована параллельно большому радиусу тороидальной системы координат токамака, а выход расположен в области выхода трубопровода системы газонапуска.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке, основанного на поступлении молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом, отличающийся тем, что одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток атомов снижают путем формирования микрорельефа на поверхностях стенок вакуумной камеры.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовского радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями стенок вакуумной камеры.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф путем размещения на поверхностях стенок вакуумной камеры металлического войлока.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный поток быстрых атомов, образующихся в результате отражения ионов с нейтрализацией, снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров в сторону поверхности стенки вакуумной камеры.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров регенерируемого геттера, напыляемого между рабочими циклами установки.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуека на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют при помощи методов дополнительного нагрева.
10. Устройство для оптимизации рециклинга рабочего газа в установках токамак, содержащее вакуумную камеру, с расположенными в ней подвижным и неподвижным лимитерами, и системой газонапуска с трубопроводом, отличающееся тем, что боковые поверхности подвижного и неподвижного лимитеров выполнены таким образом, что преимущественный вектор скорости атомов, образующихся при упругом отражении от этих поверхности с нейтрализацией, направлен на стенку вакуумной камеры, в стенке вакуумной камеры в области преимущественного падения отраженных атомов выполнены полости, выход трубопровода системы газонапуска размещен на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров выполнены с микрорельефом.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на выходе трубопровода системы газонапуска установлено сопло Лаваля.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров нанесен геттер.
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовекого радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями.
14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен из металлического войлока.
15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что вне вакуумной камеры установлен гиротрон, соединенный с ней волноводом, ось которого ориентирована параллельно большому радиусу тороидальной системы координат токамака, а выход расположен в области выхода трубопровода системы газонапуска.
Основное назначение
1. Способ оптимизации рециклинга рабочего газа в токамаке, основанного на поступлении молекул и атомов рабочего газа с поверхностей стенок вакуумной камеры, подвижного и неподвижного лимитеров, и системы газонапуска с трубопроводом, отличающийся тем, что одновременно снижают поток атомов, рождающихся в результате отражения ионов и атомов, поступающих из плазмы, от поверхностей стенок вакуумной камеры и лимитеров с нейтрализацией, снижают поток молекул рабочего газа, поступающий в плазму с поверхностей стенки вакуумной камеры и лимитеров и увеличивают поток молекул рабочего газа в плазму из системы газонапуска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток атомов снижают путем формирования микрорельефа на поверхностях стенок вакуумной камеры.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовского радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями стенок вакуумной камеры.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что формируют микрорельеф путем размещения на поверхностях стенок вакуумной камеры металлического войлока.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный поток быстрых атомов, образующихся в результате отражения ионов с нейтрализацией, снижают, направляя поток, отраженный от поверхности подвижного и неподвижного лимитеров в сторону поверхности стенки вакуумной камеры.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров геттера.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа, снижают при помощи нанесения на поверхности стенки вакуумной камеры и лимитеров регенерируемого геттера, напыляемого между рабочими циклами установки.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток молекул рабочего газа увеличивают, размещая выход трубопровода системы газонапуека на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электронную температуру плазмы в области выхода трубопровода системы газонапуска оптимизируют при помощи методов дополнительного нагрева.
10. Устройство для оптимизации рециклинга рабочего газа в установках токамак, содержащее вакуумную камеру, с расположенными в ней подвижным и неподвижным лимитерами, и системой газонапуска с трубопроводом, отличающееся тем, что боковые поверхности подвижного и неподвижного лимитеров выполнены таким образом, что преимущественный вектор скорости атомов, образующихся при упругом отражении от этих поверхности с нейтрализацией, направлен на стенку вакуумной камеры, в стенке вакуумной камеры в области преимущественного падения отраженных атомов выполнены полости, выход трубопровода системы газонапуска размещен на поверхности подвижного лимитера, обращенной к плазме, а поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров выполнены с микрорельефом.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на выходе трубопровода системы газонапуска установлено сопло Лаваля.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на поверхности стенок вакуумной камеры и лимитеров нанесен геттер.
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен в виде микронеровностей, размер которых в несколько раз меньше ларморовекого радиуса ионов водорода в области их взаимодействия с поверхностями.
14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что микрорельеф выполнен из металлического войлока.
15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что вне вакуумной камеры установлен гиротрон, соединенный с ней волноводом, ось которого ориентирована параллельно большому радиусу тороидальной системы координат токамака, а выход расположен в области выхода трубопровода системы газонапуска.
|
||
|
212
|
Патент 2767298
|
Изобретение относится к способу обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и может быть использовано в ядерных реакторах, в частности с шаровыми микротвэлами. Способ включает полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, а также поглощающие стержни из карбида бора. Причем в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный не менее чем на 90% по изотопу 113Cd. На внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора. Техническим результатом является повышение безопасности реактора при транспортировке, а также возможность снижения количества управляющих органов, блоков СУЗ и снижения массы требуемого обогащенного топлива для обеспечения критичности в нормальных условиях при высоких температурах в активной зоне. 1. Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах, включающий полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, и поглощающие стержни из карбида бора, отличающийся тем, что в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный по изотопу 113Cd не менее чем на 90%, на внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливные сборки выполняют различной формы для включения в активную зону, содержащую шаровые микротвэлы из окиси урана и окиси тория, и заливают расплавом кадмия, после чего формы охлаждают и устанавливают по месту в металлический корпус под контролем системы управления защитой.
Основное назначение
Изобретение относится к способу обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и может быть использовано в ядерных реакторах, в частности с шаровыми микротвэлами. Способ включает полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, а также поглощающие стержни из карбида бора. Причем в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный не менее чем на 90% по изотопу 113Cd. На внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора. Техническим результатом является повышение безопасности реактора при транспортировке, а также возможность снижения количества управляющих органов, блоков СУЗ и снижения массы требуемого обогащенного топлива для обеспечения критичности в нормальных условиях при высоких температурах в активной зоне. 1. Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах, включающий полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, и поглощающие стержни из карбида бора, отличающийся тем, что в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный по изотопу 113Cd не менее чем на 90%, на внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливные сборки выполняют различной формы для включения в активную зону, содержащую шаровые микротвэлы из окиси урана и окиси тория, и заливают расплавом кадмия, после чего формы охлаждают и устанавливают по месту в металлический корпус под контролем системы управления защитой.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах, включающий полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, и поглощающие стержни из карбида бора, отличающийся тем, что в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный по изотопу 113Cd не менее чем на 90%, на внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливные сборки выполняют различной формы для включения в активную зону, содержащую шаровые микротвэлы из окиси урана и окиси тория, и заливают расплавом кадмия, после чего формы охлаждают и устанавливают по месту в металлический корпус под контролем системы управления защитой.
Основное назначение
1. Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах, включающий полную загрузку металлического корпуса активной зоны топливными сборками, содержащими поглотитель нейтронов, торий и ядерное топливо из окиси урана-235 в виде микротвэлов, и поглощающие стержни из карбида бора, отличающийся тем, что в промежутки между микротвэлами вводится поглотитель нейтронов, представляющий собой жидкий кадмий, обогащенный по изотопу 113Cd не менее чем на 90%, на внешнюю поверхность металлического корпуса активной зоны ядерного реактора нанесен тонкий 2-6 мм твердый слой карбида бора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливные сборки выполняют различной формы для включения в активную зону, содержащую шаровые микротвэлы из окиси урана и окиси тория, и заливают расплавом кадмия, после чего формы охлаждают и устанавливают по месту в металлический корпус под контролем системы управления защитой.
|
||
|
213
|
Патент 2806317
|
Изобретение относится к способу наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела. Способ включает разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в состав стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии. Причем обеспечивается расход газа через ядерный реактор, равный расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, при согласованной работе реакторного и газогенерирующего узлов. Установка состоит из реакторного здания, содержащего реакторный узел двигателя, газогенерирующего узла, стендового пункта управления, сбора и обработки информации, комплекса подачи газовых и водяных рабочих тел, системы энергоснабжения, комплексов газификации и подачи рабочего тела. Реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода. Техническим результатом является создание способа безъядерных наземных испытаний с возможностью измерения параметров ядерных ракетных двигателей, необходимых для перехода к летным испытаниям в космосе. 1. Способ наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела, включающий разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в составе стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии таким, что расход газа через ядерный реактор равнялся расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, согласованную работу реакторного и газогенерирующего узлов за счет работы системы управления и перепуска излишков газа в перепускной канал байпасной линии, подачу охлаждающего газа из системы генерации, подачу рабочего тела из емкости в теплообменник и газогенератор, контроль расхода рабочего тела по показаниям расходомеров, тушение водород-кислородной горелки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после тушения горелки для расхолаживания реакторной части ядерного двигателя из стендовой системы в него подается инертный газ.
3. Установка для испытаний ядерных ракетных двигателей, характеризующаяся тем, что содержит реакторное здание, в котором размещаются реакторный узел ядерного ракетного двигателя, газогенерирующий узел, стендовый пункт управления, сбора и обработки информации, комплекс подачи газовых и водяных рабочих тел, система энергоснабжения, комплексы газификации и подачи рабочего тела, при этом ядерный ракетный двигатель включает в себя ядерный реактор, сопло и контур теплоносителя для расхолаживания реактора и нагрева теплообменника, газогенерирующий узел содержит турбонасосный агрегат, теплообменник рабочего тела и линию системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, реакторный узел со стороны входа в реактор стыкуется со стендовой водород-кислородной горелкой или двигателем, к которым через расходомеры подведены линии подачи кислорода и водорода, байпасной линией отвода излишков газа с клапаном регулятором расхода в газоотводный канал и стендовым газогенератором, реакторный узел со стороны сопла стыкуется со стендовым газоотводным каналом, газогенерирующий узел со стороны выхода газа стыкуется со стендовым газоотводным каналом, а с противоположной стороны с теплообменной емкостью с рабочим телом, реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода.
4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что в реакторном узле тепловыделяющие элементы активной зоны реактора заменены на нерадиоактивный имитатор.
Основное назначение
Изобретение относится к способу наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела. Способ включает разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в состав стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии. Причем обеспечивается расход газа через ядерный реактор, равный расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, при согласованной работе реакторного и газогенерирующего узлов. Установка состоит из реакторного здания, содержащего реакторный узел двигателя, газогенерирующего узла, стендового пункта управления, сбора и обработки информации, комплекса подачи газовых и водяных рабочих тел, системы энергоснабжения, комплексов газификации и подачи рабочего тела. Реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода. Техническим результатом является создание способа безъядерных наземных испытаний с возможностью измерения параметров ядерных ракетных двигателей, необходимых для перехода к летным испытаниям в космосе. 1. Способ наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела, включающий разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в составе стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии таким, что расход газа через ядерный реактор равнялся расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, согласованную работу реакторного и газогенерирующего узлов за счет работы системы управления и перепуска излишков газа в перепускной канал байпасной линии, подачу охлаждающего газа из системы генерации, подачу рабочего тела из емкости в теплообменник и газогенератор, контроль расхода рабочего тела по показаниям расходомеров, тушение водород-кислородной горелки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после тушения горелки для расхолаживания реакторной части ядерного двигателя из стендовой системы в него подается инертный газ.
3. Установка для испытаний ядерных ракетных двигателей, характеризующаяся тем, что содержит реакторное здание, в котором размещаются реакторный узел ядерного ракетного двигателя, газогенерирующий узел, стендовый пункт управления, сбора и обработки информации, комплекс подачи газовых и водяных рабочих тел, система энергоснабжения, комплексы газификации и подачи рабочего тела, при этом ядерный ракетный двигатель включает в себя ядерный реактор, сопло и контур теплоносителя для расхолаживания реактора и нагрева теплообменника, газогенерирующий узел содержит турбонасосный агрегат, теплообменник рабочего тела и линию системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, реакторный узел со стороны входа в реактор стыкуется со стендовой водород-кислородной горелкой или двигателем, к которым через расходомеры подведены линии подачи кислорода и водорода, байпасной линией отвода излишков газа с клапаном регулятором расхода в газоотводный канал и стендовым газогенератором, реакторный узел со стороны сопла стыкуется со стендовым газоотводным каналом, газогенерирующий узел со стороны выхода газа стыкуется со стендовым газоотводным каналом, а с противоположной стороны с теплообменной емкостью с рабочим телом, реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода.
4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что в реакторном узле тепловыделяющие элементы активной зоны реактора заменены на нерадиоактивный имитатор.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела, включающий разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в составе стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии таким, что расход газа через ядерный реактор равнялся расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, согласованную работу реакторного и газогенерирующего узлов за счет работы системы управления и перепуска излишков газа в перепускной канал байпасной линии, подачу охлаждающего газа из системы генерации, подачу рабочего тела из емкости в теплообменник и газогенератор, контроль расхода рабочего тела по показаниям расходомеров, тушение водород-кислородной горелки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после тушения горелки для расхолаживания реакторной части ядерного двигателя из стендовой системы в него подается инертный газ.
3. Установка для испытаний ядерных ракетных двигателей, характеризующаяся тем, что содержит реакторное здание, в котором размещаются реакторный узел ядерного ракетного двигателя, газогенерирующий узел, стендовый пункт управления, сбора и обработки информации, комплекс подачи газовых и водяных рабочих тел, система энергоснабжения, комплексы газификации и подачи рабочего тела, при этом ядерный ракетный двигатель включает в себя ядерный реактор, сопло и контур теплоносителя для расхолаживания реактора и нагрева теплообменника, газогенерирующий узел содержит турбонасосный агрегат, теплообменник рабочего тела и линию системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, реакторный узел со стороны входа в реактор стыкуется со стендовой водород-кислородной горелкой или двигателем, к которым через расходомеры подведены линии подачи кислорода и водорода, байпасной линией отвода излишков газа с клапаном регулятором расхода в газоотводный канал и стендовым газогенератором, реакторный узел со стороны сопла стыкуется со стендовым газоотводным каналом, газогенерирующий узел со стороны выхода газа стыкуется со стендовым газоотводным каналом, а с противоположной стороны с теплообменной емкостью с рабочим телом, реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода.
4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что в реакторном узле тепловыделяющие элементы активной зоны реактора заменены на нерадиоактивный имитатор.
Основное назначение
1. Способ наземных испытаний ядерного ракетного двигателя с водой в качестве рабочего тела, включающий разделение ядерного ракетного двигателя на два узла реакторный и газогенерирующий для установки в составе стенда, подачу газа в реакторную часть из соединенной стендовой водород-кислородной горелки, соединение гидравлически реакторного узла ядерного ракетного двигателя с газогенерирующим узлом по линии теплоносителя системы расхолаживания и по линии системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, задачу данных через измерители расхода с выбором положения регулятора расхода байпасной линии таким, что расход газа через ядерный реактор равнялся расходу генерируемому теплообменником испарителем газогенерирующего узла, согласованную работу реакторного и газогенерирующего узлов за счет работы системы управления и перепуска излишков газа в перепускной канал байпасной линии, подачу охлаждающего газа из системы генерации, подачу рабочего тела из емкости в теплообменник и газогенератор, контроль расхода рабочего тела по показаниям расходомеров, тушение водород-кислородной горелки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после тушения горелки для расхолаживания реакторной части ядерного двигателя из стендовой системы в него подается инертный газ.
3. Установка для испытаний ядерных ракетных двигателей, характеризующаяся тем, что содержит реакторное здание, в котором размещаются реакторный узел ядерного ракетного двигателя, газогенерирующий узел, стендовый пункт управления, сбора и обработки информации, комплекс подачи газовых и водяных рабочих тел, система энергоснабжения, комплексы газификации и подачи рабочего тела, при этом ядерный ракетный двигатель включает в себя ядерный реактор, сопло и контур теплоносителя для расхолаживания реактора и нагрева теплообменника, газогенерирующий узел содержит турбонасосный агрегат, теплообменник рабочего тела и линию системы подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, реакторный узел со стороны входа в реактор стыкуется со стендовой водород-кислородной горелкой или двигателем, к которым через расходомеры подведены линии подачи кислорода и водорода, байпасной линией отвода излишков газа с клапаном регулятором расхода в газоотводный канал и стендовым газогенератором, реакторный узел со стороны сопла стыкуется со стендовым газоотводным каналом, газогенерирующий узел со стороны выхода газа стыкуется со стендовым газоотводным каналом, а с противоположной стороны с теплообменной емкостью с рабочим телом, реакторный узел и газогенерирующий узел выполнены с возможностью соединения по линиям теплоносителя и подачи рабочего тела в турбонасосный агрегат, в байпасной линии отвода газов, газоотводном канале газогенератора и трубопроводе, соединяющем реакторный узел и стендовый газогенератор, установлены измерители расхода.
4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что в реакторном узле тепловыделяющие элементы активной зоны реактора заменены на нерадиоактивный имитатор.
|
||
|
214
|
Патент 2704190
|
Изобретение относится к способу модификации неорганического алюмосиликатного наполнителя, монтмориллонита (глины) ММТ с помощью органических водорастворимых биоразлагаемых модификаторов и может быть использован при создании композитов с улучшенными характеристиками (высокой степенью прививки и физико-механическими свойствами). Может быть использовано в медицине в качестве биоразлагаемых имплантов для адресной доставки в организм лекарственных средств. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с водорастворимыми окси- или аминокислотами или их смесями, лактонами или лактамами, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30: 1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации. При этом в качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам. Изобретение позволяет снизить температуру проведения процесса прививки вплоть до комнатной и увеличить степень прививки органического компонента. 1. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с модификаторами, в качестве которых выбирают водорастворимые окси- или аминокислоты или их смеси, лактоны или лактамы, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30:1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации.
2. Способ по п. 1, в котором качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам.
Основное назначение
Изобретение относится к способу модификации неорганического алюмосиликатного наполнителя, монтмориллонита (глины) ММТ с помощью органических водорастворимых биоразлагаемых модификаторов и может быть использован при создании композитов с улучшенными характеристиками (высокой степенью прививки и физико-механическими свойствами). Может быть использовано в медицине в качестве биоразлагаемых имплантов для адресной доставки в организм лекарственных средств. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с водорастворимыми окси- или аминокислотами или их смесями, лактонами или лактамами, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30: 1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации. При этом в качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам. Изобретение позволяет снизить температуру проведения процесса прививки вплоть до комнатной и увеличить степень прививки органического компонента. 1. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с модификаторами, в качестве которых выбирают водорастворимые окси- или аминокислоты или их смеси, лактоны или лактамы, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30:1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации.
2. Способ по п. 1, в котором качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с модификаторами, в качестве которых выбирают водорастворимые окси- или аминокислоты или их смеси, лактоны или лактамы, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30:1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации.
2. Способ по п. 1, в котором качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам.
Основное назначение
1. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита (ММТ) путем смешения предварительно диспергированного в воде ММТ с модификаторами, в качестве которых выбирают водорастворимые окси- или аминокислоты или их смеси, лактоны или лактамы, с последующей сополиконденсацией компонент при температуре 20-100°С и начальном массовом соотношении ММТ:Модификатор:Вода = 2-30:1,5-50:40-95, с удалением воды в ходе сополиконденсации.
2. Способ по п. 1, в котором качестве оксикислот выбирают молочную или гликолевую кислоту, в качестве аминокислот выбирают ?-аминокапроновую кислоту, в качестве лактонов выбирают лактид, или гликолид, или ?-капролактон, в качестве лактамов выбирают ?-капролактам.
|
||
|
215
|
Патент 2635494
|
Изобретение относится к способу микроструктурирования поверхности прозрачных материалов путем формирования отверстий, каналов и других структур с помощью воздействия сфокусированным лазерным лучом на границу прозрачного материала и поглощающей жидкости, и может быть использовано, например, для изготовления элементов микрооптики, волоконной и интегральной оптики, плазмоники, микрофлюидики. Способ включает воздействие сфокусированным импульсным лазерным излучением на обратную поверхность образца из прозрачного материала, находящегося в контакте с поглощающей лазерное излучение жидкостью, в качестве которой используются прекурсоры благородных металлов. Под воздействием лазерного излучения прекурсоры восстанавливаются до атомов соответствующего металла, которые собираются в наночастицы и агрегаты, формируя на границе с обрабатываемым материалом область повышенного поглощения. При перекрытии длины волны воздействующего лазерного излучения с полосой плазмонного поглощения наночастиц и агрегатов указанные процессы резонансно усиливаются, что обеспечивает эффективное травление поверхности обрабатываемого материала, в частности, существенное увеличение глубины травления. 2 з.п. ф- лы, 1 ил.
Основное назначение
Изобретение относится к способу микроструктурирования поверхности прозрачных материалов путем формирования отверстий, каналов и других структур с помощью воздействия сфокусированным лазерным лучом на границу прозрачного материала и поглощающей жидкости, и может быть использовано, например, для изготовления элементов микрооптики, волоконной и интегральной оптики, плазмоники, микрофлюидики. Способ включает воздействие сфокусированным импульсным лазерным излучением на обратную поверхность образца из прозрачного материала, находящегося в контакте с поглощающей лазерное излучение жидкостью, в качестве которой используются прекурсоры благородных металлов. Под воздействием лазерного излучения прекурсоры восстанавливаются до атомов соответствующего металла, которые собираются в наночастицы и агрегаты, формируя на границе с обрабатываемым материалом область повышенного поглощения. При перекрытии длины волны воздействующего лазерного излучения с полосой плазмонного поглощения наночастиц и агрегатов указанные процессы резонансно усиливаются, что обеспечивает эффективное травление поверхности обрабатываемого материала, в частности, существенное увеличение глубины травления. 2 з.п. ф- лы, 1 ил.
|
Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук (RU)
|
Изобретение относится к способу микроструктурирования поверхности прозрачных материалов путем формирования отверстий, каналов и других структур с помощью воздействия сфокусированным лазерным лучом на границу прозрачного материала и поглощающей жидкости, и может быть использовано, например, для изготовления элементов микрооптики, волоконной и интегральной оптики, плазмоники, микрофлюидики. Способ включает воздействие сфокусированным импульсным лазерным излучением на обратную поверхность образца из прозрачного материала, находящегося в контакте с поглощающей лазерное излучение жидкостью, в качестве которой используются прекурсоры благородных металлов. Под воздействием лазерного излучения прекурсоры восстанавливаются до атомов соответствующего металла, которые собираются в наночастицы и агрегаты, формируя на границе с обрабатываемым материалом область повышенного поглощения. При перекрытии длины волны воздействующего лазерного излучения с полосой плазмонного поглощения наночастиц и агрегатов указанные процессы резонансно усиливаются, что обеспечивает эффективное травление поверхности обрабатываемого материала, в частности, существенное увеличение глубины травления. 2 з.п. ф- лы, 1 ил.
Основное назначение
Изобретение относится к способу микроструктурирования поверхности прозрачных материалов путем формирования отверстий, каналов и других структур с помощью воздействия сфокусированным лазерным лучом на границу прозрачного материала и поглощающей жидкости, и может быть использовано, например, для изготовления элементов микрооптики, волоконной и интегральной оптики, плазмоники, микрофлюидики. Способ включает воздействие сфокусированным импульсным лазерным излучением на обратную поверхность образца из прозрачного материала, находящегося в контакте с поглощающей лазерное излучение жидкостью, в качестве которой используются прекурсоры благородных металлов. Под воздействием лазерного излучения прекурсоры восстанавливаются до атомов соответствующего металла, которые собираются в наночастицы и агрегаты, формируя на границе с обрабатываемым материалом область повышенного поглощения. При перекрытии длины волны воздействующего лазерного излучения с полосой плазмонного поглощения наночастиц и агрегатов указанные процессы резонансно усиливаются, что обеспечивает эффективное травление поверхности обрабатываемого материала, в частности, существенное увеличение глубины травления. 2 з.п. ф- лы, 1 ил.
|
||
|
216
|
Патент 2715735
|
Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых бета-вольтаических преобразователей на основе радионуклида никель-63 для использования в автономных источниках электрического питания. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, при этом полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме. Изобретение позволяет получать готовые бета-вольтаические чипы с фиксированным на момент изготовления изотопным обогащением в одном устройстве и в едином замкнутом процессе. 1. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, отличающийся тем, что полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность чипа подают отрицательное напряжение 500-1000 В.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа медленно прогревают в вакууме до температуры 400?1000 К.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа очищают потоком ионов аргона с использованием специальных источников ионов или тлеющего разряда, зажигаемого в вакуумной камере при напуске аргона до давления 1?10-1 Па.
Основное назначение
Изобретение относится к способу изготовления полупроводниковых бета-вольтаических преобразователей на основе радионуклида никель-63 для использования в автономных источниках электрического питания. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, при этом полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме. Изобретение позволяет получать готовые бета-вольтаические чипы с фиксированным на момент изготовления изотопным обогащением в одном устройстве и в едином замкнутом процессе. 1. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, отличающийся тем, что полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность чипа подают отрицательное напряжение 500-1000 В.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа медленно прогревают в вакууме до температуры 400?1000 К.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа очищают потоком ионов аргона с использованием специальных источников ионов или тлеющего разряда, зажигаемого в вакуумной камере при напуске аргона до давления 1?10-1 Па.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, отличающийся тем, что полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность чипа подают отрицательное напряжение 500-1000 В.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа медленно прогревают в вакууме до температуры 400?1000 К.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа очищают потоком ионов аргона с использованием специальных источников ионов или тлеющего разряда, зажигаемого в вакуумной камере при напуске аргона до давления 1?10-1 Па.
Основное назначение
1. Способ изготовления полупроводниковых бета-вольтаических ячеек на основе радионуклида никель-63, заключающийся в нагревании металлического никеля, содержащего радионуклид 63Ni, до температуры его испарения в вакуумной камере, трехступенчатой селективной фотоионизации атомов целевого изотопа 63Ni путем одновременного импульсного облучения атомов пространственно совмещенными лазерными пучками с длиной волны 3222.56±0.001?, 5464.006±0.001?, 5442.195±0.001? с последующим осаждением фотоионов 63Ni электрическим полем на поверхность полупроводникового чипа, отличающийся тем, что полупроводниковый чип закрепляют в вакуумной камере на поверхности прогреваемого коллектора и нагревают до температуры 800?1500 К, при этом увеличивая плотность пленки металлического никеля за счет кристаллизации 63Ni, с последующим охлаждением коллектора с чипом до комнатной температуры в вакууме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на поверхность чипа подают отрицательное напряжение 500-1000 В.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа медленно прогревают в вакууме до температуры 400?1000 К.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом фотоионизационного нанесения 63Ni поверхность чипа очищают потоком ионов аргона с использованием специальных источников ионов или тлеющего разряда, зажигаемого в вакуумной камере при напуске аргона до давления 1?10-1 Па.
|
||
|
217
|
Патент 2805994
|
Изобретение относится к способу изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента. Техническим результатом является повышение долговечности и сохранение высокой эффективности при работе в условиях отрицательных температур. Способ заключается в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, при этом, каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа. 3 ил., 4 пр., Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.
Основное назначение
Изобретение относится к способу изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента. Техническим результатом является повышение долговечности и сохранение высокой эффективности при работе в условиях отрицательных температур. Способ заключается в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, при этом, каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа. 3 ил., 4 пр., Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.
Основное назначение
Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.
|
||
|
218
|
Патент 2577860
|
Изобретение относится к способу защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающемуся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления. Способ характеризуется тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа. Техническим результатом является получение устойчивого покрытия с ресурсом работы, в 4 раза превышающим полученный по прототипу, и сохраняющего токопроводящие свойства. 1. Способ защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающийся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления, отличающийся тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа.
2. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве благородных металлов используют платину, или палладий, или иридий, или их смесь.
3. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что импульсную имплантацию ионов производят с постепенным снижением энергии ионов и дозы.
4. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что общая толщина покрытия составляет от 1 до 500 нм.
5. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что последовательно напыляемые слои имеют толщину от 1 до 50 нм.
6. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон, или неон, или ксенон, или криптон.
7. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что энергия имплантируемых ионов составляет от 2 до 15 кэВ.
8. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что доза имплантируемых ионов составляет до 1015 ионов/см2.
Основное назначение
Изобретение относится к способу защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающемуся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления. Способ характеризуется тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа. Техническим результатом является получение устойчивого покрытия с ресурсом работы, в 4 раза превышающим полученный по прототипу, и сохраняющего токопроводящие свойства. 1. Способ защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающийся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления, отличающийся тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа.
2. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве благородных металлов используют платину, или палладий, или иридий, или их смесь.
3. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что импульсную имплантацию ионов производят с постепенным снижением энергии ионов и дозы.
4. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что общая толщина покрытия составляет от 1 до 500 нм.
5. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что последовательно напыляемые слои имеют толщину от 1 до 50 нм.
6. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон, или неон, или ксенон, или криптон.
7. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что энергия имплантируемых ионов составляет от 2 до 15 кэВ.
8. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что доза имплантируемых ионов составляет до 1015 ионов/см2.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающийся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления, отличающийся тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа.
2. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве благородных металлов используют платину, или палладий, или иридий, или их смесь.
3. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что импульсную имплантацию ионов производят с постепенным снижением энергии ионов и дозы.
4. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что общая толщина покрытия составляет от 1 до 500 нм.
5. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что последовательно напыляемые слои имеют толщину от 1 до 50 нм.
6. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон, или неон, или ксенон, или криптон.
7. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что энергия имплантируемых ионов составляет от 2 до 15 кэВ.
8. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что доза имплантируемых ионов составляет до 1015 ионов/см2.
Основное назначение
1. Способ защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающийся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления, отличающийся тем, что наносят на обработанную подложку электропроводное покрытие послойно с закреплением каждого слоя импульсной имплантацией ионов кислорода или инертного газа.
2. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве благородных металлов используют платину, или палладий, или иридий, или их смесь.
3. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что импульсную имплантацию ионов производят с постепенным снижением энергии ионов и дозы.
4. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что общая толщина покрытия составляет от 1 до 500 нм.
5. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что последовательно напыляемые слои имеют толщину от 1 до 50 нм.
6. Способ защиты по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон, или неон, или ксенон, или криптон.
7. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что энергия имплантируемых ионов составляет от 2 до 15 кэВ.
8. Способ защиты по п. 1 отличающийся тем, что доза имплантируемых ионов составляет до 1015 ионов/см2.
|
||
|
219
|
Патент 2702112
|
Изобретение относится к способу восстановления данных в атомно-зондовой томографии, в частности, относящихся к построению масс-спектров. Способ заключается в последовательном применении методики определения масс ионов по их времени пролета от исследуемого образца, на который подается постоянное напряжение, до позиционно чувствительного детектора, находящегося на определенном расстоянии от образца, и последующей корректировке длин пролета и вкладов напряжения для каждого зарегистрированного иона, которая заключается в последовательном разбиении общего массива данных на основании координат ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением. Технический результат - увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра. 1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
Основное назначение
Изобретение относится к способу восстановления данных в атомно-зондовой томографии, в частности, относящихся к построению масс-спектров. Способ заключается в последовательном применении методики определения масс ионов по их времени пролета от исследуемого образца, на который подается постоянное напряжение, до позиционно чувствительного детектора, находящегося на определенном расстоянии от образца, и последующей корректировке длин пролета и вкладов напряжения для каждого зарегистрированного иона, которая заключается в последовательном разбиении общего массива данных на основании координат ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением. Технический результат - увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра. 1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
Основное назначение
1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
|
||
|
220
|
Патент 2604228
|
Изобретение относится к способу аккумулирования водорода и может быть использовано в химической промышленности для переработки углеводородных газов, а также в системах транспорта и водородных технологий. Нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора. Затем из нагретого потока водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом. Обеспечивается снижение расхода энергоресурсов, уменьшение затрат на прокачку и потери, связанные с выбросом избыточного тепла в атмосферу, снижение затрат на получение и аккумулирование водорода. 1. Способ аккумулирования водорода, в котором нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора, а затем из потока выводят водород, отличающийся тем, что водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена выемной с возможностью диффузионного выпуска водорода.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после адиабатического реактора выводят из потока водяной пар и диоксид углерода.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед нагревом потока проводят очистку потока от соединений серы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после вывода водорода охлаждение потока ведут в теплообменнике за счет получения водяного пара.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в адиабатическом реакторе поддерживают температуру в диапазоне 600°С-900°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низший алкан представляет собой метан.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление потока выбирают в диапазоне 2,0 -12,0 МПа.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, подводят кислород, получаемый из воздуха путем отделения от азота, который подают на заполнение капсулы в качестве реакционного газа.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсулу заполняют бензолом в качестве реакционного газа.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника водяного пара используют ядерный реактор.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула содержит катализатор поглощения водорода.
Основное назначение
Изобретение относится к способу аккумулирования водорода и может быть использовано в химической промышленности для переработки углеводородных газов, а также в системах транспорта и водородных технологий. Нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора. Затем из нагретого потока водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом. Обеспечивается снижение расхода энергоресурсов, уменьшение затрат на прокачку и потери, связанные с выбросом избыточного тепла в атмосферу, снижение затрат на получение и аккумулирование водорода. 1. Способ аккумулирования водорода, в котором нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора, а затем из потока выводят водород, отличающийся тем, что водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена выемной с возможностью диффузионного выпуска водорода.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после адиабатического реактора выводят из потока водяной пар и диоксид углерода.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед нагревом потока проводят очистку потока от соединений серы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после вывода водорода охлаждение потока ведут в теплообменнике за счет получения водяного пара.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в адиабатическом реакторе поддерживают температуру в диапазоне 600°С-900°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низший алкан представляет собой метан.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление потока выбирают в диапазоне 2,0 -12,0 МПа.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, подводят кислород, получаемый из воздуха путем отделения от азота, который подают на заполнение капсулы в качестве реакционного газа.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсулу заполняют бензолом в качестве реакционного газа.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника водяного пара используют ядерный реактор.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула содержит катализатор поглощения водорода.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ аккумулирования водорода, в котором нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора, а затем из потока выводят водород, отличающийся тем, что водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена выемной с возможностью диффузионного выпуска водорода.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после адиабатического реактора выводят из потока водяной пар и диоксид углерода.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед нагревом потока проводят очистку потока от соединений серы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после вывода водорода охлаждение потока ведут в теплообменнике за счет получения водяного пара.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в адиабатическом реакторе поддерживают температуру в диапазоне 600°С-900°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низший алкан представляет собой метан.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление потока выбирают в диапазоне 2,0 -12,0 МПа.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, подводят кислород, получаемый из воздуха путем отделения от азота, который подают на заполнение капсулы в качестве реакционного газа.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсулу заполняют бензолом в качестве реакционного газа.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника водяного пара используют ядерный реактор.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула содержит катализатор поглощения водорода.
Основное назначение
1. Способ аккумулирования водорода, в котором нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, имеющие от одного до четырех атомов углерода, пропускают через адиабатический реактор, заполненный насадкой катализатора, а затем из потока выводят водород, отличающийся тем, что водород выводят путем диффузии через герметичную металлическую стенку в капсулу, в которой проводят поглощение водорода реакционным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула выполнена выемной с возможностью диффузионного выпуска водорода.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после адиабатического реактора выводят из потока водяной пар и диоксид углерода.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед нагревом потока проводят очистку потока от соединений серы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после вывода водорода охлаждение потока ведут в теплообменнике за счет получения водяного пара.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в адиабатическом реакторе поддерживают температуру в диапазоне 600°С-900°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низший алкан представляет собой метан.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление потока выбирают в диапазоне 2,0 -12,0 МПа.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нагретый поток, содержащий водяной пар и низшие алканы, подводят кислород, получаемый из воздуха путем отделения от азота, который подают на заполнение капсулы в качестве реакционного газа.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсулу заполняют бензолом в качестве реакционного газа.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника водяного пара используют ядерный реактор.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что капсула содержит катализатор поглощения водорода.
|
||