Изобретения

Изобретение относится к области контроля окружающей среды, а именно к способам обнаружения и выделения горячих частиц (ГЧ) с различных поверхностей и из воздушной среды, загрязненных радиоактивными веществами. Технический результат - повышение скорости (по времени более 7 раз) и эффективности (точности местоположения) обнаружения ГЧ, снижение трудоемкости способа обнаружения ГЧ, расширение функциональных возможностей исследований. Способ обнаружения и выделения горячих частиц (ГЧ) заключается в размещении пробы, содержащей радионуклиды, на подложку, определение наличия ГЧ по регистрации излучения от нее, и последующего анализа ГЧ с помощью микроскопа, при этом в качестве подложки используют пластиковый сцинтиллятор, а наличие и местоположение ГЧ определяют по регистрации бета-излучения с помощью электронно-оптического преобразователя с последующим перемещением пробы для ее анализа с помощью микроскопа и извлечением ГЧ с помощью иглы для дальнейшего определения ее физико-химических характеристик. Способ обнаружения и выделения горячих частиц, заключающийся в размещении пробы, содержащей радионуклиды, на подложку, определение наличия ГЧ по регистрации излучения от нее, и последующего анализа ГЧ с помощью микроскопа, отличающийся тем, что в качестве подложки используют пластиковый сцинтиллятор, а наличие и местоположение ГЧ определяют по регистрации бета-излучения с помощью электронно-оптического преобразователя с последующим перемещением пробы для ее анализа с помощью микроскопа и извлечением ГЧ с помощью иглы для дальнейшего определения ее физико-химических характеристик.

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

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в процессах формирования пленочных элементов микроэлектронных устройств. Сущность изобретения: в способе нанесения платиновых слоев на подложку, включающем предварительное формирование на поверхности из оксида и/или нитрида кремния промежуточного адгезионного слоя из смеси нанокристаллов диоксида кремния и платины. Промежуточный адгезионный слой может быть сформирован толщиной 1-30 нанометров одновременным магнетронным распылением из двух магнетронов с мишенями из платины и диоксида кремния, соответственно. Изобретение обеспечивает повышение качества элементов, технологичности процессов, надежности при длительных сроках эксплуатации, адгезии наносимых слоев к подложке. 1. Способ нанесения платиновых слоев на подложку, включающий предварительное формирование на поверхности из оксида и/или нитрида кремния промежуточного адгезионного слоя, отличающийся тем, что адгезионный слой формируют из смеси нанокристаллов диоксида кремния и платины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адгезионный слой формируют толщиной 1-30 нм. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что адгезионный слой формируют одновременным магнетронным распылением из двух магнетронов с мишенями из платины и диоксида кремния, соответственно. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что адгезионный слой формируют магнетронным распылением с использованием платиновой мишени, часть поверхности которой закрывают пластиной из диоксида кремния. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что после формирования адгезионного слоя с поверхности мишени удаляют пластину из диоксида кремния и после этого наносят основную часть платинового слоя магнетронным распылением платины. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что после формирования адгезионного слоя с мишенями из платины и диоксида кремния, соответственно, выключают магнетрон с мишенью из диоксида кремния и после этого проводят нанесение основной части платинового слоя. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение платинового слоя проводят в смеси кислорода и инертного газа, содержащей 5-50 об.% кислорода. 8. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что после нанесения основной части платинового слоя производят стабилизирующий отжиг, для чего подложку помещают в печь, повышают температуру со скоростью не более 200°С в час до 650°С, затем выдерживают ее при 650°С в течение не менее 2 ч до полного разложения оксидов платины, затем температуру повышают со скоростью не более 200°С в час до 850°С, после чего выдерживают при 850°С в течение 2 ч и понижают температуру до комнатной со скоростью не более 200°С в час.

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

Изобретение относится к области химии и биотехнологии. Способ непрерывного выделения и концентрирования водорода из биосингаза, состоящего из пяти и более компонентов, включающий подачу биосингаза из реактора (пиролизного реактора или биореактора) с помощью компрессора в мембранный модуль для предконцентрирования водорода в пермеате или ретентате и последующую подачу пермеата (после дополнительного компремирования) или ретентата (без дополнительного компремирования) в блок короткоцикловой адсорбции с получением на выходе концентрата водорода. При этом мембраны с селективностью H2/CO2>1 используют для предконцентрирования водорода в виде пермеата; мембраны с селективностью H2/CO2<1 используют для предконцентрирования водорода в виде ретентата. Технический результат заключается в обеспечении возможности выделения водорода из биогаза и возможности длительного применения мембраны. 1. Способ мембранно-адсорбционного концентрирования водорода из обедненных газовых смесей, включающий стадии сжатия потока газовых смесей, мембранного предконцентрирования водорода, и концентрирования водорода в блоке короткоцикловой адсорбции КЦА с последующим отводом водорода потребителю, отличающийся тем, что в качестве смеси газов используют биосинтезгаз, осуществляют его сжатие до мембранного предконцентрирования с последующим сжатием пермеата перед блоком короткоцикловой адсорбции КЦА, при этом отводят ретентат после разделения газовой смеси на мембране с селективностью Н2/CO2>1. 2. Способ мембранно-адсорбционного концентрирования водорода из обедненных газовых смесей, включающий стадии сжатия потока газовых смесей, мембранного предконцентрирования водорода, и концентрирования водорода в блоке короткоцикловой адсорбции КЦА с последующим отводом водорода потребителю, отличающийся тем, что в качестве смеси газов используют биосинтезгаз, осуществляют его сжатие до мембранного предконцентрирования с последующим отводом пермеата, и подачей ретентата в блок короткоцикловой адсорбции КЦА, при этом селективность мембраны должна быть H2/CO2<1.

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

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к технологии выращивания фототрофных микроорганизмов. Способ культивирования фототрофных микроорганизмов включает приготовление посевного материала, питательной среды для выбранного вида фототрофного микроорганизма. Последующую подачу атмосферного воздуха в рабочую камеру фотобиореактора. Затем осуществление перемешивания культуральной жидкости перекачиванием помпой и барботированием. При этом заранее подготовленную клеточную суспензию фототрофных микроорганизмов и отражающую пластину из гидрогеля с высоким альбедо помещают в фотобиореактор. Осуществляют поддержание освещенности на уровне 100±5 мкмоль/м2*с в разное время суток автоматически путем изменения электронапряжения на источниках искусственного освещения от 3,6 до 5 В в зависимости от изменения напряжения на фоторезисторах по формуле: https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/732/225/ИЗ-02732225-00001/00000008.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где V - напряжение, подаваемое на источники искусственного освещения, В; Е - напряжение на фоторезисторах, В. Изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении энергетической эффективности и снижении энергетических затрат на процесс культивирования за счет обеспечения возможности использования режимов адаптивного освещения и повышения уровня освещенности в культуральной жидкости в фотобиореакторе при использовании отражающей пластины из гидрогедя с высоким альбедо. Способ культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов в фотобиореакторе, включающий приготовление посевного материала, питательной среды для выбранного вида фототрофного микроорганизма, подачу атмосферного воздуха в рабочую камеру фотобиореактора, осуществление перемешивания культуральной жидкости перекачиванием помпой и барботированием, отличающийся тем, что заранее подготовленную клеточную суспензию фототрофных микроорганизмов и отражающую пластину из гидрогеля с высоким альбедо помещают в фотобиореактор, поддержание освещенности на уровне 100±5 мкмоль/м2*с в разное время суток осуществляют автоматически путем изменения электронапряжения на источниках искусственного освещения от 3,6 до 5 В в зависимости от изменения напряжения на фоторезисторах по формуле: https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/732/225/ИЗ-02732225-00001/00000007.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) где V - напряжение, подаваемое на источники искусственного освещения, В; Е - напряжение на фоторезисторах, В.

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

Изобретение относится к способам косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых испытательных микросхем, построенных различными способами постоянного поэлементного резервирования, и к испытательным микросхемам для реализации этих способов измерения. Технический результат - создание средств проведения испытаний способов построения цифровых микросхем на основе постоянного поэлементного резервирования с целью получения экспериментальных оценок их отказоустойчивости к облучению. Используются теоретические способы вычисления отказоустойчивости микросхем на основе оценки вероятности отказа облучаемых микросхем «по площадям». Используется среднее время работы микросхемы до ее отказа от момента облучения, принятого за начальный, до момента фиксации числа последовательных отказов облучаемой микросхемы в заданном числе соседних циклов работы испытательных микросхем. 1. Способ косвенного измерения отказоустойчивости облучаемых цифровых микросхем, построенных различными способами постоянного поэлементного резервирования, состоящий в том, что это косвенное измерение отказоустойчивости проводят на микросхемах, построенных различными способами их постоянного резервирования или без резервирования, во время их облучения, и при этом измеряют начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, затем вычисляют флюенс, при котором произошел отказ микросхемы, по формуле: Ф=I?tотк, где Ф - флюенс, I - интенсивность облучения, tотк - начальный отрезок времени облучения микросхемы до ее отказа, позволяющий оценить вероятность отказа микросхемы, а затем по вычисленному флюенсу и заданным характеристикам микросхемы вычисляют отказоустойчивость микросхемы по соответствующей способу ее построения по формуле вероятности отказа микросхемы: Pот,j=?j(Фj, Sj, N, W), где j - идентификатор номер способа построения микросхемы, Рот,j - вероятность отказа микросхемы, характеризующая ее отказоустойчивость, ?j, Фj и Sj - формула, флюенс и площадь микросхемы, соответствующие j-му способу построения микросхемы, N - число условных одинаковых компонентов, в частности логических элементов, в микросхеме, W - вероятность повреждения единицы площади микросхемы при попадании в нее частицы, отличающийся тем, что измерение начального отрезка времени облучения микросхемы до ее отказа производят на облучаемой испытательной микросхеме, соединенной с необлучаемой вычислительной системой управления измерением, с помощью которой производят измерение времени облучения, вычисление флюенса и отказоустойчивости микросхемы, проверку результатов работы микросхемы, фиксацию ее отказов и формируют управляющие сигналы циклов ее работы и работы микросхемы, время облучения микросхемы измеряют по числу циклов ее работы, умноженному на длительность цикла работы указанной вычислительной системы, в каждом цикле из указанной вычислительной системы передают на вход микросхемы контрольные эталоны, а в эту систему передают коды результатов работы микросхемы и в этой системе в каждом цикле фиксируют отказ микросхемы при несовпадением ее кода результата с входным эталоном, а в качестве указанного начального отрезка времени работы микросхемы до ее отказа измеряют средний отрезок времени облучения микросхемы от момента облучения, принятого за начальный, до ее последнего отказа в заданном числе соседних циклов ее работы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента начала измерения времени облучения микросхемы по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемого в необлучаемую вычислительную систему управления измерением, до цикла работы микросхемы, в котором будет обнаружен первый отказ микросхемы, характеризуемый фактом ошибки в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим моменту начала измерения времени облучения. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент начала измерения времени облучения по сигналу устройства управления затвором облучения, подаваемому в необлучаемую вычислительную систему управления измерением. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что за момент облучения, принятый за начальный момент измерения среднего отрезка времени облучения микросхемы, принимают момент первого отказа микросхемы после начала измерения в необлучаемой вычислительной системе управления измерением. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют отрезок времени облучения микросхемы от момента предыдущего ее отказа до момента следующего ее отказа по числу циклов работы микросхемы, прошедших от момента предыдущего отказа до цикла ее работы, в котором будет обнаружена ошибка в коде, являющемся результатом работы микросхемы, при сравнении этого кода с эталоном, соответствующим коду результата при предыдущем отказе микросхемы. 6. Функциональная структура испытательной цифровой микросхемы для косвенного измерения ее отказоустойчивости при облучении, реализуемая различными способами ее постоянного поэлементного резервирования и без ее резервирования, характеризующаяся тем, что она содержит входной и выходной n-разрядные двоичные регистры, узел управления приемом контрольных эталонов во входной регистр от необлучаемой вычислительной системы управления измерением и узел управления приемом кода результата в выходной регистр по сигналу указанной вычислительной системы управления измерением, причем между одноименными i-ми (i=1, 2, …, n) разрядами входного и выходного регистров установлена последовательная цепочка одинаковых одновходовых комбинационных логических элементов.

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

Изобретение относится к области хранения ядерного топлива и может быть использовано для расчетно-экспериментального определения и контроля эффективного коэффициента размножения бассейнов выдержки (БВ) хранилищ отработавшего ядерного топлива АЭС. Технический результат - повышение ядерной безопасности бассейнов выдержки за счет повышения достоверности определения и постоянного контроля эффективного коэффициента размножения бассейнов. Способ контроля безопасности бассейнов выдержки заключается в том, что расчетным путем выбирают область БВ с максимальными размножающими свойствами, проводят модельный и реальный импульсный эксперимент. Для этого помещают в данной области импульсный источник нейтронов (ИНГ) и детектор нейтронов, определяют поток нейтронов во времени после импульса ИНГ как число отсчетов детектора n?(t), вычисляют постоянные спада. На основании сопоставления измеренного значения постоянной спада ? с ее рассчитанным предельным значением ?пр осуществляют контроль безопасности. При этом за постоянно контролируемую характеристику безопасности БВ принимают текущую величину эффективного коэффициента размножения, а в качестве характеристики размножающих свойств берут эффективную плотность источников нейтронов в данной области. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

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

Изобретение относится к холодильной или тепловой технике, а именно к холодильным машинам или тепловым насосам, использующим магнитный материал в качестве рабочего тела и магнитокалорический эффект для охлаждения или нагрева. Устройство компенсации магнитных сил в магнитных холодильных или тепловых машинах с линейным возвратно-поступательным перемещением регенератора содержит рабочие контейнеры с магнитным материалом, через которые осуществляется продувка теплоносителя в процессе работы машины. Между рабочими контейнерами располагают компенсационные контейнеры, заполненные магнитным материалом, не участвующие в процессе теплообмена в рабочем контуре машины и служащие для компенсации усилий, возникающих при перемещении регенератора в источнике магнитного поля. Техническим результатом является минимизация магнитных сил, действующих на регенератор. Устройство компенсации магнитных сил в магнитных холодильных или тепловых машинах с линейным возвратно-поступательным перемещением регенератора, содержащее рабочие контейнеры с магнитным материалом, через которые осуществляется продувка теплоносителя в процессе работы машины, отличающееся тем, что между рабочими контейнерами располагают компенсационные контейнеры, заполненные магнитным материалом, не участвующие в процессе теплообмена в рабочем контуре машины и служащие для компенсации усилий, возникающих при перемещении регенератора в источнике магнитного поля.

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

Изобретение относится к области экологии и материаловедения, а именно нанотехнологии, и может быть использовано для количественного определения углеродных наноструктур (УН), в частности углеродных нанотрубок, в твердых и жидких образцах и различных средах. Для этого в исследуемом образце с неизвестным массовым содержанием УН измеряют массу присутствующих в УН сопутствующих примесей катализаторов методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой или атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой. Содержание УН в исследуемом образце определяют путем сравнения массы технологической примеси в исследуемом образце с массой этой примеси в эталонном образце, содержащем известную массу УН. Изобретение позволяет повысить достоверность количественного измерения УН в образцах различного состава без изменения физико-химических свойств образцов. 1. Способ количественного определения массы углеродных наноструктур (УН) в образце путем измерения в исследуемом образце с неизвестным массовым содержанием УН массы присутствующих в УН сопутствующих примесей катализаторов методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой или атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой, при этом искомую массу УН в исследуемом образце определяют путем сравнения массы технологической примеси в исследуемом образце с массой этой примеси в эталонном образце, содержащем известную массу УН. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образцов могут быть использованы твердые и жидкие образцы органических веществ.

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

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслям промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и битумов. Способ каталитической конверсии углеводородного сырья включает контактирование в конверторе углеводородного сырья в псевдоожиженном слое с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора, выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов, осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена водяного пара с отходящими газами с получением перегретого водяного пара, где получение продуктов крекинга ведут в присутствии водородсодержащего газа, получение водородсодержащего газа осуществляют путем парового каталитического риформинга, который проводят при подводе указанного перегретого водяного пара и метансодержащих газов, полученный водородсодержащий газ дополнительно нагревают отходящими газами и подают в конвертор. Техническим результатом является снижение расхода энергоресурсов, расширение возможности переработки тяжелой нефти, повышение эффективности получения легких продуктов, снижение расхода катализатора, улучшение экономических показателей переработки тяжелой нефти, повышение выхода целевых продуктов. 1. Способ каталитической конверсии углеводородного сырья, включающий контактирование в конверторе углеводородного сырья в псевдоожиженном слое с регенерированным катализатором с получением продуктов крекинга и закоксованного катализатора, выжигание кокса из закоксованного катализатора с получением регенерированного катализатора и отходящих газов, осуществление перегрева водяного пара за счет теплообмена водяного пара с отходящими газами с получением перегретого водяного пара, отличающийся тем, что получение продуктов крекинга ведут в присутствии водородсодержащего газа, получение водородсодержащего газа осуществляют путем парового каталитического реформинга, который проводят при подводе указанного перегретого водяного пара и метансодержащих газов, полученный водородсодержащий газ дополнительно нагревают отходящими газами и подают в конвертор. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что метансодержащие газы нагревают тепловой энергией от стороннего энергоисточника, в котором сжигают ядерное и/или органическое топливо. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве сырья для получения водородсодержащего газа используют попутный нефтяной газ или нефтезаводские газы. 4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что питательную воду для получения перегретого водяного пара подают из резервуара, пополняемого конденсатом, выделяемым из продуктов конверсии. 5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что температурный режим конверсии поддерживают изменением расхода и состава водородсодержащего газа. 6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что подвод водородсодержащего газа ведут периодически, подавая в промежутках в конвертор регенерированный катализатор. 7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каталитическую конверсию углеводородного сырья в конвертере ведут в псевдоожиженном слое регенерированного катализатора при температуре от 400 до 650°С и при давлении от 100 до 5000 кПа в присутствии содержащего цеолит катализатора. 8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют тяжелые и сверхтяжелые нефти, сверхвязкие нефти, природные битумы и нефтяные остатки, такие как остатки атмосферной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки вакуумной перегонки и продукты на их основе или с их содержанием, остатки процесса висбрекинга.

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

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ извлечения липидов из микроводоросли рода Chlorella и дрожжей Yarrowia lipolytica для получения биодизельного топлива. Способ включает дополнение стадии культивирования микроводорослей Chlorella стадией культивирования дрожжей Yarrowia lipolytica W23. Липидную фракцию экстрагируют органическими растворителями хлороформ-метанол в соотношении 2:1-1:2 из биомассы микроводоросли и дрожжей, причем остаточную биомассу микроводоросли и остаточную биомассу дрожжей подвергают гидролизу при температуре 80-140°C в течение 20-90 минут и в виде водной суспензии используют в качестве питательной среды для выращивания дрожжей Yarrowia lipolytica W23. Изобретение обеспечивает получение высокого выхода липидов – до 37% по сухому весу. 1. Способ извлечения липидов из биомассы микроводоросли рода Chlorella и дрожжей Yarrowia lipolytica, заключающийся в том, что биомассу микроводоросли отделяют от культуральной среды, обрабатывают органическими растворителями для экстракции липидной фракции, а остаточную биомассу микроводоросли направляют на дальнейшую переработку, причем остаточную биомассу микроводоросли подвергают гидролизу и в виде водной суспензии используют в качестве питательной среды для выращивания дрожжей Yarrowia lipolytica W23, после чего биомассу дрожжей отделяют от культуральной среды и экстрагируют из нее липидную фракцию, а остаточную биомассу дрожжей подвергают гидролизу и направляют на стадию их выращивания. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют хлороформ-метанол в соотношении 2:1-1:2. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что биомассу микроводоросли Chlorella подвергают гидролизу при 80-140°C 20-90 минут. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточную биомассу дрожжей Yarrowia lipolytica W23 подвергают гидролизу при 80-140°C 20-90 минут. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют 5%-20% водную суспензию остаточной биомассы микроводоросли. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество остаточной биомассы дрожжей в питательной среде для их выращивания составляет 5-10%.

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