Полезные модели

Полезная модель относится к ускорителям ионов и может быть использована для ускорения кластерных ионов в ядерной энергетике, при решении проблем управляемого термоядерного синтеза и в технологиях ионной имплантации. Многоапертурный ускоритель кластерных ионов позволяет ускорять сложные атомно-ионные образования, имеющие малое отношение заряда к массе с использованием электрического поля, в том числе и низкочастотного диапазона ВЧ электромагнитных волн. Увеличение интенсивности заряженных частиц в ускоренном пучке данного ускорителя связано с возможностью одновременной экстракции кластерных ионов из плазмы нескольких ионных источников. Оригинальность предложенного технического решения в том, что площади входных апертур трубок дрейфа отдельных каналов, многоканального инжектора, через которые осуществляется экстракция кластерных ионов из соответствующих генераторов плазмы, превосходят площади апертур на их выходах. Это позволяет обеспечивать отбор заряженных частиц для ускорения по каждому отдельному каналу в многоканальной ускоряющей ВЧ системе от плазменной поверхности, площадь которой превосходит соответствующий размер канала в самой ускоряющей ВЧ системе. Примененный в многоапертурном инжекторе способ электростатической фокусировки с помощью электростатических сеток в ускоряющих зазорах между смежными трубками дрейфа, площадь апертур которых синхронно уменьшается к выходу данного инжектора, обеспечивает усиленную наличием сетки фокусировку и радиальную компрессию пучка. Радиальная компрессия, в совокупности с общей направленностью электрического поля в отдельных каналах, позволяет одновременно экстрагировать кластерные ионы из плазмы нескольких источников и уменьшает их потери при транспортировке и при вводе в каналы ускоряющей ВЧ системы. Предложенная конструкция полезной модели обеспечивает повышение интенсивности потока ускоренных кластерных ионов в ускорителе, уменьшает их потери и расширяет возможности ускорения для кластерных ионов с различными значениями атомной массы. Многоапертурный ускоритель кластерных ионов, состоящий из многоапертурного инжектора, содержащего обечайки, каждая из которых содержит несколько отверстий, соосных соответствующим отверстиям в соседних обечайках и сходящихся к центральной продольной оси многоапертурного инжектора, корпус которого и все его обечайки электрически изолированы друг от друга, при этом обечайки электрически соединены с отдельными источниками электропитания, отличающийся тем, что диаметр отверстий в обечайках уменьшается по мере их приближения к выходу многоапертурного инжектора, и в эти отверстия установлены конусного вида полые металлические трубки дрейфа с металлическими сетками во входных апертурах, при этом диаметр каждой входной апертуры такой трубки дрейфа больше ее выходного диаметра в каждой обечайке, который, в свою очередь, равен входному диаметру трубки дрейфа в последующей обечайке, причем входные апертуры трубок дрейфа, установленных на входе многоапертурного инжектора, соединены, каждая - с соответствующим независимым источником кластерных ионов, а выходные апертуры трубок дрейфа, установленных на выходе многоапертурного инжектора, по размерам и положению согласованы с соответствующими апертурами трубок дрейфа на входе многоканальной ускоряющей высокочастотной (ВЧ) системы, внутри которой соосно расположены параллельно ее продольной оси несколько потенциальных электродов с установленными в них многоапертурными трубками дрейфа, объединенными в единую конструкцию и соединенными тремя параллельными волноводами, выполненными в виде спирали из полого металлического профиля, внутренняя полость которого заполнена диэлектриком, с другими многоапертурными трубками дрейфа, установленными на продольной оси между потенциальными электродами на этих волноводах, один конец каждого из которых соединен с генератором ВЧ колебаний электромагнитных волн бегущего типа, а другой - с соответствующей согласующей нагрузкой, соединенной с корпусом, причем соседние потенциальные электроды смещены относительно друг друга вокруг продольной оси ускоряющей ВЧ системы на 120 градусов, а их волноводы смещены относительно волноводов соседних потенциальных электродов на 60 градусов. https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2021.12.29/RUNWU1/000/000/000/208/650/ПМ-00208650-00001/00000006-m.jpg

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

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использована для бесконтактного одновременного определения различных параметров аэрозольных частиц или капель (например, пыль, дым, туман), таких как скорости, размеры и их концентрации в нестационарных потоках газа в зависимости от времени. Устройство для одновременного определения скоростей частиц, их размеров и концентрации в нестационарном потоке газа, содержащее диодный лазер и фотоприемник, отличающееся тем, что устройство содержит светодиод и фотоприемник, установленные соосно в двух металлических трубках, закрепленных на верхней поверхности жесткого основания, выполненного в виде несущего металлического L-образного профиля, при этом в первой металлической трубке расположены светодиод, первая линза, прямоугольная щелевая диафрагма и вторая линза для создания равномерного распределения интенсивности излучения светодиода в детектируемом объеме, во второй металлической трубке расположены щелевая кольцевая диафрагма с линзой и фотоприемник, которые собирают излучение, рассеянное пролетающими частицами, и фокусируют его на быстродействующий фотоприемник, при этом металлические трубки закреплены на противоположных концах металлического L-образного профиля для беспрепятственного прохождения исследуемого аэрозольного потока между ними, а электронный блок с быстродействующим аналого-цифровым преобразователем закреплен на нижней поверхности металлического профиля, заключается в улучшении технических характеристик путем упрощения конструкции с возможностью одновременного определения скоростей частиц аэрозоля, их размеров и концентрации в нестационарном аэрозольном потоке, упрощения оптической юстировки устройства за счет использования соосной оптической схемы, в которой все оптические компоненты располагаются на одной оптической оси; многократного увеличения эффективности сбора рассеянного излучения за счет применения кольцевой щелевой диафрагмы; снижения требований к источнику излучения за счет использования распространенного светодиода вместо одномодового диодного лазера с гауссовым распределением интенсивности.

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

Полезная модель относится к области измерительной техники. Предложен инфракрасный газоанализатор низкотемпературных паров углеводородов в выбросах сжиженного природного газа в атмосферу, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположены дополнительная плата управления и электронный блок управления, включающий в себя коммуникационную плату, а на его поверхности установлены разъем для подключения внешних цепей и инфракрасный оптический датчик с отверстиями для входа и выхода анализируемого газа из смеси воздуха и паров углеводородов, подключенный к электронному блоку управления, газовый канал, состоящий из коаксиальных внутренней и внешней цилиндрических труб, причем внешняя цилиндрическая труба герметично присоединена к цилиндрическому корпусу и на ее выходе размещен пылевой фильтр, а внутренняя цилиндрическая труба коаксиально и герметично соединена с инфракрасным оптическим датчиком, внутри которой коаксиально и последовательно расположены пористый металлический наполнитель, аэрозольный фильтр, побудитель расхода анализируемого газа и измеритель его внутренней температуры, на ее торце расположен измеритель наружной температуры анализируемого газа, снаружи нее установлена цилиндрическая электропечь, при этом электронный блок управления дополнительно включает в себя автономный электрический аккумулятор электрического питания и радиомодем с наружной штыревой антенной с защитным коаксиальным цилиндрическим обтекателем и с передачей на рабочей радиочастоте 433 МГц данных анализа низкотемпературных паров углеводородов с температурой до -100°С, причем защитный коаксиальный цилиндрический обтекатель выполнен радиопрозрачным при рабочей радиочастоте 433 МГц из пенополистирола с толщиной стенки от 2 до 2,5 см и соединен с внешней поверхностью цилиндрического корпуса болтовым соединением. Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение технических характеристик инфракрасного газоанализатора низкотемпературных паров углеводородов в выбросах СПГ в атмосферу путем увеличения длины линии связи радиопрозрачной передачи данных анализа низкотемпературных паров углеводородов на оптимальной рабочей радиочастоте.

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

Полезная модель относится к области измерительной техники и касается сканирующего анализатора содержания паров и капель топливных углеводородов в атмосфере. Анализатор содержит инфракрасный газоанализатор, включающий обтекаемый корпус, внутри которого расположены электронный блок инфракрасного оптического датчика, плата внешней коммуникации, плата памяти и радиопередачи данных, плата управления измерителем наружной температуры анализируемого газа и побудителем его расхода, а на его внешней поверхности установлен разъем для подключения внешних цепей и инфракрасный оптический датчик, измеритель наружной температуры анализируемого газа и газовый канал, соединенный с инфракрасным оптическим датчиком. К инфракрасному газоанализатору присоединен радиоуправляемый блок отбора и хранения проб паров и капель топливных углеводородов для их последующего анализа, включающий герметичную цилиндрическую емкость с приваренными к ней входным и выходным электромагнитными клапанами, плату их радиоуправления и аэрозольный волокнистый фильтр с измерителем наружной температуры анализируемого газа, а в обтекаемом корпусе установлена плата радиоуправления входным и выходным электромагнитными клапанами. Технический результат заключается в обеспечении возможности анализа содержания паров топливных углеводородов внутри объема топливовоздушного облака с отбором проб капель и паров для их последующего анализа.

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

Полезная модель относится к области экологии и охраны окружающей среды, в частности переработки отходов, и может быть использована в установках плазменной переработки отходов. Предложен электродуговой плазмотрон постоянного тока для установок плазменной переработки отходов, включающий соосные полые цилиндрические водоохлаждаемые электроды, представляющие собой анод и катод, выполненные с возможностью вихревой подачи нагреваемого плазмообразующего газа в зазор между анодом и катодом через форсунку, выполненную из изолирующего термостойкого материала, выполненную соосной с анодом и катодом и выполненную с отверстиями для подачи газа, при этом отверстия выполнены в плоскости, перпендикулярной оси электродов по касательной к внутренней поверхности форсунки, при этом анод имеет внутренний диаметр канала da, длину канала la от 4⋅da до 12⋅da, катод выполнен в виде стакана с внутренним диаметром dc от da до 2⋅da и глубиной lc от dc до 3⋅dc, внутренний диаметр форсунки di составляет от 2⋅dc до 3⋅dc, толщина стенки hw форсунки, в которой выполнены отверстия в количестве от 4 до 12 для подачи газа, составляет от 0,2⋅dc до 0,5⋅dc, отверстия в форсунке выполнены с диаметром dh от 0,08⋅da до 0,12⋅da и равномерно расположены по окружности форсунки, анод плазмотрона содержит соосную с анодом магнитную систему из 2 постоянных кольцевых магнитов с индукцией магнитного поля на торцевой поверхности 0,1 до 0,4 Тл и вектором магнитного поля, направленным вдоль оси анода, каждый из магнитов длиной не менее 1/5 от длины анода (>0,2la) с кольцевым проставком между магнитами длиной не менее 1/5 от длины анода (>0,2la). Технический результат - увеличение стабильности работы электродугового плазмотрона, что обеспечивает увеличение срока службы плазмотрона, расширение диапазона его рабочих характеристик и увеличение ресурса работы анода до 3500 часов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

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

Полезная модель относится к устройствам, которые применяются при проведении исследований образцов рентгеновскими методами. Предлагается ячейка для определения структуры водных растворов неорганических и органических веществ по характеристикам малоуглового рентгеновского рассеяния, содержащая корпус из трех пластин со сквозным отверстием, внутри которого между стенками отверстия и пластинами из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения, расположена кристаллизационная камера. Ячейка дополнительно снабжена камерой для буфера, пластины корпуса выполнены из металла, обе камеры образованы в средней пластине между уплотнительным кольцом, зажатым между верхней и нижней пластинами корпуса, и пластинами из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения, причем пластины корпуса герметично соединены между собой. Пластины из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения, выполнены из слюды, а пластины корпуса выполнены из стали. Для обеспечения герметичности корпуса применено винтовое соединение. Технический результат заключается в увеличении светосилы. 1. Ячейка для определения структуры водных растворов неорганических и органических веществ по характеристикам малоуглового рентгеновского рассеяния, содержащая корпус из трех пластин со сквозным отверстием, внутри которого между стенками отверстия и пластинами из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения расположена кристаллизационная камера, отличающаяся тем, что ячейка дополнительно снабжена камерой для буфера, пластины корпуса выполнены из металла, обе камеры образованы в средней пластине между уплотнительным кольцом, зажатым между верхней и нижней пластинами корпуса, и пластинами из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения, причем пластины корпуса герметично соединены между собой. 2. Ячейка по п. 1, отличающаяся тем, что пластины из материала, прозрачного для рентгеновского и оптического излучения, выполнены из слюды, а пластины корпуса выполнены из стали. 3. Ячейка по п. 1, отличающаяся тем, что для обеспечения герметичности корпуса применено винтовое соединение.

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

Полезная модель используется для проведения квантовых вычислений. Технический результат: квантовый регистр обладает масштабируемостью (увеличением количества кубитов в квантовом регистре), управление осуществляется исключительно импульсами напряжения, измерение конечного состояния квантового регистра производится путем пропускания тока по полупроводниковому проводу. Сущность полезной модели: квантовый регистр сформирован на основе полупроводникового провода, окруженного изолятором с нанесенными на него управляющими электродами, на концах провода расположены легированные контакты для пропускания тока при измерении конечного состояния квантового регистра, вблизи легированных контактов расположены дополнительные управляющие электроды, регулирующие заполнение полупроводникового провода свободными носителями. Полупроводниковый квантовый регистр для квантовых вычислений на основе пространственных состояний электронов в двойных квантовых точках, включающий в себя расположенный на диэлектрической подложке одиночный нелегированный полупроводниковый провод с распределенными по его длине двойными квантовыми точками, окруженный диэлектриком с расположенной на диэлектрике системой управляющих электродов, при этом каждая отдельная двойная квантовая точка формируется тремя управляющими электродами с одинаковым расстоянием между ними, а крайние управляющие электроды имеют одинаковую длину вдоль полупроводникового провода и такая структура периодически повторяется, а на концах полупроводникового провода сформированы легированные контакты для пропускания тока по проводу, отличающийся тем, что на концах полупроводникового провода вблизи легированных контактов размещены дополнительные управляющие электроды.

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

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для одновременного сканирования содержания аэрозолей и паров топливных углеводородов в атмосфере, а также в системах контроля промышленной безопасности нефтегазовых объектов. Предложено устройство для анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов в атмосферном воздухе, содержащее блок подвески на вертикальной мачте двух параллельных и соединенных болтами прямоугольных швеллеров с входными прямоугольными отверстиями, содержащих полупроводниковые лазеры и фотодиоды, установленные соосно на внутренней поверхности прямоугольных швеллеров, электронный блок питания и управления с передачей оцифрованных данных измерительных каналов к удаленному компьютеру, сепаратор грубодисперсных капель, установленный перед прямоугольным отверстием, состоящий из прямоугольного канала постоянного сечения с расположенным в нем пористым цилиндром, оптический инфракрасный газоанализатор с побудителем расхода анализируемого газа через аэрозольный фильтр, установленный по центру прямоугольного отверстия на внутренней поверхности прямоугольного швеллера на выходе измерительного канала аэрозолей и примесных газов, при этом блок подвески сварочным соединением закреплен на вертикальной мачте с горизонтальным основанием в виде горизонтальной пластины, соединенной сваркой с вертикальной мачтой и болтами с корпусом самоходной тележки, а электронный блок содержит радиомодем с антенной для передачи по бескабельному радиоканалу данных анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов на удаленный компьютер. Технический результат заключается в улучшении технических характеристик путем одновременного анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов при механическом перемещении заявленного устройства внутри облака и передачи данных анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов по бескабельному радиоканалу на удаленный компьютер с радиомодемом и антенной. Устройство для анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов в атмосферном воздухе, содержащее блок подвески на вертикальной мачте двух параллельных и соединенных болтами прямоугольных швеллеров с входными прямоугольными отверстиями, содержащих полупроводниковые лазеры и фотодиоды, установленные соосно на внутренней поверхности прямоугольных швеллеров, электронный блок питания и управления с передачей оцифрованных данных измерительных каналов к удаленному компьютеру, сепаратор грубодисперсных капель, установленный перед прямоугольным отверстием, состоящий из прямоугольного канала постоянного сечения с расположенным в нем пористым цилиндром, оптический инфракрасный газоанализатор с побудителем расхода анализируемого газа через аэрозольный фильтр, установленный по центру прямоугольного отверстия на внутренней поверхности прямоугольного швеллера на выходе измерительного канала аэрозолей и примесных газов, отличающееся тем, что блок подвески сварочным соединением закреплен на вертикальной мачте с горизонтальным основанием в виде горизонтальной пластины, соединенной сваркой с вертикальной мачтой и болтами с корпусом самоходной тележки, а электронный блок содержит радиомодем с антенной для передачи по бескабельному радиоканалу данных анализа содержания аэрозолей и паров углеводородов на удаленный компьютер.

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

Полезная модель относится к термоядерной технике, а именно к конструкции первой стенки, и позволяет использовать первую стенку для воспроизводства трития из литийсодержащих материалов в термоядерном реакторе-токамаке, или в термоядерном источнике нейтронов, или в гибридной реакторной установке. Панель первой стенки термоядерного реактора выполнена из сегментов с ребрами жесткости, на которых сваркой закреплено стальное основание, имеющее продольные канавки полукруглого сечения, в которых пайкой закреплены трубки с теплоносителем, выполненные из хромциркониевой бронзы, а сверху на трубках пайкой закреплены тайлы, также имеющие продольные канавки. Причем в пространстве между ребрами жесткости размещены пластины из литийсодержащего материала, удерживаемые в этом пространстве стальной П-образной крышкой, приваренной к ребрам жесткости. В каждой пластине из литийсодержащего материала выполнено множество сквозных отверстий. Техническим результатом является возможность замены одновременно установленных в реакторе панелей первой стенки с литийсодержащим материалом и модулей бланкета с делящимися изотопами в разное время, независимо друг от друга. Панель первой стенки термоядерного реактора, состоящая из сегментов с ребрами жесткости, на которых сваркой закреплено стальное основание, имеющее продольные канавки полукруглого сечения, в которых пайкой закреплены трубки с теплоносителем, выполненные из хромциркониевой бронзы, а сверху на трубках пайкой закреплены тайлы, также имеющие продольные канавки, отличающаяся тем, что в пространстве между ребрами жесткости размещены пластины из литийсодержащего материала, удерживаемые в этом пространстве стальной П-образной крышкой, приваренной к ребрам жесткости, причем в каждой пластине из литийсодержащего материала выполнено множество сквозных отверстий. 2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве литийсодержащего материала используют следующие соединения: Li2TiO3, или Li4SiO4, или Li2ZrO3, или Li2O, которые могут эксплуатироваться при температуре до 1000°С.

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

Полезная модель относится к области цифровой электроники и может быть использована в модулях, предназначенных для создания элементов вычислительных систем, нейроморфных архитектур и устройств многоуровневой памяти. Предлагаемая модель также может быть использована для реализации не фон Неймановской логики вычислений. Предлагаемый элемент памяти на основе фазоизменяемого халькогенидного полупроводникового материала, содержащий подложку, активную часть и контакты, активная часть, расположенная на подложке, выполнена в виде слоя электропроводящего материала с хаотично расположенными внутри этого слоя наночастицами фазоизменяемого материала, над активной частью размещено защитное покрытие, контакты для подачи управляющих сигналов на активную часть размещены по периметру элемента, причем один из контактов постоянно подключен к источнику управляющих сигналов. В качестве слоя электропроводящего материала применен германий, а наночастицы фазоизменяемого материала выполнены из Ge2Sb2Te5. Подложка выполнена из кварца или сапфира, а защитное покрытие из нитрида кремния. 1. Элемент памяти на основе фазоизменяемого халькогенидного полупроводникового материала, содержащий подложку, активную часть и контакты, отличающийся тем, что активная часть, расположенная на подложке, выполнена в виде слоя электропроводящего материала с хаотично расположенными внутри этого слоя наночастицами фазоизменяемого материала, над активной частью размещено защитное покрытие, контакты для подачи управляющих сигналов на активную часть размещены по периметру элемента, причем один из контактов постоянно подключен к источнику управляющих сигналов. 2. Элемент памяти по п. 1, отличающийся тем, что в качестве слоя электропроводящего материала применен германий, а наночастицы фазоизменяемого материала выполнены из Ge2Sb2Te5. 3. Элемент памяти по п. 1, отличающийся тем, что подложка выполнена из кварца или сапфира, а защитное покрытие из нитрида кремния. 4. Элемент памяти по п. 1, отличающийся тем, что управляющим сигналом является электрический импульс или пучок лазерного излучения.

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