Open Access Open Access  Restricted Access Access granted  Restricted Access Subscription Access

No 4 (2025)

Cover Page

Full Issue

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

ТЕХНИКА ЯДЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

ISSLEDOVANIE PUChKA IONOV V USKORITELYaKh-TANDEMAKh S VAKUUMNOY IZOLYaTsIEY

Bykov T.A., Kolesnikov Y.A., Koshkarev A.M., Ostreinov G.M., Savinov S.S., Shchudlo I.M., Taskaev S.Y.

Abstract

Для бор-нейтронозахватной терапии – перспективной методики лечения злокачественных опухолей – требуются ускорительные источники нейтронов эпитеплового диапазона энергий. Одним из востребованных ускорителей заряженных частиц является тандемный электростатический ускоритель оригинальной конструкции, названный со временем ускорителем-тандемом с вакуумной изоляцией VITA. В работе представлены результаты измерения фазового портрета пучка ионов, получаемого на экспериментальной установке в Институте ядерной физики СО РАН и на установках для онкологических клиник, отличающихся наличием предускорения. Показаны преимущества и недостатки использования предускорения. Сделаны предложения для улучшения ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией, требующие экспериментальной проверки.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):4–11
pages 4–11 views

METODIChESKIE PODKhODY K OPREDELENIYu PARAMETROV VYDELENIYa ENERGII VIGNERA V OBLUChENNOM GRAFITE

Pavlyuk A.O., Kotlyarevskiy S.G., Bespala E.V., Kan' G.N., Zelenskaya E.P.

Abstract

Представлены методические подходы к определению параметров отжига радиационных дефектов и, соответственно, выделения запасенной энергии (энергии Вигнера). Рассмотрены подходы к отбору проб графита из разных мест и элементов графитовых кладок промышленных уран-графитовых реакторов (УГР), а также устройство экспериментальной установки для дифференциально-термического анализа проб, позволившие получить спектры выделения энергии Вигнера графита и применить алгоритмы их математической обработки для определения энергий активации.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):12–21
pages 12–21 views

ISTOChNIK REZONANSNYKh NEYTRONOV (IREN): OPREDELENIE POTOKOV REZONANSNYKh I TEPLOVYKh NEYTRONOV, ENERGETIChESKOY FUNKTsII RAZREShENIYa I ZAVISIMOSTI POTOKA OT ENERGII NEYTRONOV

Borzakov S.B., Golubkov E.A., Ergashov A.M., Zontikov A.O., Kopach Y.N., Mazhen S., Kuznetsov V.L., Mitsyna L.V., Rebrova N.V., Rogov A.D., Sedyshev P.V., Simbirtseva N.V., Khramko K.

Abstract

Потоки тепловых и резонансных нейтронов, зависимость потока нейтронов от их энергии и функция разрешения определены экспериментально для одиннадцатиметровой и шестиметровой пролетных баз (на четвертом и третьем каналах) установки "Источник резонансных нейтронов" (ИРЕН), ОИЯИ. Полученные экспериментально характеристики установки ИРЕН подтверждены расчетами методом Монте-Карло.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):22–31
pages 22–31 views

ЭЛЕКТРОНИКА И РАДИОТЕХНИКА

MODELIROVANIE I OPTIMIZATsIYa KhARAKTERISTIK VYSOKOVOL'TNOGO ISTOChNIKA PITANIYa ELEKTROSTATIChESKOGO USKORITELYa PYLEVYKh ChASTITs

Kalaev M.P., Telegin A.M.

Abstract

Рассмотрены принципы построения высоковольтного источника с выходным напряжением 50–200 кВ питания линейного электростатического ускорителя пылевых частиц, который используется для моделирования воздействия микрометеороидов и частиц космического мусора на элементы конструкции космических аппаратов. На основе компьютерного моделирования выбраны основные электронные компоненты, входящие в схему высоковольтного генератора, проведено испытание в составе ускорителя. Рассчитано влияние пульсаций выходного напряжения на ускорение пылевой частицы с размерами 1–10 мкм в тракте, состоящем из 11 полых цилиндрических электродов с суммарным ускоряющим напряжением 100 кВ.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):32–39
pages 32–39 views

AVTOMATIChESKIY IZMERITEL' IMPUL'SNYKh ILI NEPRERYVNYKh SVETOVYKh POTOKOV

Oshlakov V.G., Shcherbakov A.P.

Abstract

Рассматривается автоматическое измерение импульсных или непрерывных световых потоков, управляемое центральным процессором. Коэффициент усиления регулируется цифровым потенциометром, предложен метод регулирования. При повышении светового потока до Φмакс = 2.2·10-5 Вт возможно отпирание команды уменьшить световой поток. Синхронный детектор увеличивает чувствительность измерений. Чувствительность, характеризуемая импульсной мощностью на линии волн 520 нм, не хуже 0.1·10-6 Вт. Частота модуляции светового потока 1000 Гц. Приведены формулы, позволяющие перейти на другую частоту модуляции.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):40–46
pages 40–46 views

GENERATOR IMPUL'SOV NA LAVINNOM TRANZISTORE S NIZKIM NAPRYaZhENIEM PITANIYa SKhEMY

Kulish M.I.

Abstract

Представлено описание генератора наносекундных импульсов. Импульсы формируются при лавинном пробое транзистора, который также участвует в формировании напряжения, необходимого для лавинного пробоя коллекторного перехода. В результате схема компактна и работоспособна уже при питающем напряжении 1.1 В. Схема весьма проста, не требует наладки, применяемые детали доступны. Амплитуда формируемых импульсов составляет примерно 40 В при нагрузке 50 Ом.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):47–52
pages 47–52 views

ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА

MODELIROVANIE RASPROSTRANENIYa I POGLOShchENIYa BYSTRYKh MAGNITOZVUKOVYKh VOLN, VOZBUZhDAEMYKh V PLAZME STELLARATORA L-2M

Meshcheryakov A.I., Grishina I.A.

Abstract

Разработан код для расчета распространения и поглощения быстрых магнитозвуковых (БМЗ) волн, возбуждаемых в плазме установок УТС. Рассчитаны продольные и азимутальные волновые числа БМЗ-волны, распространяющейся в дейтериевой плазме с параметрами, характерными для режима омического нагрева в стеллараторе Л-2М. Частота волны соответствует второй гармонике ионной циклотронной частоты дейтерия. Использовалась модель холодной бесстолкновительной плазмы в цилиндрической геометрии. Рассчитано поглощение БМЗ-волны ионами и электронами. Показано, что для второй гармоники ионной циклотронной частоты дейтерия 79% мощности БМЗ-волны будет поглощаться ионами. Поэтому для эффективной генерации токов увлечения БМЗ-волной в дейтериевой плазме нужно либо использовать более высокие гармоники ионной циклотронной частоты, либо искать альтернативные механизмы поглощения БМЗ-волны электронами, например, метод конверсии мод.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):53–60
pages 53–60 views

SISTEMA IONNOGO TsIKLOTRONNOGO NAGREVA PLAZMY V STELLARATORE L-2M I EE ISPOL'ZOVANIE DLYa PREDVARITEL'NOY IONIZATsII RABOChEGO GAZA

Meshcheryakov A.I., Grishina I.A., Popov M.E.

Abstract

Создана двухканальная система ионного циклотронного резонансного нагрева на стеллараторе Л-2М, позволяющая вводить в плазму ВЧ-излучение мощностью 2 кВт. С помощью созданной системы была проведена предварительная ионизация плазмы, предшествующая созданию плазмы омического нагрева в стеллараторе Л-2М. В экспериментах по предварительной ионизации было продемонстрировано уменьшение напряжения на обходе непосредственно перед пробоем рабочего газа примерно на 15%. Было также продемонстрировано эффективное подавление генерации убегающих электронов при помощи ВЧ-излучения на начальной стадии формирования разряда. Об этом свидетельствует уменьшение интенсивности жесткого рентгеновского излучения в 10 раз.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):61–68
pages 61–68 views

KALIBROVKA DETEKTORNYKh PLENOK IMAGING PLATES DLYa REGISTRATsII RENTGENOVSKOGO IZLUChENIYa

Khurchiev A.O., Skoblyakov A.V., Volkov V.A., Lapshin M.A., Vysotskiy S.A., Kantsyrev A.V., Golubev A.A.

Abstract

Детекторные пленки Imaging Plates (IP) широко используются в лазерно-плазменных и радиографических экспериментах для детектирования электронов, ионов и рентгеновского излучения. Применение IP в диагностике плазмы позволяет получить количественную информацию о параметрах плазмы. В работе представлены результаты калибровки детекторных пленок FujiFilm Imaging Plates BAS-MS и BAS-TR для рентгеновского излучения в диапазоне до 10 МэВ. Калибровка проводилась с помощью радиоактивного позитронного источника Ge-68 и лазерного медицинского сканера Durr Dental VistaScan Mini View.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):69–73
pages 69–73 views

LABORATORNAYa USTANOVKA IMPUL'SNOGO MAGNITNOGO POLYa AMPLITUDOY DO 35 Tl DLYa MAGNITOTRANSPORTNYKh IZMERENIY

Safonchik M.O., Shakhov M.A.

Abstract

Созданная в ФТИ им. А.Ф. Иоффе установка импульсного магнитного поля позволяет измерять транспортные явления (эффект Холла, магнитосопротивление) материалов в импульсном магнитном поле с многократно получаемыми импульсами амплитудой до 35 Тл и длительностью импульса 10 мс. Приведено обоснование оптимального выбора структуры установки, схемотехники и алгоритмов обработки. Удобство в эксплуатации при небольших затратах в эксплуатации делает установку хорошим выбором для научной лаборатории.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):74–88
pages 74–88 views

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ЭКОЛОГИИ, МЕДИЦИНЫ, БИОЛОГИИ

METODIKA VIZUALIZATsII PRIZEMNYKh VIKhREVYKh STRUKTUR V ZADAChAKh ARKhITEKTURNOGRADOSTROITEL'NOY AERODINAMIKI

Dekterev D.A., Meshkova V.D., Shul'zhenko P.D., Dekterev A.A., Neob\"yavlyayushchiy P.A.

Abstract

Изучение аэрационного режима в условиях городской застройки является важной и актуальной задачей. Основными исследовательскими подходами в ее решении являются численное моделирование и эксперименты в аэродинамических трубах. Экспериментальные данные важны как для качественной оценки структуры потока, так для верификации математических моделей. В работе представлены результаты исследований приземных вихревых структур методом сажемасляной визуализации для моделей различных типов городской застройки, проводимых на аэродинамических установках. Описана методика проведения эксперимента как на канонических моделях в форме куба, так и на более сложных макетах застройки. Сопоставление результатов сажемасляной визуализации с расчетными векторными полями напряжения на поверхности показало их качественное соответствие.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):89–97
pages 89–97 views

USTANOVKA DLYa ISSLEDOVANIYa VLIYaNIYa KAPILLYaRNYKh VOLN NA MIKROVOLNOVOE IZLUChENIE VZVOLNOVANNOY VODNOY POVERKhNOSTI

Sterlyadkin V.V., Kulikovskiy K.V., Kuz'min A.V.

Abstract

Описана оригинальная установка для исследования вклада капиллярных волн в диапазоне волновых чисел k = 100–1200 рад/м в микроволновое излучение водной поверхности. Особенностью технического решения является генерация почти монохроматической решетки капиллярных волн на поверхности плоского сосуда, что позволяет в “чистом” виде изучать критические явления, возникающие в микроволновом излучении поверхности при определенных углах наблюдения. Генерация капиллярных волн заданной частоты и амплитуды проводилась тонкой планкой на поверхности, а ее колебания задавались устройством, расположенным под поверхностью воды. Форма полученной волны регистрировалась с точностью до 0.03 мм оригинальным методом по изображению светящейся линии, отраженной от поверхности. Вертикальный угол наблюдения варьировался от 8 до 70 °, а азимутальные углы поворота капиллярной решетки изменялись на 360 °. Микроволновый радиометр позволял измерять вариации яркостной температуры на четырех поляризациях с чувствительностью 0.1 К при времени накопления 1 с. Обнаружено, что капиллярные волны амплитудой всего 0.15–0.20 мм вызывают резонансное увеличение интенсивности излучения, достигающее 5–6.5 К. С теорией согласуются как амплитуда, так и положение резонансного пика, которое смещалось к меньшим углам места при стремлении длины капиллярной волны к длине волны излучения.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):98–107
pages 98–107 views

PRIBORNYY KOMPLEKS DLYa IZMERENIYa SPEKTRAL'NOY PODVODNOY OSVEShchENNOSTI PRESNOVODNYKh VODOEMOV PO GLUBINE S MINIMIZATsIEY VNEShNIKh VLIYaYuShchIKh FAKTOROV

Sutorikhin I.A., Solov'ev V.A., Krivobokov D.E.

Abstract

Приведено описание приборного комплекса для измерения спектральной подводной освещенности на разных глубинах пресноводных водоемов, который состоит из двух герметичных погружаемых измерительных боксов и одного внешнего блока обработки данных. Основное отличие комплекса от аналогичных устройств в минимизации влияния изменения внешней надводной освещенности, связанной с облачностью, туманом, дымкой и слабым поверхностным волнением, на измерения. Комплекс опробован на различных глубинах нескольких участков акватории Телецкого озера в ходе экспедиции в летний период 2024 года. Приведены результаты измерений и выполнена оценка влияния слабого волнения водной поверхности.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):108–114
pages 108–114 views

ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕХНИКА

MODERNIZIROVANNYY MIKROMARKIRATOR NA OSNOVE GRAVIROVAL'NOGO STANKA

Shelkovnikov E.Y., Gulyaev P.V., Ermolin K.S.

Abstract

Статья посвящена модернизации устройства микромаркировки на основе серийного гравировального станка CNC2418. Целью модернизации является уменьшение размеров отдельных отпечатков маркировки. Для этого предложено повышать точность перемещений иглы маркиратора в вертикальном направлении и осуществлять контроль ее контактирования с поверхностью. Описан механический редуктор, сокращающий величину шагового перемещения по вертикальной оси с 10 до 1.5 мкм и состоящий из консольно закрепленной пьезобалки и цилиндрической пружины, соединенной с шаговым приводом. Описаны три способа контроля контактирования иглы маркиратора с поверхностью образца, основанные на измерении электромеханических параметров пьезобалки и использующие широкодоступные средства измерения, такие как осциллограф или мультиметр. Применение предложенных решений позволило снизить площадь отдельных элементов маркировки в 1.9 раза.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):115–121
pages 115–121 views

KALIBROVKA SKANIRUYuShchEGO ZONDOVOGO MIKROSKOPA KEL'VINA I OPREDELENIE UROVNEY FERMI NANOKRISTALLOV SUL'FIDA SVINTsA

Onishchuk D.A., Litvin A.P., Parfenov P.S.

Abstract

Калибровку величины работы выхода зондов для сканирующей микроскопии Кельвина, традиционно основанную на использовании высокоориентированного пиролитического графита, предлагается дополнять калибровкой по распространенному материалу – оксиду олова, легированному индием и фтором (ITO и FTO). Исследование проводится с использованием зондов с платиновым и золотым покрытиями. По результатам калибровки определяются положения уровня Ферми нанокристаллов сульфида свинца с лигандными оболочками 1,2-этандитиола и тетрабутиламмония йодида. Показано, что выбранные оксиды характеризуются стабильной величиной работы выхода, дополнительная калибровка по оксидам помогает надежнее установить абсолютное положение работы выхода зондов, а золотые зонды обеспечивают более стабильный результат. Выбранные оксиды можно использовать и как дополнение к калибровке по пиролитическому графиту, и самостоятельно.

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):122–130
pages 122–130 views

VIZUALIZATsIYa SVERKhZVUKOVYKh RAZREZhENNYKh GAZOVYKh POTOKOV SLOZhNOY FORMY

Yaskin A.S., Zarvin A.E., Kalyada V.V., Dubovinin K.A., Khudozhitkov V.E., Dering E.D., Vashchenko P.V., Labusov V.A.

Abstract

Специализированный сканер МАСИ-USB использован для оптических измерений, анализа формы и структуры сверхзвуковых недорасширенных газовых струй сложной формы в разреженном пространстве с давлением 0.2–20 Па. Свечение газа инициировалось сфокусированным пучком электронов с энергией около 10 кэВ. Сечения газовой струи получены равномерным перемещением струи относительно электронного луча. Продемонстрированы возможности использования сканирующей системы, разработанной на основе современных аппаратных и программных средств, для визуализации течений в сверхзвуковых струях со сложной конфигурацией потоков. Сочетание сканирования и фотовизуализации обеспечивает возможность более полного описания структуры сверхзвуковых потоков, в том числе в условиях кластированных течений.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):131–138
pages 131–138 views

FIZIChESKIE IZMERENIYa ORTOTROPII TONKIKh PLENOK OKSIDA GRAFENA

Prokhorov D.A., Zuev S.M.

Abstract

Представлены измерения коэффициентов тепло- и температуропроводности тонких пленок оксида графена (GO) в трех взаимно перпендикулярных направлениях в диапазонах температур от 203 до 373 К. Подробно описаны процесс и особенности измерения тонких пленок GO при температурах вблизи температур восстановления GO (около 393 К). При применении метода вспышки (LFA), метода дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и гидростатического взвешивания были получены экспериментальные зависимости удельной теплоемкости, плотности, коэффициентов тепло- и температуропроводности от температуры тонких пленок GO. В результате работы были измерены удельная теплоемкость, а также тепло- и температуропроводность тонких пленок GO в зависимости от температуры. Установлено, что применение метода вспышки при измерении температуропроводности в диапазоне температур от 273 до 373 К позволяет рассматривать анизотропные материалы как ортотропные.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):139—144
pages 139—144 views

ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ

PERSONAL'NYY MONITOR OPERATIVNOGO KONTROLYa ELEKTROMAGNITNYKh I MAGNITNYKh POLEY

Bocharov Y.I., Butuzov V.A., Vodokhlebov I.N., Voronov Y.A., Matveev A.V., Simakov A.B.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):153–155
pages 153–155 views

PRILOZhENIE DLYa POLUChENIYa KINETIChESKIKh DANNYKh PO IZOBRAZhENIYaM IN SITU ATOMNO-SILOVOY MIKROSKOPII ROSTA KRISTALLOV IZ RASTVORA

Piskunova N.N., Tsvetov D.I., Babikova N.N., Ustyugov V.A.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):156–159
pages 156–159 views

СИГНАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ANNOTATsII STATEY, NAMEChAEMYKh K PUBLIKATsII V ZhURNALE PTE

Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):160–168
pages 160–168 views

ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ДЕМОНСТРАЦИОННОГО И УЧЕБНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Trekhzerkal'nyy kol'tsevoy rezonator dlya nablyudeniya spektra izlucheniya geliy-neonovogo lazera

Gelikonov V.M., Kasatkin I.V., Terpelov D.A., Shabanov D.V.

Abstract

Представлена лабораторная экспериментальная установка на основе трехзеркального кольцевого резонатора — интерферометра бегущей волны, предназначенная для наглядной демонстрации и изучения спектральных особенностей излучения гелий-неонового лазера в нескольких режимах генерации. В частности, данная установка позволяет измерять параметры зеркал интерферометра – коэффициенты отражения и пропускания, что может быть использовано в лабораторных практикумах для студентов высших учебных заведений, приступающих к изучению физических основ и принципов работы газовых лазеров. Установка содержит элементы одномодовой волоконной оптики.
Instruments and Experimental Techniques. 2025;(4):145-152
pages 145-152 views

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).