Полезные модели

 Устройство диффузионной флуоресцентной томографии, состоящее из блока управления, соединенного с системой электромеханических подвижек, лазерного источника излучения, приемника излучения, соединенного с блоком обработки сигнала и визуализации, отличающееся тем, что содержит волоконно-оптический зонд, имеющий канал возбуждения и канал регистрации, при этом лазерный источник излучения соединен с входом канала возбуждения, выход канала регистрации соединен с приемником излучения, блок управления соединен с лазерным источником излучения и блоком обработки сигнала и визуализации, а выход канала возбуждения и вход канала регистрации волоконно-оптического зонда направлены в сторону исследуемого объекта.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем лазерных и информационных технологий Российской академии наук (RU)

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)

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)

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)

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности, к энергетическим реакторам типа PWR. Технический результат состоит в обеспечении возможности создания ядерного реактора, для которого в качестве регулятора мощности и средства, обеспечивающего длительную безперегрузочную кампанию топлива, является вертикально перемещаемый отражатель нейтронов, окружающий корпус активной зоны, размещаемый коаксиально в корпусе реактора, что позволяет создавать ядерные реакторы средней мощности с непрерывной многолетней безперегрузочной кампанией топлива, упростить конструкцию активной зоны, обеспечивать повышенные требования ядерной безопасности, эффективно использовать ядерное топливо. Способ эксплуатации вертикального ядерного реактора с перемещаемым отражателем нейтронов (ПОН), заключается в том, что в корпусе активной зоны из загруженного топлива обеспечивается воздействие ПОН на активную зону, причем размер активной зоны формируют в вертикальном направлении значительно превышает соответствующий размер ПОН в вертикальном направлении, а на участке активной зоны, покрытом ПОН, реализуется управляемая реакция деления топлива и подогрев теплоносителя, и, при исчерпании запаса реактивности на этом участке, ПОН перемещают от участка, имевшего взаимодействия с ПОН, в направлении участка загруженного топлива, не взаимодействовавшего с ПОН. 2 н.п. ф-лы, 1 илл.

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

Использование: для одновременного измерения концентраций аэрозолей и газовых примесей в атмосфере. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для измерения содержания аэрозолей и газовых примесей в атмосфере содержит побудитель расхода анализируемого воздуха через емкостную ячейку анализа аэрозолей с двумя электродами, соединенными с блоком измерения их электрической емкости и выполненными газопроницаемыми с расположенным между ними аэрозольным фильтром, газовую камеру с размещенным в ней сенсором, подключенным к электронному блоку, при этом устройство содержит цилиндрический корпус с соосными входным и выходным цилиндрическими патрубками анализируемого воздуха, внутри которого последовательно установлены первая и вторая плоские цилиндрические емкостные ячейки анализа аэрозолей с двумя параллельными цилиндрическими электродами, соединенными с блоком одновременного измерения их электрической емкости и выполненными газопроницаемыми с расположенным между ними аэрозольным фильтром, причем первая плоская цилиндрическая емкостная ячейка расположена на диэлектрической подложке перпендикулярно и соосно входному цилиндрическому патрубку напротив него, вторая плоская цилиндрическая емкостная ячейка установлена соосно перед выходным цилиндрическим патрубком и закреплена на диэлектрическом держателе, а газовая камера с сенсором размещена между второй емкостной ячейкой и выходным цилиндрическим патрубком, соединенным с побудителем расхода анализируемого воздуха. Технический результат: обеспечение возможности одновременного определения концентрации примесных газов в атмосфере и фракционной массовой концентрации аэрозольных частиц в зависимости от величины их размера. Устройство для измерения содержания аэрозолей и газов в атмосфере, содержащее побудитель расхода анализируемого воздуха через емкостную ячейку анализа аэрозолей с двумя электродами, соединенными с блоком измерения их электрической емкости и выполненными газопроницаемыми с расположенным между ними аэрозольным фильтром, газовую камеру с размещенным в ней сенсором, подключенным к электронному блоку, отличающееся тем, что устройство содержит цилиндрический корпус с соосными входным и выходным цилиндрическими патрубками анализируемого воздуха, внутри которого последовательно установлены первая и вторая плоские цилиндрические емкостные ячейки анализа аэрозолей с двумя параллельными цилиндрическими электродами, соединенными с блоком одновременного измерения их электрической емкости и выполненными газопроницаемыми с расположенным между ними аэрозольным фильтром, причем первая плоская цилиндрическая емкостная ячейка расположена на диэлектрической подложке перпендикулярно и соосно входному цилиндрическому патрубку напротив него, вторая плоская цилиндрическая емкостная ячейка установлена соосно перед выходным цилиндрическим патрубком и закреплена на диэлектрическом держателе, а газовая камера с сенсором размещена между второй емкостной ячейкой и выходным цилиндрическим патрубком, соединенным с побудителем расхода анализируемого воздуха.

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

Использование: для определения содержания газовой и пылевой компонент в аэрозольных облаках и запыленной атмосфере. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для измерения содержания газов и пыли в атмосфере содержит емкостную ячейку с двумя электродами, соединенными с измерительной аппаратурой, при этом электроды выполнены газопроницаемыми с расположенным между ними фильтрующим элементом, при этом один из электродов имеет форму катушки с отверстиями и внутренней газовой камерой, внутри которой размещен газочувствительный сенсор, соединенный с измерительной аппаратурой, а второй электрод выполнен виде сетки, установленной снаружи катушки. Технический результат - обеспечение возможности одновременного определения раздельного содержания газовой и пылевой компонент в атмосфере, упрощения и уменьшения времени измерения содержания этих компонентов в контролируемом газе. 1. Устройство для измерения содержания газов и пыли в атмосфере, содержащее емкостную ячейку с двумя электродами, соединенными с измерительной аппаратурой, отличающееся тем, что электроды выполнены газопроницаемыми с расположенным между ними фильтрующим элементом, при этом один из электродов имеет форму катушки с отверстиями и внутренней газовой камерой, внутри которой размещен газочувствительный сенсор, соединенный с измерительной аппаратурой, а второй электрод выполнен виде сетки, установленной снаружи катушки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на выходе из газовой камеры размещен побудитель расхода. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что газочувствительный сенсор выполнен на основе оптического или химического сенсоров.

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

Лазерный источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом, состоящий из корпуса с вакуумным насосом, удаляющим из корпуса балластный (фоновый) газ, лазера, установленного на корпусе, мишени, которая установлена в первой ступени данного источника ионов таким образом, что излучение лазера, проходя через мембрану в корпусе, прозрачную для лазерного излучения, попадает на мишень в области центральной продольной оси и генерирует лазерную плазму с высокой плотностью частиц. Плазма, содержащая многозарядные ионы материала мишени, дрейфуя в продольном направлении с кинетической энергией ионов порядка нескольких кэВ, попадает во вторую ступень. Во второй ступени осуществляется дополнительное увеличение зарядового состояния ионов плазмы в результате многократной ударной ионизации их электронами с энергией (температурой), увеличенной 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 источника, предлагаемого в качестве полезной модели, а также увеличению мощности лазерного излучения. 1. Лазерный источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом, состоящий из двух ступеней, в первой ступени которого установлены: лазер на корпусе источника и мишень из рабочего вещества на центральной продольной оси, расположенные таким образом, что обеспечивается попадание излучения лазера на мишень в области центральной продольной оси, а также вакуумный насос, предназначенный для откачки балластного газа; во второй ступени источника установлены электромагнитные соленоиды на корпусе источника таким образом, что они позволяют формировать во второй ступени продольное аксиально-симметричное магнитное поле, постоянные магниты, установленные 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, а также генератор переменного СВЧ-электрического поля, волновод, предназначенный для ввода переменного СВЧ-электрического поля в эту ступень, системы экстракции и ускорения ионов. 2. Лазерный источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом по п. 1, в котором попадание излучения лазера на мишень в области центральной продольной оси обеспечивается перемещением мишени относительно неподвижного лазера. 3. Лазерный источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом по п. 1, в котором попадание излучения лазера на мишень в области центральной продольной оси обеспечивается перемещением лазера относительно неподвижной мишени. 4. Лазерный источник многозарядных ионов с электронным циклотронным резонансом по п. 1, в котором попадание излучения лазера на мишень в области центральной продольной оси обеспечивается перемещением мишени и лазера относительно друг друга.

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

Многоапертурная высокочастотная система для ускорения кластерных ионов позволяет ускорять сложные атомно-молекулярные образования со слабой энергией внутренней связи и с малым отношением заряда к массе, требующие использования низких рабочих частот при ускорении в ВЧ-резонаторах. Оригинальность примененных технических решений, реализующих эти возможности, достигается тем, что волноводы с распространяющейся в них высокочастотной электромагнитной волной бегущего типа, расположены между трубками дрейфа параллельно продольной оси ускорителя, заполнены диэлектриком и выполнены в виде спиралей. Это способствует увеличению их рабочей длины и уменьшению скорости распространения ВЧ-электромагнитной волны по волноводу, позволяя регулировать движение бегущих электромагнитных волн в волноводах, создающих ускоряющую разность потенциалов между трубками дрейфа, согласуя его с динамикой движения кластерных ионов на траектории ускорения. Пространственное распределение ускоряемого ансамбля кластерных ионов между апертурами в трубках дрейфа и их одновременное ускорение по нескольким каналам в одной ускоряющей системе, способствует уменьшению плотности ускоряемых частиц в отдельном ускоряющем канале и вероятности их взаимных столкновений в процессе ускорения, повышая интенсивность потока ускоренных кластерных ионов на выходе ускорителя. Многоапертурная высокочастотная система для ускорения кластерных ионов, состоящая из: корпуса, внутри которого соосно расположены, параллельно его продольной оси, несколько потенциальных электродов с установленными в них многоапертурными трубками дрейфа, объединенные в единую конструкцию и соединенные тремя параллельными волноводами из полого металлического профиля с другими многоапертурными трубками дрейфа, установленными на продольной оси между потенциальными электродами на этих волноводах, один конец каждого из которых подсоединен к генератору высокочастотных колебаний, а другой - к соответствующей согласованной нагрузке, соединенной с корпусом, причем соседние потенциальные электроды смещены относительно друг друга вокруг продольной оси данной системы на 120°, а их волноводы смещены относительно волноводов соседних потенциальных электродов на 60°, отличающийся тем, что все волноводы выполнены в виде спирали, а их внутренние полости заполнены диэлектриком.

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

Многоапертурный согласующий канал с радиальной компрессией пучков ионов эффективен для применения в многоканальных ускорителях ионов, инжекция в которые производится из плазмы с низкой плотностью ионной компоненты и большой площадью поверхности эмиссии ионов. Оригинальность предложенного технического решения в том, что размеры входных апертур трубок дрейфа отдельных каналов полезной модели превосходят геометрические размеры апертур на ее выходе. Это позволяет обеспечивать отбор ионов для ускорения в каждом отдельном канале многоканальной ускоряющей ВЧ системы от плазменной поверхности, площадь которой превосходит соответствующий размер канала ускоряющей ВЧ системы, способствуя увеличению общей площади поверхности экстракции ионов для ускорения. Примененный способ электростатической фокусировки ионов электрическим полем в ускоряющих зазорах между смежными трубками дрейфа, которые имеют в данных зазорах одинаковые размеры апертур, синхронно уменьшающихся к выходу полезной модели, обеспечивает эффективную радиальную компрессию ионного пучка, которая, в совокупности с общей направленностью электрического поля в отдельных каналах, позволяет экстрагировать ионы из плазмы различных ИИ и уменьшать их потери в процессе транспортировки и при вводе в каналы ускоряющей ВЧ системы. Многоапертурный согласующий канал с радиальной компрессией пучков ионов, состоящий из корпуса, обечаек с соосно расположенными апертурами, сходящимися к его центральной продольной оси, отличающийся тем, что диаметр этих апертур уменьшается по мере их схождения, и в апертуры установлены конусного вида полые трубки дрейфа, выполненные таким образом, чтобы входной диаметр каждой трубки дрейфа был больше ее выходного диаметра, который в свою очередь равен входному диаметру каждой последующей трубки дрейфа, а корпус и обечайки электрически изолированы друг от друга и электрически соединены с отдельными источниками электропитания.

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