Cеминар 81. 18 февраля 2002 г. Подвижная нейтронообразующая мишень

Cеминар 82. 4 марта 2002 г. Эксперимент с водяным охлаждением мишени, нагреваемой 1,4 МэВ электронным пучком мощностью до 20 кВт. Представление результатов, обсуждение, планы.

Докладчики : С. Фадеев (виртуально), Г. Виллевальд, С. Таскаев, В. Рачков.
Подготовлен стенд для проведения исследований тепловых режимов нейтронообразующей мишени диаметром 5 см, нагреваемой электронным пучком энергией 1,4 МэВ, мощностью до 20 кВт. 22 февраля в течение всего рабочего дня проведено исследование тепловых режимов нейтронообразующей мишени с водяным охлаждением. Температура поверхности измерялась 2-мя термопарами, расположенными сверху (непосредственно под электронным пучком) и одной термопарой, вставленной снизу через просверленное отверстие в ребре мишени. Скорость воды в каналах была 3,4, 4 и 12,8 м/с. Дважды регистрировался срыв теплосъема (при 14 кВт и 4 м/с; и 21 кВт и 12,8 м/с). Следы побежалости обнаружены на мишени. Эксперимент закончился тем, что при 21 кВт сгорели верхние термопары.

Последние приготовления. С. Фадеев.	Электронный пучок в атмосфере
Корпус после испытаний.	Мишень после испытаний.

В результате проведенных исследований выяснено:
1. Результаты расчета температуры поверхности мишени хорошо согласуются со значениями температуры, измеренной термопарой, расположенной под молибденовой фольгой и не находящейся непосредственно под электронным пучком.
2. Термопары, расположенные непосредственно под электронным пучком, не позволяют производить измерения температуры вследствие неконтролируемого потока тепла через термопару и место соединения термопары с поверхностью мишени.
3. С использованием водяного охлаждения достигнут съем тепла до 650 Вт см^-2.

В начале семинара присутствующие поздравили Ю.И. Бельченко с получением на стационарном источнике отрицательных ионов водорода 9,5 мА пучка. А начиналось все давно и с тока 50 мкА ...
В конце семинара поговорили о борьбе с терроризмом и возможности применить наш ускоритель в качестве источника монохроматичных гамма-квантов для обнаружения взрывчатки. Там требуется 5 мА протонный пучок энергией 1,7 МэВ со стабильностью 0,1 %.

Cеминар 83. 11 марта 2002 г.

В начале семинара обсудили программу пребывания в ИЯФ на этой неделе 2-х японских специалистов из Университета Киото: Тору Кобаяши (Профессор, технический директор) и Кеничи Танака (аспирант), занимающихся борнейтронзахватной терапией. Далее разговор пошел о будущих экспериментах со стационарной мишенью с галлиевым охлаждением. Для этих экспериментов предполагается использовать масляный шестеренчатый насос, переделанный под жидкий галлий. Ввод вращения осуществляется с помощью магнитной муфты. Контур жидкометаллического охлаждения с прокачиваемым галлием запланировали показать гостям из Японии уже на этой неделе.

Внеочередной семинар. Среда, 14 марта, 9:30 конференц-зал.

Тема семинара: Статус исследований по бор-нейтронозахватной терапии в Японии -- использование нейтронов, генерируемых вблизи порога реакции ⁷Li(p,n)⁷Be.
Докладчики : Профессор Тору Кобаяши, аспирант Кеничи Танака (Университет Киото, Япония)
Т. Кобаяши представлял обзорный доклад по состоянию дел в борнейтронозахватной терапии в мире и более подробно в Японии. К. Танака рассмотрел применимость припороговой генерации нейтронов для БНЗТ и представил результаты как расчетов, так и экспериментальные результаты, пространственного распределения дозы в фантоме при изменении энергии протонов, расстояния мишень-фантом и т.п. (текст выступления имеется и его можно попросить )

Выступление Т. Кобаяши
	Выступление К. Танака

Cеминар 84. 18 марта 2002 г.

Темы семинара:
1. Отчет о визите японцев (Таскаев, Сильвестров).
2. Мишень нейтронообразующая. Подготовка к нагреву под пучком с охлаждением галием. В. Рачков, С. Таскаев ...

В начале семинара обсудили итоги визита японских гостей. Их приезд был связан с их интересом к ускорителям как источникам нейтронов взамен реакторам. Т. Кобаяши и К. Танака были приняты зам. директора института Г. Н. Кулипановым, который подчеркнул необходимость и возможность сотрудничества. Гости провели институтский семинар по проблемам борнейтронозахватной терапии и были ознакомлены с нашими работами.

У зам. директора Г. Н. Кулипанова
За обсуждением.	На стенде у Ю. И. Бельченко.

Далее разговор вернулся к запланированным экспериментам по изучению работы стационарной мишени с жидкометаллическим ("Ga") охлаждением. Показанная японским гостям работающая установка для прокачки жидкого галлия обеспечивает его скорость 1,5 м/с в каналах мишени, что соответствует скорости воды 10 м/с и 20 кВт мощности отводимой со стационарной мишени. Разработан и смонтирован теплообменник на 60 кВт мощности, на этой неделе запланированы эксперименты под электронным пучком.

Cеминар 85. 25 марта 2002 г. Поведение мишени с жидкометаллическим охлаждением при нагреве электронным пучком.

Докладчики : Рачков, Виллевальд, Корчагин, Вишневский, Таскаев.

На семинаре обсуждались испытания мишени. При мощности пучка 5,6 кВт резко возросла температура мишени и прогорела молибденовая фольга. Судя по всему галлий "проел" диск из АРМКО с охлаждающими каналами и ушел через отверстие для термопары, просверленное до молибденовой фольги. Первоначально предполагалось делать подложку мишени из ковара, но сделали из АРМКО, которое оказалось нестойким к жидкому галлию. Далее обсуждались возможные варианты решения проблемы, как то: использование более стойких к галлию материалов, возможность использования специальных дифенильных смесей вместо галлия. Температура их кипения составляет около 250 градусов, коэффициент теплоотдачи на 30 % меньше, чем у воды. Воду тоже можно использовать для экспериментов с мощностью пучка до 20 кВт.

Система жидкометаллического охлаждения.	Стрельнули пучком по кирпичу.	Измеряем на сколько сдвинуть.
Эксперимент начался.	... Продолжается...	Стоп. Мишень сгорела.

Cеминар 86. 1 апреля 2002 г.

Темы семинара:
1. Н. К. Куксанов. Стабилизация высокого напряжения.
2. Г. Е. Деревянкин. Новая концепция нейтронообразующей мишени.

Н.К. Куксанов. Требуемая стабильность энергии пучка протонов для работы в припороговой области для генерации нейтронов около 0.1 %. Имеющийся высоковольтный выпрямитель работает на частоте 400 Гц, уровень пульсаций ускоряющего напряжения без специальных мер по стабилизации составляет 2 %.Для подавления пульсаций необходимо измерять высокое напряжение с высокой точностью, что составляет отдельную проблему. Предполагается использовать 2 системы подавления пульсаций, высокочастотную (f_гр < = 10 кГц) и низкочастотную. Для первой уже найден триод на 200 кВ и остается также вопрос о взаимодействии ВЧ и НЧ систем.
Подробности см. в выпущенном препринте:
М. Е. Вейс, С. Н. Фадеев, Н. К. Куксанов, П. И. Немытов, В. В. Прудников, Р. А. Салимов , С. Ю. Таскаев. Стабилизация ускоряющего напряжения в высоковольтном ускорителе-тандеме для нейтронозахватной терапии. Препринт ИЯФ 2002-17. Новосибирск. 2002. [.html файл] [.pdf файл]

Cеминар 87. 8 апреля 2002 г.

На семинаре обсуждались текущие вопросы и прохождение элементов тандема через производство ИЯФ. В производство отдан заказ на изготовление внутренней "капусты" тандема. В.В. Широков рассказал о работе на прототипе большого тандема. Переделывается каскадный генератор, предполагается проверить электрическую прочность диэлектрических трубок для ввода газа в голову тандема, затем предполагается провести газовые эксперименты с криогенной ловушкой и CO₂ в качестве мишенного газа.
Далее разговор о нейтронообразующей мишени, начатый на предыдущем семинаре, продолжил Г.Е. Деревянкин. Обсуждался вопрос о наводораживании мишени, снижении ее прочности, о возможности фольговой мишени и времени ее жизни. В итоге С.Ю. Таскаев напомнил, что реакция p+Li уже выбрана, a вариант с тритием не проходит.

Cеминар 88. 15 апреля 2002 г.

В начале семинара С.Ю. Таскаев проинформировал присутствующих о том, что наш проект по борнейтронозахватной терапии и обнаружению взрывчатки был одобрен и на него выделен большой грант.

Тема семинара: 50 мА стационарный источник отрицательных ионов водорода.
Докладчик: Г. И. Димов.
Ожидаемые параметры источника: поперечная энергия отрицательных ионов водорода 0,3 эВ, полезный ток пучка около 40 мА, при полном токе около 50 мА, нормализованный эмиттанс 0,4*pi*мм*мрад. Часть компонентов источника уже в производстве, в течение ближайших 2-3 месяцев ожидается мультипольная камера источника.

Cеминар 89. 22 апреля 2002 г.

В четверг и пятницу на прошлой неделе нас посетил Смирнов Геннадий Григорьевич, руководитель работ в Снежинске по нашему совместному проекту МНТЦ. Поэтому на семинаре поговорили о работе с коллаборантатами из Снежинска. Они будут пробовать напылять гидрид лития толщиной слоя 3-5 мкм на подложку, образец которой был передан для экспериментов. Далее разговор перешел на полученный нами грант. Говорили о том, что от нас требуется сделать "в железе". В течение 2,5 лет необходимо построить ускоритель с системой питания рассчитанной на 100 кВт пучок, стационарный источник отрицательных ионов водорода делает американская сторона. В конце семинара В.В. Пархомчук, вернувшийся с конференции в FermiLab рассказал о некоторых тенденциях в ускорительном сообществе, в частности о предполагаемых экспериментах с мощными адронными пучками и об одном из проектов создания электростатического RFQ с током в пучке 50 мА и энергией 1,75 МэВ.

Cеминар 90. 29 апреля 2002 г.

На семинаре присутствовал Вадим Дудников, наш коллаборант в рамках этого гранта. Присутствующие обсудили планы совместной работы, были подняты вопросы о dc источнике отрицательных ионов водорода в США, обсуждали применим ли для наших целей, ведь уже есть такие ускорители на ток до 100 мА, но для работы в припороговой области для генерации нейтронов требуется высокая стабильность энергии пучка 0,1 %. Далее поговорили о нейтронной программе, у нас нет возможностей вести эксперименты с нейтронами в ИЯФ.