Экспериментальная физика

Е.Г.Рохмистрова, О.М. Лабынцева, В.В. Липова, Е.П. Лобкаева ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ И ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА КИСЛОРОДЗАВИСИМЫЕ ПРОЦЕССЫ В НЕЙТРОФИЛЬНЫХ ЛЕЙКОЦИТАХ КРОВИ КРЫС
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В настоящее время важной задачей является повышение устойчивости организма к действию экологически неблагоприятных факторов. Целью данной работы является оценка изменения резервных возможностей организма, в частности функциональной активности нейтрофилов.
Представлены результаты экспериментальных исследований определения метаболической активности нейтрофильных лейкоцитов крыс (по реакции восстановления нитросинего тетразолия) после гипоксической тренировки, воздействия переменного магнитного поля и комбинированного действия этих факторов.
Нормобарическая гипоксическая тренировка крыс проводилась газовой смесью: 5 % О₂ и 95 % N₂. Электромагнитное воздействие осуществляли низкоинтенсивным магнитным полем со средним значением модуля магнитной индукции 1,98 мТл и 2,93 мТл.
Результаты экспериментов показали, что:

• воздействие магнитного поля с индукцией 2,93 мТл вызывает стимуляцию метаболической активности нейтрофилов;
• комбинированное воздействие гипоксии и магнитного поля с индукцией 1,98 мТл существенно повышает цитотоксический потенциал нейтрофилов;
• комбинированное воздействие гипоксии и магнитного поля с индукцией 2,93 мТл приводит к снижению на 50 % метаболической активности нейтрофильных гранулоцитов крыс.

Е.А. Садчиков, Д.В. Вялых, А.Е. Дубинов, И.Л. Львов, С.А. Садовой ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФАЗИРОВКИ ВЧ-ГЕНЕРАТОРОВ НА ОСНОВЕ РАЗРЯДА С ПОЛЫМ КАТОДОМ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В работе приведены результаты начальных исследований возможности фазировки ВЧ-генераторов на основе разряда с полым катодом. Показано, что при определенных режимах происходит автоподстройка частот ВЧ-генераторов, а также то, что на достаточно продолжительном периоде длительности импульса генерации фазовый сдвиг остается постоянным.

А.Г. Арзев, И.В. Галахов, В.А.Осин, В.В.Свиридов МЕТОДИКА РАСЧЁТА РАЗРЯДНОГО КОНТУРА В СХЕМЕ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ КСЕНОНОВЫХ ЛАМП НАКАЧКИСИЛОВЫХ ЛАЗЕРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В настоящее время в РФЯЦ-ВНИИЭФ разрабатывается неодимовая лазерная установка для проведения экспериментальных исследований в области лазерного термоядерного синтеза. Накачка активных элементов силовых лазерных усилителей будет осуществляться с помощью мощных импульсных ксеноновых ламп.
Работоспособность ламп накачки лазера и возможность получения высоких значений коэффициента усиления в усилительных каскадах лазера во многом зависят от правильного построения разрядного контура схемы питания импульсных ламп. Параметры разрядного тока, в контуре и мощности разряда определяют основные параметры вспышки ламп.
В данной работе представлена методика расчета основных характеристик разрядного контура. Произведено сопоставление расчетных данных с экспериментальными результатами, полученными на прототипе модуля конденсаторной батареи установки. Сделан расчет разрядного контура, содержащего более мощные импульсные лампы.

А.А.Седов, Е.Н.Афанасьев, А.В.Родионов ИССЛЕДОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ МИКРОВОЛНОВЫХ ОБЛУЧАТЕЛЕЙ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В Институте физики взрыва РФЯЦ-ВНИИЭФ с начала века проводятся исследования быстропротекающих (в основном газодинамических) процессов с использованием микроволновой интерферометрии. Как известно, интерферометрический метод измерения основывается на сравнении фаз излученного и принятого сигналов, поэтому его использование невозможно без знания хотя бы основных особенностей распределения электромагнитного излучения в зондируемом объекте, а это, в свою очередь, требует детального исследования амплитудно-фазовых характеристик (АФХ) применяемых антенных устройств. С другой стороны, во взрывных экспериментах антенна располагается, как правило, в непосредственной близости от исследуемого объекта, что требует исследования АФХ не только в дальней, но и в ближней зоне антенны. Особенную актуальность такие исследования приобрели при переходе к многоканальному зондированию.
Для экспериментального исследования АФХ антенных устройств в ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ разработан и изготовлен стенд для измерения параметров полей облучателей. Установка построена по отражательной схеме на базе совмещенного приемо-передающего устройства с рабочей длиной волны 3,2 мм с квадратурным фазовым детектированием принятого сигнала. Исследуемая антенна работает в приемо-передающем режиме. В ее поле перемещается сферический отражатель, диаметр которого согласован с длиной волны. Отражатель закреплен на малоотражающем подвесе и приводится в движение при помощи трех шаговых двигателей таким образом, что перемещается в сферических координатах по всем трем измерениям. Выходные сигналы с фазовых детекторов приемо-передающего устройства регистрируются на АЦП. Управление приводом стенда и регистрацией сигналов выполняется в рамках одной компьютерной программы.
Данный стенд позволяет детально исследовать амплитудные и фазовые распределения полей вблизи миниатюрных микроволновых облучателя в сферическом слое, толщиной 60 мм и в диапазоне угловых координат до ±50 градусов от оси облучателя. Это позволяет разрабатывать новые виды микроволновых антенн, а также измерять характеристики уже изготовленных образцов для последующего анализа экспериментальных данных, полученных в газодинамических опытах с использованием данных антенн.

А.В. Седов, А.Е. Шестаков, О.В. Кербель, В.Н. Матвиенко, А.В. Мирмельштейн, Ю.Н.Зуев РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В АЛМАЗНЫХ НАКОВАЛЬНЯХ: РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Обсуждены результаты первых рентгено-дифракционных экспериментов, выполненных с целью освоения техники работы с алмазными наковальнями и оценки экспериментальных возможностей созданной в РФЯЦ – ВНИИТФ установки для исследования структуры и физических свойств материалов при высоких давлениях.
В работе удалось пронаблюдать γ→α и α→α’ переходы в церии и подтвердить существование индуцированного давлением структурного перехода в CeNi при давлении ~ 2 ГПа.. Зафиксирована анизотропия изменения параметров решетки α-U и определено изменение объема элементарной ячейки при давлении до 8 ГПа.

М.А.Соснин, А.В.Белин АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АКТИВНЫХ ЗОН РЕАКТОРОВ  НА КРИТИЧЕСКИХ СТЕНДАХ
ОАО «ОКБМ Африкантов», Н.Новгород

ОАО «ОКБМ Африкантов» - один из ведущих исследовательских институтов атомной отрасли. Располагает собственной исследовательской и экспериментальной базой. Особенно стоит выделить уникальный комплекс критических стендов для исследования нейтронно-физических характеристик активных зон водо-водяных реакторов. Он включает в себя стенд холодных (СТ-659) и горячих (СТ-1125) испытаний.
Оборудование критических стендов позволяет проводить эксперименты с полномасштабными (модельными и штатными) активными зонами транспортных водо-водяных реакторов и обеспечивает всесторонние экспериментальные исследования характеристик а.з. ВВЭР во всем диапазоне рабочих температур.
Представительность испытаний нейтронно-физических характеристик (НФХ) а.з. ядерных реакторов, прежде всего, определяется обеспечением заданных параметров эксперимента и достоверностью их значений. Обще признанным подходом к повышению качества экспериментальных исследований является внедрение систем автоматизации научных исследований (АСНИ).
Начиная с 2000 года на критических стендах идёт процесс модернизации. Параллельно с ним происходит постепенная автоматизация эксперимента. В настоящий момент съем и обработка информации о статических и динамических режимах, а также контроль за технологическими параметрами производятся с помощью информационно-измерительных систем (ИИС) стендов.
ИИС обеспечивают:

• съем информации с первичных датчиков и ее первоначальную обработку;
• отображение информации на экране монитора в текстовом и графическом виде;
• запись информации в базы данных;
• предварительную обработку информации.

Таким образом, можно утверждать что на комплексе с критическими стендами ОАО «ОКБМ Африкантов» реализована система АСНИ, позволяющая существенно повысить качество экспериментальных исследований. Дальнейшее развитие стендов предполагает создание комплекса программных средств для окончательной обработки научной информации и разработку экспертной системы по вопросам экспериментальной физики ЯЭУ.

В.М.Мартынов, Б.П.Миронычев, Д.П.Спирин, В.В. Турутин МОДЕРНИЗАЦИЯ КАНАЛА СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО ПУЛЬТА ИКС-А
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Рассмотрен режим работы канала стабилизации температуры дозиметрического пульта ИКС-А. Установлены основные причины, снижающие точность стабилизации температуры. Предложен вариант доработки конструкции канала стабилизации температуры, позволяющий значительно повысить точность измерений радиотермолюменесценции облученных алюмофосфатных детекторов. Выбран вариант оптимизации режима работы схемы узлов нагрева детектора, позволяющий повысить надежность прибора. Рассмотрена возможность дополнения конструкции пульта ИКС-А устройством охлаждения катода фотопреобразователя, позволяющим снизить влияние темновых токов на результаты измерений. Представлена конструкция и кратко изложен алгоритм работы такого устройства.

В.К. Баранов, А.Г. Голубинский, В.А. Мазанов, А.В. Сиренко, С.Н. Степушкин, В.Ю. Хатункин ПРИМЕНЕНИЕ ОПТОГЕТЕРОДИННОЙ МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЭФФЕКТА ОТКОЛА В ЛАЗЕРНЫХ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В докладе дано описание новой бесконтактной методики непрерывного измерения во времени скорости полета объектов, ускоренных импульсом лазерного излучения и взрывом ВВ, по величине доплеровского сдвига частоты в рассеянном излучении. Доплеровский сдвиг измерялся оптогетеродинным методом на зондирующей длине волны ? = 1550 нм. В экспериментах измерялись скорости полета дисков из алюминия в условиях откола свободной поверхности, колпачков электродетонаторов (ЭД) и тонких фольг, подвергнутых мощному лазерному воздействию.
Важным выводом проделанной работы является демонстрация возможности параллельного измерения во времени процессов: ускорения, полета, взаимных столкновений и торможения в воздухе мелкодисперсной пыли, фрагментов откола и свободной поверхности быстролетящих объектов.
В докладе показано, что оптогетеродинный метод способен измерять скорость движения свободной поверхности пластины при ударе взрывом ВВ или тонким ударником (колпачком ЭД) с целью определения прочностных характеристик материалов (откольной прочности, скорости деформации и толщины слоя откола).
Максимальная зарегистрированная в опытах скорость составила 3,8 км/с при свободном полете в воздухе колпачка электродетонатора АТЭД-15.
Оптогетеродинным методом измерена динамическая прочность сплава алюминия АМГ6Ф, которая составила 12 Кбар и 17 Кбар при, соответственно, скорости деформации разрыва 8,4·10⁴ с^-1 и 8,7·10⁵ с^-1.

Д.С.Губин, И.А.Гусихина, М.А.Моисеевских, С.Ю.Пучагин, К.В.Страбыкин, А.Н.Субботин ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УСКОРИТЕЛЕ «ГАММА-1» МЕТОДОМ ПОГЛОЩАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Представлен разработанный метод измерения спектральных характеристик тормозного излучения (ТИ) с помощью поглощающих фильтров для импульсного сильноточного ускорителя электронов «Гамма-1» (2МВ, 1МА, 50нс). Спектрометрия ТИ основана на регистрации пропущенного через поглотители ТИ и восстановлении неизвестного спектра из интегральных соотношений связи сигналов детекторов и спектра ТИ. Различная спектральная чувствительность каналов регистрации к ТИ достигалась подбором материалов и толщин поглотителя перед детектором. Для регистрации ТИ использовался полупроводниковый детектор на базе кремниевых элементов детекторов СППД-01 толщиной ~400мкм, окруженных алюминием для обеспечения электронного равновесия в чувствительной области. Посредством свинцовых коллиматоров для каждого детектора обеспечивалась геометрия «узкого пучка». С помощью разработанного спектрометра на ускорителе «Гамма-1» были измерены и рассчитаны следующие спектральные характеристики ТИ: средняя энергия спектра ТИ, экспозиционная доза ТИ, общая энергия излучения, доля энергии излучения в диапазоне от 30 до 120кэВ и ряд других характеристик.

К.Г. Топорищев, Ю.Н. Зуев, И.Л. Святов, А.Е. Шестаков, А.В. Павленко, С.Н. Малюгина ЛОКАЛИЗАЦИЯ МАРТЕНСИТА ВБЛИЗИ ОТКОЛА ПРИ УДАРНО-ВОЛНОВОМ НАГРУЖЕНИИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 12Х18Н10Т
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Е.И.Забабахина», г. Снежинск

Сталь 12Х18Н10Т широко применяется в РФЯЦ-ВНИИТФ. Сочетание механических характеристик стали, таких как прочность, пластичность и ударная вязкость, её технологичность (свариваемость, коррозионная стойкость, и т.п.) делают её весьма привлекательной при изготовлении ампул для хранения и испытания токсичных и делящихся материалов. Данная сталь активно использовалась во взрывных экспериментах.
Работа выполнена с целью выявления на микроуровне изменений в стали 12Х18Н10Т происходящих при ударно-волновом нагружении (УВН).
Изложены результаты рентгенографического исследования распределения мартенсита деформации в образцах из нержавеющей стали 12Х18Н10Т претерпевших откол при ударноволновом нагружении. Для исследования распределения содержания мартенсита по глубине выбранного образца был проведен послойный рентгеноструктурный анализ со стороны откола. Обнаружена локализация мартенсита деформации вблизи поверхности откола. Сделаны оценки толщины слоя, в котором происходит локализация.