Изобретения

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, в частности к устройствам для изучения бета-распада, включая измерения времени жизни нейтрона в бета-распаде. Технический результат - повышение точности времени жизни нейтрона и упрощение измерительной процедуры. Устройство для измерения времени жизни нейтрона содержит источник сформированного пучка нейтронов, нейтроновод, электромагнит и детекторы электронов, при этом электромагнит выполнен в виде комбинации многополюсной линзы и двух магнитных катушек, соосно установленных на входе и выходе линзы, содержащей цилиндрическую вакуумную камеру с тонкими торцевыми окнами и фланцами для подключения к нейтроноводу, внутри которой в области катушек установлены два пропорциональных счетчика электронов, выполненных в виде газонаполненных дисков с тонкими окнами, материал которых имеет минимальное сечение поглощения нейтронов, при этом линза установлена соосно нейтронному пучку. 3 ил.

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Институт теоретической и экспериментальной физики" (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 области фтор-проводящих твердых электролитов, обладающих высокой анионной электропроводностью по ионам фтора. Фтор-проводящий твердый электролит на основе фторидного стекла PbF2+InF3+BaF2 имеет состав, мол. %: PbF2 7-54, InF3 11-49, BaF2 7-32, AlF3 2-20 и LiF 10-20. Электролиты получают следующим образом: плавят по отдельности PbF2, BaF2, AlF3 и LiF; фторируют полученные расплавы; охлаждают полученные растворы до комнатной температуры; к полученным фторированным реагентам PbF2, BaF2, AlF3, LiF, которые взяты в соотношении PbF2 7-54 мол. %, BaF2 7-32 мол. %, AlF3 2-20 мол. %, LiF 10-20 мол. %, добавляют пятый реагент (NH4)3InF6 в количестве 11-49 мол. %, все пять ингредиентов смешивают и перемалывают совместно для получения шихты PbF2+(NH4)3InF6+BaF2+AlF3+LiF; к полученной шихте добавляют NH4F, взятый в количестве 1/5-1/4 части от массы шихты; шихту расплавляют при 850-950°C, после чего гомогенизируют в течение 1-2 мин до образования однородной стекломассы. Изобретение позволяет обеспечить высокую устойчивость фторидного стекла к процессу кристаллизации и достижение стабильных значений фтор-ионной проводимости 1?10-5-7?10-5 Ом-1?см-1 при температуре 150°C. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

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

Изобретение относится к области фтор-проводящих твердых электролитов (ФТЭЛ). Предложены фтор-проводящие твердые электролиты M1-xRxV2+x с флюоритовой структурой в монокристаллической форме для высокотемпературных термодинамических исследований химических веществ, содержащие фториды щелочноземельного (М) и редкоземельного (R) металлов. Подбирают состав, обеспечивающий их конгруэнтность. Для этого их составы выбирают соответствующими максимумам на кривых плавления флюоритовых фаз на фазовых диаграммах систем MF2 - RF3 и содержат: дифторид CaF2 с добавками трифторидов RF3 (R=Sm, Gd, Tb, Ho, Er, Y) при соотношении CaF2 89-96 мол. % и KF 4-11 мол. %; дифторид SrF2 с добавками трифторидов RY3 (R=La, Се, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Y) при соотношении SrF2 69-90 мол. % и RF3 10-31 мол. %, а также дифторид BaF2 с добавками трифторидов RF3 (R=La, Се, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb) при соотношении BaF2 69-96 мол. % и RF2 4-31 мол. %, что обеспечивает получение величин фтор-ионной проводимости ?, превышающих 1?10-1 Ом-1см-1 при температурах 450-1570°С. Изобретение позволяет создать перспективные ФТЭЛ, которые позволяют увеличить в ~5 раз функционирование твердотельных гальванических элементов для термодинамических исследований. 3 ил

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

Изобретение относится к области формирования сильноточных непрерывных пучков ионов путем их экстракции из плотной плазмы ЭЦР разряда, создаваемой в открытой магнитной ловушке мощным излучением миллиметрового диапазона длин волн. Технический результат - возможность работы источника в непрерывном режиме, снижая вероятность электрического пробоя и негативного влияния паразитного разряда между трубой разрядной камеры и ускоряющим электродом системы формирования ионного пучка. Это достигается добавлением вставки из диэлектрического материала, изолирующего большую часть трубы разрядной камеры, находящуюся в непосредственной близости от ускоряющего электрода, и часть поверхности плазменного электрода за исключением зоны, непосредственно примыкающей к области ускорения ионного пучка около отверстия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

Изобретение относится к области физики пучков заряженных частиц и ускорительной технике и может быть использовано для создания полого квазитрубчатого пучка тяжелых ионов высокой энергии, вращающегося вокруг продольной оси с высокой частотой. Устройство для вращения пучка тяжелых ионов высокой энергии состоит из цилиндрического кожухарезонатора, торцевых фланцев с отверстиями для ввода и вывода пучка, нескольких пар отклоняющих пластин, закрепленных на опорах, источника ВЧ питания и фокусирующей системы. Каждая отклоняющая пластина имеет корректирующие выступы, расположенные на краях параллельно продольной оси. Общий объем резонатора образован скрепленными вместе конструктивно независимыми секциями, в центре каждой из которых располагается пара отклоняющих пластин. При этом расстояние между центрами пластин вдоль оси резонатора выбирается равным D=V/2f, где V - скорость отклоняемых ионов, a f - рабочая частота резонатора. Вдоль удаленного от оси внешнего края каждой из отклоняющих пластин выполнен выступ, сокращающий расстояние между пластинами на периферии отклоняющего зазора; дефлектор может содержать различное количество секций. Изобретение позволяет получить результирующее отклонение ионов, пропорциональное общему количеству пройденных ячеек, которое может достигать любой необходимой величины при выборе достаточной длины отклоняющего резонатора. 1 ил.

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

Изобретение относится к области термоядерной техники, в частности к бланкетам гибридных термоядерных реакторов. Модуль бланкета гибридного термоядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем содержит тепловыделяющие сборки с тепловыделяющими элементами. Топливо тепловыделяющих элементов изготовлено из оксида минорных актинидов. Тепловыделяющие сборки выполнены прямоугольного сечения. Технический результат - увеличение размножающих свойств ядерной зоны модуля бланкета термоядерного реактора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU), Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к физике высокотемпературной плазмы и может найти применение в управляемом термоядерном синтезе. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения электронной температуры термоядерной плазмы, включающий операции, заключающиеся в том, что поток рентгеновских квантов из установки пропускают через средства детектирования, включающие фильтрующие элементы, причем в качестве средств детектирования используют две низковольтные ионизационные камеры (НИК), на входе одной из которых помещают алюминиевый фильтрующий элемент, который выполняют толщиной 10-20 мкм, сигналы с НИК подают на один общий анод, при этом на катоды одной из НИК подают постоянное смещение величиной +15 B, а на другую - переменное напряжение - меандр амплитудой ±15 B и полученные сигналы используют для определения показателей прозрачности фильтра для излучения данного спектрального состава для соотнесения с определяемой температурой термоядерной плазмы. Технический результат - упрощение конструкции и повышение надежности измерения. 1. Способ измерения электронной температуры термоядерной плазмы, включающий операции, заключающиеся в том, что поток рентгеновских квантов из установки пропускают через средства детектирования, включающие фильтрующие элементы, отличающийся тем, что в качестве средств детектирования используют две низковольтные ионизационные камеры (НИК), на входе одной из которых помещают алюминиевый фильтрующий элемент, который выполняют толщиной 10-20 мкм, сигналы с НИК подают на один общий анод, при этом на катоды одной из НИК подают постоянное смещение величиной +15 В, а на другую - переменное напряжение - меандр, амплитудой ±15 В и полученные сигналы используют для определения показателей прозрачности фильтра для излучения данного спектрального состава для соотнесения с определяемой температурой термоядерной плазмы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диапазон измерения электронной температуры термоядерной плазмы регулируют подбором толщины и материала фильтра, при этом для измерения температуры в диапазоне 0.5-5 кэВ используют алюминиевый фильтр толщиной 10-12 мкм, а для измерения температуры в диапазоне 5-20 кэВ используют алюминиевый фильтр толщиной 17-20 мкм.

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

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

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

Изобретение относится к области специального технологического оборудования микроэлектроники. Сущность изобретения: способ основан на создании в пристеночной области вакуумной камеры реактора специальной конфигурации магнитного поля, силовые линии которого имеют форму арок, объединенных в кольцевые арочные зоны, сформированные вблизи цилиндрической стенки реактора со стороны вакуумного объема. Зоны расположены последовательно вдоль образующей цилиндрической стенки реактора, количество таких кольцевых зон и протяженность арок управляют настройкой параметров плазмы в области обработки пластины. При этом магнитное поле сосредоточено вблизи стенки реактора и не проникает в область, где расположена обрабатываемая пластина. Для реализации этого способа на внешней стороне цилиндрической вакуумной камеры реактора, изготовленной из диамагнитного материала, устанавливается устройство, представляющее собой систему из постоянных магнитов в виде колец, вектор намагниченности которых направлен вдоль радиуса камеры реактора. Технический результат: предложенный подход позволяет создавать новые и модернизировать существующие плазменные широкоапертурные реакторы с удаленными источниками сильно ионизованной плазмы низкого давления. Способ и устройство обеспечивают высокую латеральную однородность параметров плазмы в зоне обработки пластины и повышение ее плотности при одновременном снижении электронной температуры плазмы и выравнивании ее значений вдоль радиуса реактора. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

ФТИАН