Патенты автора Турчин Владимир Иванович (RU)
ИНЖЕКТОР ДЛЯ УСКОРИТЕЛЯ КЛАСТЕРНЫХ ИОНОВ // 2764147
Изобретение относится к области ускорителей заряженных частиц с большой массой и с малым электрическим зарядом и может использоваться при создании ускорителей кластерных ионов для применения в областях ядерной энергетики, решения проблем управляемого термоядерного синтеза и для изучения свойств материи при сверхвысокой плотности энергии. Технический результат - увеличение тока в пучке кластерных ионов с различной массой на выходе ускорителя. В инжекторе для ускорителя кластерных ионов реализована одновременная экстракция заряженных частиц из плазмы нескольких источников кластерных ионов по нескольким каналам, формирование ионных пучков, ускорение их компрессии и ввода в ускоряющую ВЧ структуру ускорителя. Инжектор содержит несколько разнесенных в пространстве каналов, входная апертура каждого из которых соединена с отдельным источником кластерных ионов. В инжекторе использована комбинация скрещенных силовых полей: аксиально-симметричного электрического поля и мультипольного магнитного поля со сложной конфигурацией силовых линий. 2 ил.
Изобретение относится к области ускорителей заряженных частиц с большой массой и с малым электрическим зарядом и может использоваться при создании ускорителей кластерных ионов для применения в областях ядерной энергетики, решения проблем управляемого термоядерного синтеза и для изучения свойств материи при сверхвысокой плотности энергии. Технический результат - увеличение тока в пучке кластерных ионов с различной массой на выходе ускорителя. Способ предусматривает использование инжектора для ускорителя кластерных ионов, в котором реализована одновременная экстракция заряженных частиц из плазмы нескольких источников кластерных ионов по нескольким каналам, формирование ионных пучков, ускорение их компрессии и ввода в ускоряющую ВЧ структуру ускорителя. Инжектор содержит несколько разнесенных в пространстве каналов, входная апертура каждого из которых соединена с отдельным источником кластерных ионов. Процесс формирования ионного пучка, ускорения, фокусировки и изменения траектории его движения, для заряженных частиц с большой массой и малым электрическим зарядом при помощи только электрического поля, связан с необходимостью создания больших напряженностей такого поля. Для более эффективной реализации процессов формовки и ускорения пучков кластерных ионов в инжекторе использована комбинация скрещенных силовых полей: аксиально-симметричного электрического поля и мультипольного магнитного поля со сложной конфигурацией силовых линий. Примененная комбинация полей такого типа, позволяет как ускорять, так и эффективно удерживать на заданной траектории движения, а также осуществлять радиальную компрессию пучков кластерных ионов в каждом канале для кластеров, обладающих широким диапазоном масс и малым зарядом. Суперпозиция электрического поля и мультипольного магнитного поля позволяет уменьшать поперечные размеры ионного пучка, увеличивать площади апертур для экстракции кластерных ионов из ИИ и способствует увеличению тока в пучке кластерных ионов с различной массой на выходе ускорителя. 2 ил.
ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИОНОВ С АКТИВНОЙ СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ ПУЧКА // 2685418
Изобретение относится к лазерно-плазменному генератору ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка. Генератор включает лазер, световое излучение которого, попадая на мишень, образует плазму, дрейфующую в пролетном канале в сторону ионно-оптической системы (ИОС). Токовые и временные параметры плазмы измеряются при помощи датчика тока. Датчик тока электрически связан с входом усилителя электрического напряжения и установлен на выходе пролетного канала перед ИОС, осуществляющей отбор ионов из плазмы, формирование и ускорение ионного пучка и характеризующейся неизменной во времени величиной электрических напряжений на электродах. На выходе ИОС установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины с апертурами в центре. Первая, третья и пятая диафрагмы, считая от выхода ИОС, электрически подключены к отдельному источнику электропитания и эквипотенциальны. Вторая по счету от выхода ИОС диафрагма электрически подключена к генератору линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически связан с лазером и датчиком тока, четвертая по счету диафрагма электрически связана с выходом усилителя электрического напряжения, вход которого связан с этим датчиком тока. Техническим результатом является возможность дифференцированно осуществлять динамическую фокусировку экстрагированного из лазерной плазмы ионного пучка в различных зазорах между ее диафрагмами, компенсируя динамику углового расхождения в пучке, вызванную нестабильностью во времени положения плазменной границы эмиссии ионов относительно электродов ИОС, без увеличения температуры ионов в плазме и эффективного эмиттанса ионного пучка. 2 ил.
ДУОПЛАЗМАТРОННЫЙ ИСТОЧНИК ГАЗОВЫХ ИОНОВ // 2647887
Изобретение относится к источникам газовых ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц. Дуоплазматронный источник газовых ионов состоит из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии. Между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа. Технический результат - увеличение фазовой плотности тока инжектируемого ионного пучка. 1 ил.
Изобретение относится к медицинской технике. Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии включает в себя две стойки, Г-образную подвижную и неподвижную. Возможность плавной регулировки энергии электронного пучка, присущая кольцевым ускорителям, позволила плавно регулировать энергию пучка ионов водорода, бомбардирующих мишени, обеспечив возможность использовать мишени различного типа, для генерации нейтронов с широким спектром энергий. Предложенный облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии обеспечивает возможность применения для лечения как BNCT терапии, так и методов нейтрон-соударной лучевой терапии, с возможностью многопольного ротационного облучения больного путем кругового вращения облучательной подвижной Г-образной стойки вокруг терапевтического стола с лежачим больным. 1 ил.
Изобретение относится к ускорителям заряженных частиц и может быть использовано в ускорительной технике, энергетике, промышленности, медицине. Технический результат - увеличение тока пучка ускоренных ионов на выходе ускорителя. Диафрагмированный волновод с фокусирующим магнитным полем состоит из ускоряющего волновода, выполненного в виде цилиндрического бака из немагнитного материала, в котором возбуждается высокочастотная, аксиально-симметричная электромагнитная E-волна бегущего типа и ускоряющих зазоров между диафрагмами, имеющих апертуры на центральной продольной оси ускоряющего волновода, диафрагмы выполнены из проводящего магнитный поток материала и между ними установлены магниты таким образом, что между диафрагмами создается продольное, аксиально-симметричное магнитное поле, провисающее в ускоряющих зазорах в области ускоряющих апертур в сторону центральной продольной оси ускоряющего волновода. В ускоряющих зазорах наряду с фокусировкой пучка поперечной компонентой провисающего в сторону центральной продольной оси ускоряющего электрического поля E-волны и удержанием пучка заряженных частиц от углового расхождения горизонтальной составляющей созданного магнитного поля, появляется дополнительная фокусировка радиальным магнитным давлением, возникающим в результате провисания в сторону центральной продольной оси ускоряющего волновода силовых линий магнитного поля, что уменьшает потерю заряженных частиц при их ускорении и способствует увеличению тока пучка ионов на выходе ускорителя. Изобретение позволяет эффективно ускорять не только интенсивные пучки ионов, но и интенсивные пучки электронов с большой плотностью зарядов, он отличается надежностью в работе, простотой изготовления и малой стоимостью. 1 ил.
Изобретение относится к источникам ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц, и может быть использовано в ускорительной технике, энергетике, промышленности, медицине. Технический результат - увеличение интенсивности кластерных ионов в пучке на выходе высокочастотной структуры для ускорения кластерных ионов. В высокочастотной структуре для ускорения кластерных ионов, состоящей из резонатора, выполненного в виде бака, внутри которого создано высокочастотное электрическое поле, а на токоведущих шинах, электрически соединенных с землей, установлены трубки дрейфа с множеством соосных апертур, выполненные в виде профилированных цилиндрических шайб, профиль плоских поверхностей которых задает расстояния между соосными апертурами соседних трубок дрейфа, соответствующие одинаковой величине напряженности ускоряющего высокочастотного электрического поля между этими апертурами. 1 ил.
Изобретение относится к области лазерной физики и технике формирования мощных импульсов СО2 лазера. Оно обеспечивает генерацию коротких импульсов большой энергии, имеющих минимальную угловую расходимость, что позволяет получать высокоинтенсивные пучки СО2 лазера, предназначенные, в частности, для создания лазерно-плазменного источника ионов.
Устройство состоит из одномодового задающего генератора, работающего на линии Р(20) 10-мкм полосы СО2, оптической системы согласования и трехпроходового СО2-усилителя, образованного широкоапертурной активной средой СО2 лазера и резонансно-поглощающей ячейкой SF6+N2 (воздух) атмосферного давления, которые последовательно размещены внутри и на оси конфокального телескопа, включающего большое вогнутое и малое выпуклое зеркала. Изобретение базируется на многократном прохождении импульса задающего генератора последовательно через резонансно-усиливающую и резонансно-поглощающую среду, что увеличивает крутизну нарастания начального импульса и приводит к компрессии импульса по длительности при нелинейном усилении, эффективно повышая его мощность. Трехкратное прохождение резонансных сред поглотителя и усилителя в аксиально-симметричной геометрии, во-первых, позволяет многократно применить описанный способ, а во-вторых, позволяет использовать пространственные эффекты повышения светового поля в соответствующих точках среды за счет интерференции, что повышает эффективность компрессии импульса в усилителе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к генераторам ионов, применяемым в плазменной технике и ускорителях заряженных частиц. Технический результат - повышение тока ионов с высоким зарядовым состоянием в пучке на выходе лазерно-плазменного генератора ионов с большим зарядом. Лазерно-плазменный генератор ионов с большим зарядом состоит из лазера, трубчатого пролетного канала, облучаемой лазером мишени, установленной внутри трубчатого пролетного канала со стороны одного из его концов, трубчатого металлического экрана, установленного коаксиально внутри трубчатого пролетного канала между мишенью и точками на стенках этого канала, в которых лазерная плазма при разлете начинает касаться его боковых стенок, и системы отбора ионов, установленной в противоположном месту установки мишени конце трубчатого пролетного канала. Мишень и металлический экран электрически соединены между собой и электрически изолированы от всех других электродов. Электроны из образующейся на мишени лазерной плазмы не могут уходить через материал мишени или окружающие электроды. Оставаясь в этой плазме, они повышают как вероятность ионизации вещества мишени, увеличивая зарядовое состояние плазменных ионов, так и препятствуют росту величины положительного электрического потенциала самой лазерной плазмы относительно окружающих ее электродов, что способствует уменьшению эмиссии ионов из данной плазмы. 1 ил.
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ПУЧКОВ ИОНОВ, ЭКСТРАГИРОВАННЫХ ИЗ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ // 2533194
Изобретение относится к ускорителям заряженных частиц и может быть использовано в медицине и технологии. Технический результат - увеличение интенсивности в ускоренном пучке ионов на выходе ускоряющей ВЧ-структуры ускорителя, использующего лазерные источники ионов, в которых плазма образуется при облучении материала мишени оптическим излучением лазера. В высокочастотной ускоряющей структуре для пучков ионов, экстрагированных из лазерной плазмы, состоящей из ВЧ-резонатора с ускоряющим электрическим полем и трубками дрейфа, расстояние между центрами смежных зазоров которых изменяется по определенному закону, на входных и выходных торцах всех трубок дрейфа установлены металлические сетки, выполненные в виде аксиально-симметричных концентрических колец с радиальными перемычками, величина равновесной фазы ускоряющего электрического поля в центре ускоряющих зазоров соответствует максимальному значению напряженности данного поля. Между трубками дрейфа отсутствует поперечное электрическое поле и формируется только аксиально-симметричное продольное, ускоряющее ионы, электрическое поле, величина которого не зависит от расстояния до центральной продольной оси. 4 ил.
Изобретение относится к источникам ионов, предназначенным для ускорителей заряженных частиц. Заявленное изобретение характеризуется подачей на ускоряющий электрод ионно-оптической системы, размещенный между выходом пролетного канала и другим ускоряющим электродом, установленным в системе инжекции на выходе ионно-оптической системы, изменяющегося в процессе экстракции ионов электрического напряжения. Величина этого напряжения изменяется пропорционально изменению продольной составляющей импульса давления частиц, которое возникает в лазерной плазме в зоне, перед электродами системы инжекции. Предусмотрена также подача на ускоряющий электрод системы инжекции, установленный на выходе ионно-оптической системы, постоянного электрического напряжения для ускорения ионов. Техническим результатом является уменьшение разброса углового расхождения огибающей ионного пучка во время экстракции ионов, что способствует уменьшению величины эффективного эмиттанса этого пучка на выходе лазерного источника ионов с активной системой инжекции, и увеличение захвата ионов, генерируемых лазерными источниками ионов. 3 ил.
Изобретение относится к генераторам ионов, предназначенным для ускорителей заряженных частиц
ЛАЗЕРНЫЙ ИСТОЧНИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ // 2390068
Изобретение относится к источникам ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц
Изобретение относится к источникам ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц
ЛАЗЕРНЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ ВЫСОКОЙ ЗАРЯДНОСТИ // 2377687
Изобретение относится к источникам ионов, предназначенных для ускорителей заряженных частиц
Изобретение относится к источникам ионов, применяемым на ускорителях заряженных частиц
УСТРОЙСТВО КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА // 2326379
Изобретение относится к области приборов диагностики методами неразрушающего контроля состояния трубопроводов, по которым транспортируются жидкости или газ
