Криогенные мишени в ядерно-физическом эксперименте

• Автор: Васильев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 142 с.

Содержание
Содержание
Список иллюстраций
Список таблиц
Введение
1. Основные принципы выбора типа криогенных мишеней для ядерно-физического эксперимента
2. Криогенная ионизационная камера для исследования вероятности мезокаталитического синтеза
2.1. Введение
2.2. Общее устройство установки
2.3. Криогенная ионизационная камера (КИК)
2.4. Система измерения и стабилизации температуры
2.4.1. Микропроцессорная система измерения и стабилизации температуры
2.4.2. РС модульная система измерения и стабилизации температуры
2.5. Метрологическое обеспечение температурных измерений
2.6. Регистрация событий катализа ;
2.7. Результаты
2.8. Новые эксперименты с использованием ионизационной камеры
3. Криогенная система для исследования магнитных характеристик материалов р8їІ методом
3.1. Введение
3.2. Требования, предъявляемые к криогенной системе
3.3. Криостат и система криообеспечения
3.4. Алгоритм измерения и стабилизации температуры
3.5. Характеристики криостата и системы стабилизации температуры
3.6. Результаты
4. Криогенные установки для аттестации сверхпроводящих материалов и магнетиков
4.1. Установка для исследования магнитных и кинетических характеристик высокотемпературных сверхпроводников и магнетиков
4.1.1. Введение и основные формулы
4.1.2. Структура установки
4.1.2.1. Электромагнит с источником питания и магнитометром

4.1.2.2. Криостат
4.1.2.3. Система криообеспечения
4.1.2.4. Система терморегулирования
4.1.2.5. Измерительная электроника
4.1.2.6. ЭВМ и вычислительные средства
4.1.3. Экспериментальные результаты
4.2. Автоматизированная установка для исследования вольт-амперных
характеристик сверхпроводящих образцов
4.2.1. Введение
4.2.2. Структура системы
4.2.2.1. Блок-схема установки
4.2.2.2. Внешние устройства
4.2.3. Алгоритм работы системы
4.2.4. Экспериментальные данные
5. Внутренняя криогенная водородно-дейтериевая газовая мишень
5.1. Введение
5.2. Накопительная газовая ячейка
5.3. Устройство внутренней криогенной водородно-дейтериевой газовой мишени
5.4. Устройство накопительной ячейки и система терморегулирования
5.5. Оптимизация плотности мишени
6. Системы формирования и детектирования холодной атомарной струи для источника поляризованного водорода(дейтерия)
6.1. Введение
6.2. Источник поляризованного атомарного пучка
6.3. Формирование атомарного пучка
6.4. Криогенная система охлаждения сопла поляризованного источника
6.4.1. Физические принципы тепловой трубы
6.4.2. Основные формулы для тепловой трубы
6.4.2.1. Баланс давления внутри тепловой трубы
6.4.2.2. РТ-диаграмма процессов внутри тепловой трубы
6.4.2.3. Условия кипения жидкости в тепловой трубе
6.4.2.4. Условия сжижения газа в тепловой трубе
6.4.3. Выбор газа для тепловой трубы
6.4.4. Вычисление параметров для тепловой трубы, заполненной Ые
6.4.4.1. Условия кипения неона для тепловой трубы
6.4.4.2. Идея “теплового ключа”
6.4.4.3. Условия сжижения газа в неоновой тепловой трубе
на верхнем конце
6.4.4.4. Баланс давлений в неоновой тепловой трубе
6.4.4.5. Расчет необходимой массы неона в тепловой трубе
6.4.4.6. Теплоёмкость системы
6.4.4.7. Результаты расчетов
6.4.5. Экспериментальная установка
6.4.6. Измерительная система
6.4.7. Результаты измерений
6.4.8. Установка системы охлаждения на основе криогенной
тепловой трубы на поляризованном источнике
6.4.9. Измерения интенсивности пучка поляризованных атомов водорода с помощью системы охлаждения на основе
тепловой трубы
6.5. Измерение профиля пучка атомарного водорода(дейтерия)
6.5.1. Металлическая проволока в потоке атомарного водорода
6.5.2. Как металлическая проволока нагревается потоком
атомарного водорода?
6.5.3. Как поверхностные рекомбинации изменяют сопротивление проволоки?
6.5.4. Частный случай. Аналитическое решение
6.5.5. Регистрация потока атомарного водорода
6.5.6. Монитор потока атомарного водорода
6.5.7. Восстановление профиля потока атомарного водорода
Заключение
Литература
Список иллюстраций
Рисунок 1. Зависимость скорости катализа ^ф(Т) от значения | Еі і |
Рисунок 2. Общий вид криогенной ионизационной камеры
Рисунок 3. Распределение остановок мюонов в дейтерии, полученное методом
счета событий dd- синтеза ионизационной камерой
Рисунок 4. Схема ионизационной камеры и расположения анодов в ней
Рисунок 5. Блок-схема криогенной установки и микропроцессорной системы
управления температурой газа в ионизационной камере
Рисунок 6. Зависимость температуры газа камеры от времени после перехода
камеры на новую температуру стабилизации (копия ленты самописца)
Рисунок 7. Блок-схема системы охлаждения КИК
Рисунок 8. Блок-схема системы управления термодинамическими параметрами
криогенной ионизационной камеры (второе поколение)
Рисунок 9. Чувствительность 100-омного платинового термометра при различных
температурах (индивидуальная калибровка)
Рисунок 10. Схема установки для калибровки термометров сопротивления по давлению насыщенных паров

где к- постоянная Больцмана, а п-плотность в камере. В первом приближении мы работаем в режиме постоянной плотности (внешний объём газа, газа при другой температуре, пренебрежимо мал по сравнению с объёмом газа в камере). Численные значения нам не важны, важен лишь закон изменения давления с температурой. При пересечении этой линией кривой давления насыщенных паров равновесного дейтерия, зависимость Р от Т должна резко сменить свой характер, так как дейтерий в камере начнет сжижаться и Р станет зависеть от Т строго определенным образом. На рис. 12 приводится экспериментальная зависимость' Р-Т для равновесного дейтерия в КИК.
Температура [К]
Рисунок 12. Давление в криогенной ионизационной камере как функция температуры при пересечении кривой давления насыщенных паров равновесного дейтерия.