Полезные модели

В дуоплазматроне для малых давлений рабочего газа применен ряд физических эффектов, приводящих к уменьшению перезарядки и рассеяния ионов пучка на молекулах остаточного газа на выходе источника ионов путем более эффективного использования электронов, эмитируемых стенками в катодной полости, для ионизации газа в ней, а также к удерживанию плазмы от радиального разлета без повышения ее температуры в области экстракции ионов в пучок. Использование в данной полезной модели предложенных технических решений, как полый безнакальный катод, работающий в режиме электростатической ловушки для электронов, и установка магнитов между анодом и промежуточным электродом таким образом, чтобы они создавали в этой области мультипольное магнитное поле предложенной конфигурации, позволили реализовать изложенные выше физические эффекты и обеспечить генерацию ионных пучков с большой фазовой плотностью тока при малой величине давления рабочего газа. Дуоплазматрон для малых давлений рабочего газа отличается простотой конструкции, надежностью в работе, малым энергопотреблением и невысокой себестоимостью. Дуоплазматрон для малых давлений рабочего газа, состоящий из соосно расположенных на центральной продольной оси источника полого безнакального катода, промежуточного электрода с отверстием, где по периметру промежуточного электрода установлены постоянные магниты для формирования мультипольного магнитного поля в его полости, анода с отверстием эмиссии, электромагнитного клапана, подвижная заслонка которого перекрывает отверстие эмиссии в аноде, отличающийся тем, что торцевая сторона полого безнакального катода со стороны анода перекрыта металлической диафрагмой с отверстием, площадь которого равна или больше отношения произведения учетверенного объема полости безнакального катода на величину средней энергии, затрачиваемой на ионизацию молекулы рабочего газа электроном, к величине средней длины пробега, обеспечивающей ионизацию этого газа электронами, эмитируемыми стенками катодной полости, умноженной на величину энергии этих электронов, при этом между анодом и промежуточным электродом установлены магниты таким образом, что позволяют создавать в этом пространстве мультипольное аксиально-симметричное магнитное поле заданной конфигурации, величина которого вблизи центральной продольной оси источника стремится к нулю и резко нарастает по мере удаления от этой оси.

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

Стабилизированный источник газовых ионов относится к ускорительной технике. Цель - повышение стабильности процесса генерации ионов за счет стабилизации величины давления газа в разрядной камере и регулирования величины электрического напряжения на катоде, обеспечивая оптимальные условия для возникновения и горения электрического разряда в разрядной камере. Что достигается, как за счет регулирования напуска и расхода газа в разрядной камере, при помощи электромагнитных клапанов, установленных на входе и выходе разрядной камеры, режим работы которых задается соответствующими системами управления, связанными с датчиком давления, расположенным в разрядной камере, так и путем изменения электрического напряжения, подаваемого на катод источника с модулятора электрической дуги, величина которого регулируется в соответствии с законом Пашена системой управления, связанной с датчиком давления. Стабилизированный источник газовых ионов, состоящий из: разрядной камеры с отверстием эмиссии ионов, датчика давления, установленного в разрядной камере, электромагнитного клапана напуска газа, соединенного с системой управления напуском газа, которая соединена с датчиком давления, электромагнитного клапана, перекрывающего отверстие эмиссии ионов, соединенного с системой управления расхода газа, которая соединена с датчиком давления, модулятора электрической дуги, отличающийся тем, что в нем установлена система управления амплитудой электрического напряжения модулятора электрической дуги, соединенная с датчиком давления и модулятором электрической дуги.

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

Полезная модель относится к устройствам для получения водорода и кислорода электролизом воды и может быть использована для получения водорода и кислорода высокого давления. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик электролизера высокого давления, заключающееся в увеличении ресурса непрерывной работы, высокой ремонтоспособности и простоты эксплуатации. Для достижения указанного результата предложен электролизер высокого давления, содержащий корпус со съемным фланцем с прикрепленными к нему электролизными ячейками с анодом, катодом, мембраной, электродными рамками, патрубки подвода и отвода реагентов, герметичным токоподводом и штуцером для создания давления внутри корпуса, при этом корпус электролизера снабжен съемной крышкой с патрубками подвода и отвода реагентов и токоотводами, к крышке прикреплены с помощью выступов крышки электролизные ячейки, выполненные независимыми друг от друга с отдельными патрубками подвода и отвода реагентов и токоподводами, корпус содержит опоры для электролизных ячеек и по крайней мере один съемный фланец, электролизная ячейка дискообразной формы снабжена корпусом, состоящим из двух половинок с фланцами, между которыми зажата диафрагма, внутри каждой половины установлены дисковые электроды с предохранительными изолирующими рамками по внешнему краю и токоподводом, проходящим через гермоввод в корпусе ячейки, патрубки отвода реагентов установлены в верхней части корпуса ячейки симметрично диафрагме, патрубки подвода электролита установлены в верхней части корпуса ячейки со смещением в противоположные стороны от середины и снабжены дугообразными трубками для подвода электролита к нижней части электрода, электролизная ячейка прикреплена ушками к выступу крышки, а патрубки подвода и отвода реагентов и токоподводы ячейки прикреплены разъемами к патрубкам и токоподводам крышки корпуса электролизера, крышка корпуса электролизера с прикрепленными к ней ячейками установлена в корпус электролизера и загерметизирована в нем с помощью уплотнения крышки. Электролизер высокого давления, содержащий корпус со съемным фланцем с прикрепленными к нему электролизными ячейками с анодом, катодом, мембраной, электродными рамками, патрубками подвода и отвода реагентов, герметичным токоподводом и штуцером для создания давления внутри корпуса, отличающийся тем, что корпус электролизера снабжен съемной крышкой с патрубками подвода и отвода реагентов и токоотводами, к крышке прикреплены с помощью выступов крышки электролизные ячейки, выполненные независимыми друг от друга с отдельными патрубками подвода и отвода реагентов и токоподводами, корпус содержит опоры для электролизных ячеек и по крайней мере один съемный фланец, электролизная ячейка дискообразной формы снабжена корпусом, состоящим из двух половинок с фланцами, между которыми зажата диафрагма, внутри каждой половины установлены дисковые электроды с предохранительными изолирующими рамками по внешнему краю и токоподводом, проходящим через гермоввод в корпусе ячейки, патрубки отвода реагентов установлены в верхней части корпуса ячейки симметрично диафрагме, патрубки подвода электролита установлены в верхней части корпуса ячейки со смещением в противоположные стороны от середины и снабжены дугообразными трубками для подвода электролита к нижней части электрода, электролизная ячейка прикреплена ушками к выступу крышки, а патрубки подвода и отвода реагентов и токоподводы ячейки прикреплены разъемами к патрубкам и токоподводам крышки корпуса электролизера, крышка корпуса электролизера с прикрепленными к ней ячейками установлена в корпус электролизера и загерметизирована в нем с помощью уплотнения крышки.

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

В ионной пушке с изменяемой скважностью импульсов положение границы плазмы в течение всего времени отбора ионов с ее поверхности не зависит от режима формирования импульсов пучков заряженных частиц. Это достигается квазинепрерывной экстракцией ионов с плазменной поверхности при помощи отдельного электрода ионно-оптической системы (ИОС) с последующей их модуляцией по времени другим электродом ИОС. Предложенный вариант экстракции заряженных частиц не приводит к осцилляции плазмы в экспандере в период между импульсами экстракции ионов и возникновению плазменных колебаний, изменяющих форму и положение плазменной поверхности относительно вытягивающего электрода в момент отбора и формирования ионных пучков, как в режиме генерации отдельных импульсных ионных пучков, так и при генерации серий коротких импульсных пучков ионов с различными частотами следования. Предложенный способ формирования импульсных ионных пучков способствует уменьшению величины фазового объема заряженных частиц на выходе ионной пушки в режимах генерации различных по длительности импульсов ионных пучков с различной частотой следования. Фокусировка ионного пучка в данной ионной пушке осуществляется путем изменения величины электрического напряжения на фокусирующем электроде, установленном на ее выходе. Ионная пушка с изменяемой скважностью импульсов, состоящая из: электрически изолированного от земли и соединенного с высоковольтным источником электропитания источника ионов дуоплазматронного типа с соосно расположенными катодом, электрически соединенным с блоком электропитания, установленным на корпусе данного источника ионов, промежуточным электродом, электрически соединенным с блоком электропитания, установленным на корпусе данного источника ионов, анодом с отверстием эмиссии, электрически соединенным с корпусом данного источника ионов, экспандером, установленным на аноде, ионно-оптической системы с вытягивающим электродом, электрически соединенным с землей, фокусирующим электродом, электрически соединенным с блоком электропитания, отличающаяся тем, что между вытягивающим и фокусирующим электродами установлен модулирующий электрод, электрически соединенный с блоком электропитания, установленным на корпусе источника ионов дуоплазматронного типа и с блоком коммутации модулирующего электрода на землю.

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

Полезная модель относится к области вакуумной техники и предназначена для повышения герметичности и цикличности срабатывания крупногабаритных, прогреваемых сверхвысоковакуумных затворов (Ду 250 мм и более) при наличии пыли в вакуумной системе. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности многократной герметизации перекрываемой магистрали. Для достижения этого результата предложен сверхвысоковакуумный затвор, содержащий корпус с запирающими кольцами, снабженными герметизирующими поверхностями, уплотнительное кольцо и уплотнительный диск с уплотняющими выступами, механизм перемещения уплотнительного кольца и уплотнительного диска, механизм герметизации затвора с возможностью сжатия уплотняющих выступов уплотнительного кольца и диска с герметизирующими поверхностями запирающих колец, патрубок системы откачки, при этом уплотняющие выступы уплотнительного диска выполнены упругоэластичными. Вокруг упругоэластичного уплотняющего выступа уплотнительного диска установлен трубопровод с охлаждающей жидкостью. Уплотнительный диск выполнен с двумя упругоэластичными уплотняющими выступами. На запирающих кольцах, кроме имеющихся герметизирующих поверхностей, дополнительно выполнены внешние герметизирующие поверхности, причем уплотняющие выступы уплотнительного диска выполнены с возможностью их сжатия с внешними герметизирующими поверхностями запирающих колец, а уплотняющие выступы уплотнительного кольца выполнены с возможностью их сжатия с внутренними поверхностями запирающих колец. 1. Сверхвысоковакуумный затвор, содержащий корпус с запирающими кольцами, снабжёнными герметизирующими поверхностями, уплотнительное кольцо и уплотнительный диск с уплотняющими выступами, механизм перемещения уплотнительного кольца и уплотнительного диска, механизм герметизации затвора с возможностью сжатия уплотняющих выступов уплотнительного кольца и диска с герметизирующими поверхностями запирающих колец, патрубок системы откачки, отличающийся тем, что уплотняющие выступы уплотнительного диска выполнены упругоэластичными. 2. Сверхвысоковакуумный затвор по п. 1, отличающийся тем, что вокруг упругоэластичного уплотняющего выступа уплотнительного диска установлен трубопровод с охлаждающей жидкостью. 3. Сверхвысоковакуумный затвор по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный диск выполнен с двумя упругоэластичными уплотняющими выступами. 4. Сверхвысоковакуумный затвор по п. 1, отличающийся тем, что на запирающих кольцах, кроме имеющихся герметизирующих поверхностей, дополнительно выполнены внешние герметизирующие поверхности, причём уплотняющие выступы уплотнительного диска выполнены с возможностью их сжатия с внешними герметизирующими поверхностями запирающих колец, а уплотняющие выступы уплотнительного кольца выполнены с возможностью их сжатия с внутренними поверхностями запирающих колец.

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

Полезная модель относится к техническим средствам обработки воды, в частности к опреснению морской воды, и может быть использована для обеспечения населения и сельского хозяйства пресной водой высокого качества. Техническим результатом является улучшение качества опресняемой воды за счет корректировки изотопного состава воды - снижения изотопа водорода Н2 (дейтерия), что дает возможность ее длительного использования населением и в сельском хозяйстве без ущерба для здоровья человека. Для достижения этого результата предложена опреснительная установка обратного осмоса, состоящая из насоса высокого давления с электроприводом и рекуператором, мембранного разделительного элемента, каналов для подвода исходной воды низкого давления и исходной воды высокого давления, отвода сбросной воды высокого давления и сбросной воды низкого давления и отвода опресненной воды. Установка дополнительно содержит электролизер воды с каналом отвода обогащенной дейтерием воды, соединенный через кран-регулятор с каналом отвода опресненной воды, топливный элемент с дожигателем, соединенный каналами подвода водорода и кислорода с электролизером, а каналом подмеса обедненной дейтерием воды с каналом отвода опресненной воды потребителям. Опреснительная установка обратного осмоса, состоящая из насоса высокого давления с электроприводом и рекуператором, мембранного разделительного элемента, каналов для подвода исходной воды низкого давления и исходной воды высокого давления, отвода сбросной воды высокого давления и сбросной воды низкого давления и отвода опресненной воды, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электролизер воды с каналом отвода обогащенной дейтерием воды, соединенный через кран-регулятор с каналом отвода опресненной воды, топливный элемент с дожигателем, соединенный каналами подвода водорода и кислорода с электролизером, а каналом подмеса обедненной дейтерием воды с каналом отвода опресненной воды потребителям.

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

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, а именно к магнитно-импульсной обработке (штамповки, сварке) металлов, и может найти применение в различных областях машиностроения, приборостроения в авиа- и ракетостроении. Техническим результатом, на которое направлено предлагаемое техническое решение, является исключение деформации изделия в процессе герметизации. Для этого предложена магнитно-импульсная установка для герметизации тонкостенных цилиндрических контейнеров, содержащая металлическую раму, источник питания, токоввод, устройство управления, индуктор и устройство позиционирования, при этом магнитно-импульсная установка дополнительно содержит диэлектрический цилиндрический корпус, закрепленный диэлектрическим зажимным устройством на обойме индуктора тонкостенной частью насквозь через отверстие индуктора, а толстостенной соединен с приемником, имеющим не менее одного компенсационных отверстий и амортизирующую прокладку. Приемник и диэлектрический корпус соединены резьбовым соединением или скользящей посадкой. 1. Магнитно-импульсная установка для герметизации тонкостенного цилиндрического контейнера путем его сварки с торцевой заглушкой, содержащая индуктор, закрепленный в обойме на раме и соединенный с источником питания, устройство позиционирования и устройство управления, соединенные с источником питания, индуктором и устройством позиционирования, отличающаяся тем, что она снабжена диэлектрическим цилиндрическим корпусом с тонкостенной и толстостенной частями для размещения в нем контейнера с заглушкой с возможностью свободного перемещения, диэлектрическим зажимным устройством, установленным на обойме индуктора, и приемником, имеющим не менее одного компенсационного отверстия для истечения сжатого воздуха и амортизирующую прокладку, при этом толстостенной частью диэлектрический цилиндрический корпус соединен с приемником, а тонкостенной частью расположен в отверстии индуктора, причем диаметр компенсационного отверстия и длина диэлектрического цилиндрического корпуса выбраны из условия замедления контейнера до малых скоростей к моменту достижения приемника. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приемник и диэлектрический цилиндрический корпус соединены резьбовым соединением. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приемник и диэлектрический цилиндрический корпус соединены по скользящей посадке.

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

Полезная модель относится к области биотехнологии, в частности к биоэлектродам на основе углеродных высокодисперсных материалов (УВМ) с иммобилизованными бактериальными клетками Gluconobacter oxydans, которые могут быть использованы в биотопливных элементах (БТЭ). Технический результат состоит в том, что благодаря большой удельной поверхности и небольшим удельным объемным сопротивлением электрод обладает малым удельным сопротивлением, что позволяет получить значительное увеличение максимальной мощности. Для достижения указанного технического результата предложен анод для биотопливного элемента из карбонизованного нетканого волокнистого материала на основе ПАН полученного методом электроформования и состоящего из волокон диаметром 300-800 нм с плотностью упаковки 3-10%, с удельной поверхностью 500-2000 м2/г, удельным объемным сопротивлением, не более, 103 Ом см2, и имеющего толщину от 0,3 до 3,2 мм. Анод для биотопливного элемента из карбонизованного нетканого волокнистого материала на основе ПАН полученного методом электроформования и состоящего из волокон диаметром 300-800 нм с плотностью упаковки 3-10%, с удельной поверхностью 500-2000 м2/г, удельным объемным сопротивлением, не более 103 Ом?см2, и имеющего толщину от 0,3 до 3,2 мм.

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

Двухступенчатый источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом, состоящий из корпуса и вакуумного насоса, удаляющего из корпуса балластный (фоновый) газ, мишени, которая установлена в первой ступени данного источника ионов и лазера, установленного вне корпуса таким образом, что его излучение, проходя через диэлектрическое окно в корпусе, попадает на мишень в области центральной продольной оси и генерирует лазерную плазму с высокой плотностью частиц. Эта плазма, содержащая многозарядные ионы материала мишени, дрейфуя в продольном направлении с кинетической энергией ионов порядка нескольких кэВ, попадает во вторую ступень. В которой осуществляется дополнительное увеличение зарядового состояния ее ионов в результате многократной ударной ионизации их электронами, энергия (температура) которых повышена в результате электронного циклотронного резонанса. Нагрев электронов и удержание заряженных частиц плазмы во второй ступени реализуются подачей в нее СВЧ-электромагнитных колебаний по волноводу от генератора переменного СВЧ-электрического поля и наличием в ней магнитного поля сложной конфигурации с минимальной величиной на центральной продольной оси источника. Такое магнитное поле создается суперпозицией продольного, аксиально-симметричного магнитного поля, формируемого установленными на корпусе электромагнитными соленоидами, и мультипольного магнитного поля, величина которого на центральной продольной оси источника приближается к нулю и резко нарастает в пристеночной области. Это магнитное поле создается на всем протяжении второй ступени при помощи постоянных магнитов из SmCo, установленных по периметру корпуса как предложено в настоящей полезной модели. Отбор ионов из плазмы и формирование ионного пучка осуществляются при помощи электродов системы экстракции и ускорения ионов, установленных на выходе данного источника ионов. Создание на начальном этапе лазерной плазмы с большим содержанием многозарядных ионов и высокой скоростью продольного движения заряженных частиц, позволяет уменьшить потери ионов при перезарядке и уходе из области ионизации в магнитной ловушке с дополнительной ионизацией их электронами, температура которых повышена при помощи электронного циклотронного резонанса. Перечисленные выше факторы способствуют увеличению интенсивности и зарядового состояния ионного пучка на выходе предлагаемой полезной модели. Двухступенчатый источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом, состоящий из: корпуса, установленных на нем электромагнитных соленоидов таким образом, что они позволяют формировать во второй ступени данного источника ионов продольное аксиально-симметричное магнитное поле, постоянных магнитов, установленных по периметру корпуса таким образом, что они позволяют формировать на всем протяжении второй ступени мультипольное магнитное поле, величина которого на центральной продольной оси источника приближается к нулю и резко нарастает при удалении от нее в радиальном направлении, генератора переменного СВЧ-электрического поля, волновода, предназначенного для ввода переменного СВЧ-электрического поля в эту ступень, системы экстракции и ускорения ионов, вакуумного насоса, предназначенного для откачки балластного газа, отличающийся тем, что в первой ступени источника ионов на центральной продольной оси установлена мишень из рабочего вещества таким образом, что обеспечивается попадание на нее лазерного излучения в области центральной продольной оси.

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

Полезная модель относится к приборостроению и может быть использована, например, для корпусов герметичных приборов, в которых необходимо обеспечить вакуумный электрический ввод, а также для герметизации физических приборов со стандартными многоштырьковыми разъемами негерметичного исполнения. В корпусе герметичного прибора с вакуумным объемом между его крышкой и вставленным в отверстие в корпусе многопиновым разъемом, содержащим печатную плату с токоведущими дорожками, со стороны, обращенной в вакуумную полость прибора, вокруг отверстия под многопиновый разъем выполнена замкнутая канавка под уплотнительный элемент. Вокруг канавки конгруэнтно ее периметру сделаны глухие отверстия под винты, которые предназначены для прижатия печатной платы через нажимную планку к уплотнительному элементу, обеспечивая тем самым герметичность вакуумной полости прибора. Уплотнительный элемент может быть выполнен из эластомера. Канавка, в которую укладывают уплотнительный элемент, может иметь прямоугольную или округлую форму. 2 з.п. ф-лы; 2 ил.

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