Вариант лабораторного комптоновского источника НИЯУ МИФИ
Вариант лабораторного комптоновского источника НИЯУ МИФИ
В. С. Дюбков, С. М. Полозов, В. И. Ращиков
Создание сравнительно недорогих и компактных (в масштабе нескольких метров) источников монохроматического гамма-излучения возможно с использованием обратного комптоновского рассеяния лазерных фотонов на пучке электронов. Такие источники могут быть использованы в материаловедении при создании новых материалов, диагностике нано структур на атомарном уровне, в исследованиях биосистем, в медицине и фармакологии, в физике и химии быстропротекающих процессов горения и взрыва. Создание источника гамма-излучения возможно на основе компактного накопительного синхротрона с инжекцией электронов из нормально проводящего линейного ускорителя с фотопушкой, работающего в 3 ГГц частотном диапазоне. Использование магнитного накопительного канала позволяет получить высокую яркость источника, сравнительно высокую среднюю интенсивность генерируемых фотонов при заданных параметрах электронного и лазерного импульсов, регулировку энергии генерируемых фотонов в широком диапазоне, высокую степень их монохроматичности и когерентности. Для генерации фотонного потока с перестраиваемой энергией в интервале 5-45 кэВ линейный ускоритель должен обладать возможностью регулировки энергии электронных пучков в диапазоне 20-60 МэВ. В работе представлены результаты, полученные при проектировании линейного ускорителя и компактного накопительного синхротрона для источника гамма-излучения с энергией фотонов в диапазоне энергий 5-45 кэВ и исследовании возможных неустойчивостей движения пикосекундных релятивистских электронных сгустков.
Показать АннотациюКомптоновский развал позитрония
Комптоновский развал позитрония
И. С. Степанцов$^1$, И. П. Волобуев$^2$, Ю. В. Попов$^{2,3}$
Мы изучаем комптоновскую дезинтеграцию позитрония в сравнении с комптоновской ионизацией атома водорода. Начальная энергия фотона в несколько Кэв позволяет применить нерелятивистский подход и использовать приближение A^2. Наблюдаются интересные особенности в поведении различных дифференциальных сечений. В частности, были найдены условия, при которых электрон и позитрон движутся параллельно друг другу с равными скоростями. Это приводит к ряду специфических кулоновских резонансов.
Показать АннотациюЛинейные ускорители электронов непрерывного действия для научных и прикладных целей
Линейные ускорители электронов непрерывного действия для научных и прикладных целей
Д. С. Юров, В. И. Шведунов, А. С. Алимов
Статья содержит краткий обзор по ускорителям электронов непрерывного действия, как для научных, так и для прикладных применений, включая сверхпроводящие ускорители. В том числе приведены результаты расчетов ускоряющей системы нового, разрабатываемого в НИИЯФ МГУ в рамках данной тематики, ускорителя электронов непрерывного действия с энергией пучка 1 МэВ и максимальной мощностью пучка 175 кВт.
Показать АннотациюВлияние «FLAT-TOP» резонансной системы ускорителя ДЦ-280 на пучок заряженных частиц
Влияние «FLAT-TOP» резонансной системы ускорителя ДЦ-280 на пучок заряженных частиц
П. И. Виноградов, А. А. Протасов, В. А. Семин, И. В. Калагин, К. А. Верламов, Д. С. Яковлев, В. И. Миронов
Эксперименты по синтезу сверхтяжелых элементов (СТЭ), выполненные в Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова (ЛЯР) показали, что вероятность образования одного события СТЭ составляло от одного события в месяц до одного события в неделю. В настоящее время, наиболее тяжелым элементом, синтезируемым в реакция с $^{48}$Ca является Z = 118 (Оганесон). Для синтеза новых СТЭ необходимо использовать более тяжелые бомбардирующие частицы: $^{50}$Ti, $^{54}$Cr, $^{58}$Fe и т.д. В экспериментах с более тяжелыми частицами, поперечное сечение образования изотопов СТЭ ожидается более низкими, чем в случае использования $^{48}$Ca. Из этого следует, что необходимо увеличение интенсивности пучков бомбардирующих ионов для набора статистики экспериментов в разумное время. Таким образом, для синтеза сверхтяжелых элементов в ЛЯР Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) была создана Фабрика сверхтяжелых элементов. Базовой установкой Фабрики является циклотронный комплекс ДЦ-280. Данный ускоритель позволяет получать пучки ускоренных ионов высокой интенсивности. С повышением интенсивности в пучке увеличивается энергетический разброс. Для того, чтобы минимизировать этот процесс, циклотрон ДЦ-280 оснащен дополнительной ускоряющей системой «FLAT-TOP».
Показать АннотациюОписание NN-рассеяния на основе дибарионной модели ядерных сил
Описание NN-рассеяния на основе дибарионной модели ядерных сил
О. А. Рубцова, В. Н. Померанцев, М. Н. Платонова
Дается обзор недавних результатов по описанию упругого и неупугого нуклон-нуклонного рассеяния в рамках дибарионной модели ядерных сил. В основе этой оригинальной модели, учитывающей ненуклонные степени свободы, лежит механизм обмена промежуточным шестикварковым состоянием. Получено хорошее описание парциальных фазовых сдвигов, а также параметров неупругости для основных парциальных NN-конфигураций в широком диапазоне энергий от нуля до 0.6-1 ГэВ. При этом в каждом канале присутствуют резонансы, параметры которых сравниваются с параметрами дибарионных состояний, найденных недавно в экспериментах по одно- и двухпионному рождению в NN-соударениях, а также определяемых из данных парциально-волнового анализа.
Показать АннотациюСтолкновительное разрушение долгоживущих состояний пионного гелия $^4$He
Столкновительное разрушение долгоживущих состояний пионного гелия $^4$He
А. В. Бибиков, Г. Я. Коренман, С. Н. Юдин
Столкновения метастабильных пионных атомов гелия с атомами гелия среды приводят к разрушению этих состояний, а также к сдвигам и уширению Е1-спектральных линий переходов между состояниями пионного гелия. В работе для получения матрицы потенциала взаимодействия ($\mathrm{\pi^-He}^+)-\mathrm{He}$ выполнены расчеты поверхности потенциальной энергии (ППЭ) в неограниченном методе Хартри-Фока с учетом электронных корреляций во втором порядке теории возмущения (MP2). С этим потенциалом численно решается система уравнений сильной связи каналов. При вычислениях используются различные техники, устраняющие вырождение матрицы решений в окрестности малых расстояний между сталкивающимися подсистемами, которое возникает из-за сильного межканального взаимодействия в этой области, в результате чего численные решения ``забывают'' граничные условия слева. Рассчитываются сечения и скорости столкновительных переходов ($N \sigma v$). Получено, что скорость столкновительного перехода $(n, l) = (17, 16) \rightarrow (17, 15)$ ($n, l$ --- главное квантовое число и угловой момент соответственно) для плотности среды $N = 0.2 \times 10^{23} \, \mbox{см}^{-3}$ меньше $10^3 \, c^{-1}$, это позволяет не учитывать влияние столкновительного разрушения долгоживущих состояний пионного гелия в прецизионных лазерно-спектроскопических экспериментах.
Показать АннотациюВлияние диффузности ядерного потенциала на структуру нейтронного гало в изотопах Zr вблизи границы нейтронной стабильности
Влияние диффузности ядерного потенциала на структуру нейтронного гало в изотопах Zr вблизи границы нейтронной стабильности
О. В. Беспалова$^1$, А. А. Климочкина$^2$, М. М. Мосунов$^3$
Выполнены предсказательные расчеты одночастичной структуры гало в изотопах Zr вблизи границы нейтронной стабильности в дисперсионной оптической модели. Рассмотрено влияние ожидаемого для нейтронно-избыточных ядер роста диффузности ядерного потенциала на среднеквадратичные радиусы гало-состояний и их заселенности. Показано существенное отличие числа нейтронов в гало-состояниях от числа нейтронов в области r > 12 фм, где отсутствует пространственная корреляция нейтронов в гало-состояниях с кором ядра.
Показать АннотациюОценки энергий $2^+_1$, $4^+_1$, $6^+_1$-- состояний в тяжелых и сверхтяжелых ядрах
Оценки энергий $2^+_1$, $4^+_1$, $6^+_1$-- состояний в тяжелых и сверхтяжелых ядрах
А. Д. Ефимов$^1$, И. Н. Изосимов$^2$
Исходя из имеющейся корреляции энергии деформации и нижайшей энергии возбуждений были получены оценки для энергий $2^+_1$-- состояний. Рассмотренная систематика отношений энергий в ротационной полосе позволила также получить оценки для $4^+_1$ и $6^+_1$-- состояний. Проведено сравнение с результатами других работ.
Показать АннотациюБиомедицинская фотоника в задачах интраоперационной диагностики: обзор возможностей и клинических применений
Биомедицинская фотоника в задачах интраоперационной диагностики: обзор возможностей и клинических применений
Е. А. Ширшин$^{1,2}$, Б. П. Якимов$^{1,2}$, Г. С. Будылин$^{2,3}$, Н. В. Злобина$^{1,2}$, Д. А. Давыдов$^{1,2}$, А. Г. Армаганов$^2$, В. В. Фадеев$^1$, Н. Н. Сысоев$^1$, А. А. Камалов$^2$
Методы оптической спектроскопии и микроскопии активно применяются в фундаментальных исследованиях живых систем, однако их использование в клинической практике ограничено в связи с двумя принципиальными проблемами. Во-первых, глубина зондирования биотканей с помощью света невелика и варьируется от десятых долей до нескольких единиц миллиметров. Во-вторых, использование внешних меток для повышения чувствительности и специфичности детектирования патологических тканей затруднено при измерениях на пациентах in vivo. В связи с этим возникает вопрос о месте методов биомедицинской фотоники среди других физических методов диагностики, используемых в клинической практике. В данной работе представлен обзор оптических методов и сравнительно новых сертифицированных коммерчески доступных медицинских приборов, использующих технологии фотоники для решения задач интраоперационной диагностики – распознавания патологических и здоровых участков тканей in vivo и ex vivo по эндогенному оптическому отклику. В работе рассматривается широкий ряд областей медицины, в которых исследователям и инженерам удалось добиться высоких показателей чувствительности и специфичности в решении задачи классификации таких тканей. На примере интраоперационной диагностики обсуждаются достоинства и недостатки оптических методов визуализации и диагностики, определяющие их место в клинической практике.
Показать АннотациюСканирующая электрохимическая микроскопия для исследования накопителей энергии: принципы, оборудование, применение
Сканирующая электрохимическая микроскопия для исследования накопителей энергии: принципы, оборудование, применение
Д. В. Колесов$^1$, П. В. Горелкин$^2$, А. О. Преловская$^{1,2}$, А. С. Ерофеев$^{1,2}$
Сканирующая электрохимическая микроскопия (СЭХМ), позволяющая- получать одновременно топографию и информацию о локальных электрических свойствах поверхности, является разновидностью техник зондовой микроскопии. Благодаря обилию разработанных техник СЭХМ позволяет решать широкий круг задач по исследованию электроактивных свойств материалов. Особый интерес СЭХМ представляет для исследований в области накопителей энергии и, в частности, литий-ионных батарей (ЛИБ). Недавние успехи в исследовании аккумуляторов показали, что электрохимические свойства, демонстрируемые материалами на макроуровне, существенно различаются на микроуровне. Благодаря высокому пространственному разрешению методы СЭХМ дают уникальную информацию о процессах, протекающих в ЛИБ на микро- и наномасштабе. Данный обзор является введением в обширную область СЭХМ и сконцентрирован на основных принципах работы и примерах использования для исследования накопителей энергии.
Показать Аннотацию