Патенты автора Храмов Игорь Васильевич (RU)
Группа изобретений относится к области исследования материалов с помощью протонной радиографии при ударно-волновом нагружении. Способ исследования характеристик заряда взрывчатого вещества (ВВ) включает ударно-волновое нагружение элемента при подрыве исследуемого заряда ВВ, при этом, с помощью протонного излучения, сформированного в виде отдельных банчей, и, используя многокадровую регистрирующую систему, производят съемку процесса сжатия нагружаемого элемента под воздействием продуктов взрыва, формируют теневые протонные изображения, полученные кадры обрабатывают, причем регистрируют форму нагружаемого элемента, фронт детонационной волны и фронт отраженных от нагружаемого элемента ударных волн, распространяющихся в продуктах взрыва. Также представлены устройство для осуществления этого способа и способ обработки результатов исследования характеристик заряда ВВ, полученных путем регистрации перемещения нагружаемого элемента при подрыве исследуемого заряда. Достигается повышение точности и информативности. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 31 ил.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ // 2617722
Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения. Способ получения протонных изображений включает в себя этапы, на которых осуществляют пропуск протонного пучка через область исследования и его регистрацию до и после прохождения им области исследования путем направления пучка протонов в конвертер, преобразующий протонное излучение в фотоны, которые затем направляют на вход ПЗС-матрицы для получения цифровых изображений, с последующей их обработкой путем сведения к одному ракурсу и попиксельного деления изображения, полученного после прохождения пучком области исследования, на изображение, полученное до прохождения им области исследования, при этом в результате преобразования протонного излучения в фотоны формируют узконаправленный пучок фотонов путем направления пучка протонов в конвертер, преобразующий протонное излучение в излучение Вавилова-Черенкова, при этом газ, которым заполняют рабочий объем конвертера, выбирают из условия, чтобы его коэффициент преломления находился в диапазоне 1,0001-1,001, далее сформированный пучок фотонов фокусируют и направляют на вход ПЗС-матрицы. Технический результат – повышение качества изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способу регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения, и может быть использовано в системах цифровой съемки для определения внутренней структуры объектов или исследования быстропротекающих процессов. Техническим результатом является повышение достоверности информации при обработке полученных протонных изображений при упрощении процесса получения изображений. Предложен способ получения и обработки изображений, сформированных с помощью протонного излучения, который осуществляют с помощью двух систем регистрации, каждая из которых включает конвертор, преобразующий протонное излучение в фотоны, регистрируемые ПЗС-матрицей, где перед конвертором первой системы регистрации устанавливают металлические реперные объекты, размещая их в одной плоскости. Получают два цифровых изображения протонного пучка - до прохождения области исследования и в плоскости фокусировки магнитооптической системы после прохождения, определяют координаты реперных объектов на двух цифровых изображениях с последующим определением перспективного преобразования, используя которое осуществляют приведение цифровых изображений протонного пучка к одному ракурсу для получения двух приведенных изображений протонного пучка: первое - до прохождения им области исследования, а второе - после, затем осуществляют попиксельное деление второго приведенного изображения на первое приведенное изображение, в результате чего получают изображение области исследования. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ПРОТОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТООПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ // 2582205
Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам формирования и регистрации протонных изображений с помощью магнитной оптики. Способ регистрации протонных изображений, сформированных с помощью магнитооптической системы, включает формирование протонного пучка, который пропускают через объект исследования, и получение цифровых изображений протонного пучка до пропускания его через объект исследования с помощью первой системы регистрации и после пропускания пучка через объект исследования с помощью второй системы регистрации, конвертор которой размещают в плоскости фокусировки магнитооптической системы, настроенной на энергию протонного пучка до прохождения им объекта исследования и обеспечивающей фокусировку протонов из плоскости объекта в плоскость изображения, последующее получение теневого изображения объекта исследования путем приведения полученных изображений пучка к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом во второй системе регистрации перед конвертором устанавливают, по крайней мере, еще один конвертор с соответствующей регистрирующей аппаратурой и получают, по крайней мере, еще одно цифровое изображение протонного пучка, которое учитывают при получении теневого изображения объекта исследования путем приведения его с изображением пучка, полученного с помощью первой системы регистрации, к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом расстояние L между конверторами выбирают, исходя из параметров объекта исследования и магнитооптической системы, из следующего соотношения:
,
где: m22 - соответствующий элемент матрицы перехода М магнитооптической системы, ∂m12/∂p - частная производная по импульсу протона соответствующих элементов матрицы перехода М, Δр - разница по средней величине импульса между протонами, которые прошли через области объекта исследования с различной оптической толщиной. Технический результат - повышение точности изображения объекта исследования. 3 ил.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩЕГО ПРОЦЕССА С ПОМОЩЬЮ ПРОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2573178
Использование: для формирования изображения быстропротекающего процесса с помощью протонного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает ввод протонного пучка, по крайней мере, в один магнитооптический канал, изменение ширины протонного пучка на разные величины, которое осуществляют последовательно в одном и том же магнитооптическом канале, для этого либо после прохождения части протонных сгустков через рассеиватель его удаляют или изменяют толщину, а затем пропускают оставшуюся часть протонных сгустков, либо следующие друг за другом протонные сгустки смещают относительно друг друга с помощью магнитных линз и, используя разнотолщинный рассеиватель, смещенные протонные сгустки пропускают через области рассеивателя с разной толщиной, после прохождения рассеивателя с помощью системы согласующих магнитных линз формируют протонный пучок с параметрами, соответствующими параметрам области исследования и последующей магнитооптической системы формирования протонного изображения, и просвечивают область исследования, пропуская поочередно протонные сгустки различной ширины, при использовании нескольких магнитооптических каналов просвечивание области исследования осуществляют под разными углами, после чего прошедший протонный пучок направляют в магнитооптическую систему формирования протонного изображения, состоящую, по крайней мере, из двух различных по апертуре линзовых систем, апертура каждого набора соответствует протонному пучку определенной ширины, оба набора линз системы формирования теневого протонного изображения размещают последовательно в одном магнитооптическом канале. Технический результат: обеспечение возможности получения высококачественного изображения области исследования. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Использование: для формирования протонных изображений. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют формирование протонного пучка, пропускание его через объект исследования, пропускание прошедшего излучения через магнитную оптику, состоящую из квадрупольных линз, схему размещения которых подбирают предварительно с помощью метода, основанного на решении задачи минимизации функции множества переменных, используя соответствующую оптимизационную программу, в качестве информативных параметров в которой используют энергию протонного пучка, коэффициент увеличения магнитной оптики, диапазон изменения перемещений квадрупольных линз вдоль оптической оси и диапазон изменения градиентов магнитного поля в квадрупольных линзах, последующее формирование в плоскости регистрации изображения и его регистрацию, при этом в процессе формирования протонного пучка ускорение протонов осуществляют до энергии не менее 20 ГэВ, при этом к информативным параметрам добавляют разброс энергии протонов после прохождения объекта исследования, коэффициент коррекции хроматической аберрации, который определяют из условия получения безаберрационного пятна фокусировки пучка протонов в плоскости регистрации и общее расстояние от объекта исследования до плоскости регистрации. Технический результат: повышение точности передачи изображения за счет снижения хроматических аберраций, расширение функциональных возможностей способа за счет расширения диапазона массовых толщин исследуемых объектов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области регистрации изображений, сформированных с помощью пучка протонов, и может быть использовано при исследовании объектов с помощью радиографических методов. Устройство для настройки магнитооптической системы формирования пучка протонов состоит из импульсного электромагнита, образованного парой или системой пар тонких проводников, ориентированных вдоль оси протонографического канала и разнесенных в поперечной плоскости. На выходе электромагнита установлена масштабирующая решетка из металлических пластин, закрепленных в каркасе. Способ настройки магнитной системы формирования пучка протонов и способ согласования магнитной индукции системы формирования изображения включают операции формирования магнитного поля, через которое пропускают пучок протонов, направления указанного пучка через систему формирования изображения на систему регистрации, с помощью которой формируют изображение масштабирующей решетки. При получении искаженного изображения обеспечивают настройку магнитной системы формирования пучка и согласование магнитной индукции магнитооптической системы формирования изображения путем изменения тока линз данных систем и повторного пропуска пучка протонов до формирования требуемых изображений. Технический результат - повышение качества настройки. 4 н.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к области исследования материалов радиографическими методами, в частности к способам исследования материалов при ударно-волновом нагружении с помощью протонной радиографии, который может быть использован для исследования уравнений состояния материалов, например, во взрывных экспериментах
