No 1 (2023)

Представлен вариант томографической реконструкции поперечного фазового портрета пучка на основе быстрого метода одновременной алгебраической реконструкции, редко используемого в ускорительной физике. Разработанная процедура диагностики реализована на сильноточном линейном ускорителе ионов водорода ИЯИ РАН и экспериментально проверена в диапазоне энергий пучка от нескольких десятков до нескольких сотен мегаэлектронвольт. Показана возможность использования данных различных измерителей профиля пучка и проведено сравнение томографического метода со стандартным методом поперечных профилей. Предложена процедура верификации реконструированных данных для использования в матричных кодах трассировки пучков и представлены примеры ее использования в случае фазовых портретов принципиально неэллиптической формы.

Кремниевая трековая система является одной из основных частей эксперимента BM@N. Она основана на двухсторонних кремниевых микростриповых детекторах со считывающей электроникой, управляемой потоками данных. Для проверки считывающей электроники, а также систем синхронизации времени и сбора данных были проведены пучковые испытания на линейном ускорителе электронов ЛИНАК-200 с энергией электронов до 200 МэВ. Испытания продемонстрировали стабильность работы прототипа системы считывания и сбора данных.

Описаны устройство и принцип работы импульсного модулятора, являющегося системой питания ускорителей серии ИЛУ, а также некоторые особенности, возникающие при его эксплуатации. Модулятор представляет собой устройство, являющееся нелинейной нагрузкой для питающей сети, вследствие чего во всех фазах сети питания возникает несимметричность формы тока за период сети. Это приводит к появлению постоянной составляющей тока в фазах питающего трансформатора. Для решения данной проблемы было предложено токовое симметрирование времени запуска модуляторов. С помощью данного метода также удается выравнивать величины эффективных токов по фазам. Другой проблемой является возможность появления в фазах сети питания высших по отношению к питающей частоте гармоник. Для снижения величин высших гармоник предлагается устанавливать в каждой фазе сети питания до модулятора дополнительные индуктивности, что позволяет снизить коэффициент гармоник в два раза.

Описана импульсная магнетронная система, генерирующая высокоэнергетические СВЧ-импульсы с частотой 400 Гц и средней мощностью 0.5 кВт. Для формирования импульса тока магнетрона использована схема с 12-ю идентичными транзисторными модулями с рабочим напряжением 800 В, которые на интервале импульса подключаются последовательно к первичной обмотке высоковольтного импульсного трансформатора с коэффициентом трансформации, равным 3.5. Таким образом формируется импульс напряжения с амплитудой до 26 кВ, током 25 А с регулируемой длительностью 100–500 нс. Представлены экспериментальные данные работы системы на импульсный СВЧ-магнетрон и эквивалент нагрузки.

Описана методика и приведены результаты экспериментальных исследований спектрального состава рентгеновского излучения плазмы гибридного Х-пинча с проволочками из алюминия ¹³Al, молибдена ⁴²Mo и серебра ⁴⁷Ag в энергетическом диапазоне от 0.5 до 15 кэВ с использованием детекторов на основе фторидов лития LiF(Mg, Ti). Значение электронной температуры плазмы для алюминия составило Т_е ≈ 0.35 кэВ, для молибдена – Т_е ≈ 0.48 кэВ и для серебра – Т_е ≈ 0.40 кэВ. Впервые измерена энергия жесткого излучения гибридных Х-пинчей.

Представлены результаты разработки малогабаритного лазера на парах бромида меди с импульсным зарядом рабочей емкости. Особенностями разработанного устройства являются высокочастотный режим заряда рабочей емкости (свыше 200 кГц) и варьируемая в интервале вплоть до 36 кГц частота следования импульсов генерации. При возбуждении активного элемента (длина 50 см, диаметр 2 см) с помощью разработанного источника достигнута мощность генерации 1.6 Вт при частоте следования импульсов 36 кГц. При этом мощность источника питания составляла 750 Вт.

Рассмотрена реализация схем измерения быстроменяющихся сопротивлений в динамических (взрывных) экспериментах. Представлены практические схемы двухпроводной и четырехпроводной методик измерения сопротивления. Приведены результаты применения описанных методик во взрывном эксперименте.

Представлены результаты разработки радиометрического комплекса для астрономических и атмосферных исследований в 3-миллиметровом диапазоне длин волн. Радиометр собран по модуляционной схеме с механическим обтюратором, реализованным на сверхразмерных квазиоптических волноводах. В качестве антенной системы использована антенна Кассегрена с диаграммой направленности 1° по уровню –3 дБ. Калибровка осуществляется по встроенному генератору шума. Для наблюдений в выделенной области небесной сферы приемная часть комплекса вместе с антенной размещена на двухкоординатном опорно-поворотном устройстве. Управление, сбор и обработка экспериментальных данных осуществляются в удаленном режиме с помощью разработанного авторами программного обеспечения.

Разработана и изготовлена аппаратура для регистрации сверхслабого оптического излучения от биокультур. Создан малогабаритный блок регистрации оптического излучения в режиме счета фотонов на основе чувствительных фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) со схемой дифференциального дискриминатора в каждом канале ФЭУ. Созданная четырехканальная система детекторов предназначена для регистрации и обработки электромагнитных колебаний, генерируемых микроорганизмами в активной и покоящихся фазах. Изучены характеристики излучения, испускаемого биокультурой сахаромицет boulardii.

Описаны устройство и принцип действия стенда “Микроскоп” для определения погрешности измерения перемещений отражающей поверхности. Стенд создан на основе инструментального микроскопа БМИ-1, в качестве эталона сравнения в составе стенда используется стеклянная штриховая мера 2-го класса точности. Дана теоретическая оценка инструментальной погрешности измерения перемещений отражающей поверхности с помощью стенда. Приведены методика поверки микроволновых радиоинтерферометров при помощи разработанного стенда и результаты испытаний микроволнового радиоинтерферометра по представленной методике.