Изобретения

Изобретение может быть использовано при получении носителей электрокаталитически активных металлических наночастиц для последующего применения в топливных элементах, электрохимических устройствах. Способ модифицирования углеродных наноматериалов в азотосодержащей плазме включает обработку углеродного наноматериала в виде порошка, которую осуществляют в плазме в вакуумной камере установки магнетронно-ионного распыления с использованием источника тока. В качестве плазмообразующих газов применяют смесь азот-аргон. Плазменную обработку проводят под давлением смеси 1-6 Па, используют композитную графитовую мишень, содержащую серу в качестве второго модифицирующего компонента. Соотношение площадей сера/графит находится в диапазоне от 3:1 до 1:3. Подложка с углеродным наноматериалом заземлена. Предварительно проводят вакуумирование камеры до 10-2 Па и подогрев подложки с обрабатываемым материалом до температуры 120°С для удаления паров воды из пор образца. Изобретение позволяет повысить поверхностную активность носителя электрокатализатора для низкотемпературных водород-воздушных (кислородных) топливных элементов, обеспечив улучшение их характеристик. 1. Способ модифицирования углеродных наноматериалов в азотосодержащей плазме, заключающийся в обработке углеродного наноматериала в виде порошка, которая осуществляется в плазме в вакуумной камере установки магнетронно-ионного распыления с использованием источника тока, отличающийся тем, что плазмообразующими газами является смесь азот-аргон, используется композитная графитовая мишень, содержащая серу в качестве второго модифицирующего компонента, причем соотношение площадей сера/графит лежит в диапазоне C:S от 3:1 до 1:3, подложка с углеродным наноматериалом заземлена, предварительно проводится вакуумирование камеры до 10-2 Па и подогрев подложки с обрабатываемым материалом до температуры 120°С для удаления паров воды из пор образца, процесс плазменной обработки осуществляется под давлением смеси 1-6 Па. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на подложку с обрабатываемым наноматериалом с помощью импульсного источника тока подается отрицательное напряжение смещения величиной 100-800 В с частотой 10 кГц.

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

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технологических процессов микроэлектроники в реальном времени и касается способа мониторинга характеристик пленок пористых диэлектриков на подложке из полупроводника. Способ основан на использовании системы спектральной рефлектометрии, включающей в себя оптический зонд с двумя волоконными световодами для падающего и отраженного лучей, источник белого света и спектрометр. Измерение характеристик выполняют в условиях криогенного плазменного травления и результаты получают в реальном времени, для чего используют систему потокового вывода данных и персональный компьютер с установленным программным обеспечением для сбора данных и решения обратной задачи рефлектометрии для определения степени пористости, толщины, показателя преломления, степени заполнения пор сконденсированным адсорбатом и температуры полупроводниковой подложки, с помощью численных методов оптимизации или регрессионной модели машинного обучения. Технический результат заключается в обеспечении возможности выполнения измерений в реальном времени при криогенном плазменном травлении и расширении класса установок травления, на которых способ применим. Способ мониторинга характеристик пленок пористых диэлектриков на подложке из полупроводника, основанный на использовании системы спектральной рефлектометрии, включающей в себя оптический зонд с двумя волоконными световодами для падающего и отраженного лучей, источник белого света, спектрометр, отличающийся тем, что измерение характеристик выполняют в условиях криогенного плазменного травления, результаты получают в реальном времени, для чего используют систему потокового вывода данных и персональный компьютер с установленным программным обеспечением для сбора данных и решения обратной задачи рефлектометрии для определения степени пористости, толщины, показателя преломления, степени заполнения пор сконденсированным адсорбатом и температуры полупроводниковой подложки, с помощью численных методов оптимизации или регрессионной модели машинного обучения.

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

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)

Изобретение относится к плазменному способу и устройству получения нанопокрытий, в частности пленок из окислов, карбидов и других соединений, и может применяться в радиоэлектронной, авиационной, энергетике и других отраслях промышленности. Изобретение позволит повысить энергию наносимых частиц материала нанопокрытия и улучшить адгезию покрытия с подложкой, расширить компонентный состав покрытия. Способ состоит в плазменном распылении наносимого вещества на подложку в вакуумной камере. На подложку осаждают наночастицы, полученные при испарении мишени в плазме импульсного сильноточного разряда, пинчующейся под действием собственного магнитного поля. Мишень формируют из свободно падающего мелкодисперсного порошка, который подают в зону испарения из резервуара, расположенного вне вакуумной камеры. Устройство состоит из вакуумной камеры, анода и катода, разделенных изолятором, источника питания, держателя подложек. Вакуумная камера выполнена симметричной относительно вертикальной оси, а вне вакуумной камеры по ее оси установлен резервуар с мелкодисперсным порошком, соединенный с вакуумной камерой пролетной трубой, в верхней части которой расположен электромагнитный затвор, а в нижней - вакуумный затвор. 2 н. и 7 з.п. ф-лы., 11 ил., 1 табл.

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 очистки поверхностей газонаполненных разрядных приборов в процессе покрытия материалов ионами, вводимыми в разрядное пространство. Технический результат - увеличение производительности установки. В ионизационную камеру подают рабочее вещество на основе карборана и сильные окислители, которые вступают в химическую реакцию с продуктами, загрязняющими систему экстракции ионов и/или внутреннюю поверхность ионизационной камеры и/или ее компонент, с образованием летучих соединений. В качестве рабочего вещества используют карборандикарбоновую кислоту (C4H12B10O4), в которой атомы сильных окислителей включены в молекулу рабочего вещества. Сильные окислители, при электрическом разряде, высвобождаясь из молекулы рабочего вещества, вступают в химическую реакцию с продуктами, загрязняющими систему экстракции ионов и/или внутреннюю поверхность ионизационной камеры и/или ее компонент, с образованием летучих соединений, образующиеся летучие соединения удаляют вакуумной откачкой. Способ непрерываемого производства пучка ионов карборана с постоянной самоочисткой ионного источника и системы экстракции ионного имплантера, заключающийся в том, что в ионизационную камеру источника ионов подают рабочее вещество на основе карборана и вещества, являющиеся сильными окислителями, такие как кислород или его химические соединения, которые вступают в химическую реакцию с продуктами, загрязняющими систему экстракции ионов и/или внутреннюю поверхность ионизационной камеры и/или ее компонент, с образованием летучих соединений, отличающийся тем, что в ионизационную камеру подают рабочее вещество на основе карборана, а именно карбондикарбоновую кислоту (C4H12B10O4), в котором атомы сильного окислителя, кислорода, включены в молекулу рабочего вещества и в электрическом разряде, высвобождаясь из рабочего вещества, вступают в химическую реакцию с продуктами, загрязняющими систему экстракции ионного имплантера и внутреннюю поверхность ионизационной камеры источника ионов, с образованием летучих соединений, удаляемых при помощи вакуумной откачки.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Институт Теоретической и Экспериментальной Физики" (ФГБУ "ГНЦ РФ ИТЭФ") (RU)

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)

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 асфальтодорожному строительству и непосредственно касается способов обработки асфальтобетонных покрытий с применением композиций на основе битумполимерных вяжущих. Технический результат: низкое водонасыщение обработанных асфальтобетонных покрытий, снижение старения покрытий, повышение коэффициента сцепления колеса с покрытием. Способ обработки асфальтобетонных дорожных покрытий органическим раствором композиции модифицированного битумного вяжущего, при котором обработку осуществляют пропиткой верхнего слоя асфальтобетонного покрытия пропиточным составом, в качестве которого используется композиция модифицированного битумного вяжущего, содержащая 30-85 мас.% нефтяного битума, 15-20 мас.% нефтеполимерной смолы и, возможно, 0-40 мас.% минерального масла и 0-5 мас.% поверхностно-активных веществ, которую применяют в виде раствора в органическом растворителе, имеющем температуру кипения 155-200°С, используемом при его весовом соотношении к модифицированному битумному вяжущему, равном 70/30-50/50, при этом нанесение раствора модифицированного битумного вяжущего на асфальтобетонное покрытие осуществляют методом розлива при норме расхода раствора 0,1-0,4 л/м2 и при температуре -6-(+40°C). 1. Способ обработки асфальтобетонных дорожных покрытий органическим раствором композиции модифицированного битумного вяжущего, отличающийся тем, что обработку осуществляют пропиткой верхнего слоя асфальтобетонного покрытия пропиточным составом, в качестве которого используется композиция модифицированного битумного вяжущего, содержащая 30-85 мас.% нефтяного битума, 15-20 мас.% нефтеполимерной смолы и, возможно, 0-40 мас.% минерального масла и 0-5 мас.% поверхностно-активных веществ, которую применяют в виде раствора в органическом растворителе, имеющем температуру кипения 155-200°С, используемом при его весовом соотношении к модифицированному битумному вяжущему, равном 70/30-50/50, при этом нанесение раствора модифицированного битумного вяжущего на асфальтобетонное покрытие осуществляют методом розлива при норме расхода раствора 0,1-0,4 л/м2 и при температуре -6-(+40°C). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемая композиция модифицированного битумного вяжущего содержит минеральное масло с кинематической вязкостью (при 40°С), равной 35-75 мм2/с. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя модифицированного битумного вяжущего используются растворители, выбранные из группы: уайт-спирит, Тиккурила, Лотоксан, петролейный эфир. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяемый для обработки асфальтобетонных покрытий органический раствор модифицированного битумного вяжущего, содержащий дополнительно ПАВ и минеральное масло, получают по следующей схеме: добавляют нефтеполимерную смолу и поверхностно-активные вещества к предварительно нагретому битуму, перемешивают образовавшуюся смесь при нагревании, добавляют минеральное масло, перемешивают и добавляют к охлажденному вяжущему органический растворитель. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработке подвергают асфальто-бетонное покрытие, содержащее щебень, песок, битум, стабилизирующую добавку тринидад-асфальта. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании в качестве вяжущего композиции, включающеей 80% битума и 20% смолы, а в качестве растворителя Лотоксана или петролейного эфира, при весовом соотношении вяжущего и растворителя, равном 50/50, норма расхода пропиточного состава, оптимально, составляет 0,1-0,125 л/м2.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ И ОСОБО ЧИСТЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ" (RU)

Изобретение относится к технологии получения пленок гексагонального феррита бария, которые могут быть использованы во невзаимных микроволновых устройствах: фазовращателях, изоляторах, циркуляторах. Способ обработки пленочного магнитного материала гексаферрита бария включает нанесение пленки гексаферрита бария состава BaFe12O19 на сапфировую подложку epi-ready ориентации (0001), после чего пленку в открытой атмосфере дополнительно подвергают воздействию плазмы со среднемассовой температурой в диапазоне 3727?9727°С в течение 50-60 с, при этом в качестве источника плазмы используют плазмотрон постоянного тока с вихревой стабилизацией и расширяющимся каналом выходного электрода, генерирующий на выходе слабо расходящуюся плазменную струю азота диаметром D равным 8?10 мм. Технический результат: формирование выраженной текстуры пленки гексаферрита бария вдоль оси <0001>, перпендикулярной поверхности сапфировой подложки, и понижение величины коэрцитивного поля в ней до значений (14330?39000) А?м-1 (180?490 Э) при обработке пленки плазмой со среднемассовой температурой в диапазоне 3727?9727°С в течение 50-60 с; достижение намагниченности насыщения пленки гексаферрита бария 40?42 А?м2кг-1 при среднемассовой температуре плазмы в диапазоне 3727?4727°С; достижение намагниченности насыщения пленки гексаферрита бария 60?62 А?м2кг-1 при среднемассовой температуре плазмы в диапазоне 7727?9727°С. 6 ил., 1 табл., 3 пр.

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