Исследование характеристик высокочастотного генератора плазмы стационарного источника отрицательных ионов для ускорителя тандема

• Гмыря Анатолий Алексеевич (Научный руководитель)
• Булатова Ульяна Дмитриевна (1 курс магистратуры)

Цель научной работы - разработать новый стационарный источник отрицательных ионов водорода с высокочастотным разрядом для тандемного ускорителя с надежностью в работе и возможностью генерирования пучка без применения цезия. Текущая цель доклада - исследовать работу ВЧ драйвера, получить характеристики плотности ионного тока и измерить нагрев элементов драйвера. В данной работе будут проведены измерения плотности ионного тока с помощью сеточного зонда и обработаны полученные результаты. Также с помощью тепловизора будет измерен нагрев, приходящийся на экран Фарадея и выявлены участки наибольшего нагрева. В конце сформулированы выводы о соответствии полученных параметров с планируемыми, о надежности работы защитного экрана и о возможности драйвера работать в стационарном режиме.

Трехмерный расчёт полей сильноточного электронного пучка

• Петренко Алексей Васильевич (Научный руководитель)
• Полозова Полина Алексеевна (2 курс магистратуры ФФ НГУ)

Для сильноточных пучков заряженных частиц существует проблема измерения их фазового объема. Для этого можно использовать метод маски-перечницы, в котором на пути пучка располагают перфорированную пластину. Особенность этого метода в случае сильноточных пучков заключается в сильном фокусирующем эффекте вблизи проводящей маски. В докладе представлены численные результаты решения трехмерной задачи о взаимодействии пучка с наведенными зарядами-изображениями на маске. Приведены основные оценки эффекта фокусировки пучка маской-перечницей, аналитический расчет в цилиндрически симметричном случае и общее решение трехмерной задачи методом Фурье.

Применение метода мгновенной гамма-спектрометрии на ускорительном источнике нейтронов VITA

• Касатов Дмитрий Александрович (Научный руководитель)
• Коновалова Виктория Дмитриевна (2 курс магистратуры)

Метод мгновенной гамма-спектрометрии основан на регистрации характерных гамма-квантов, рождаемых в реакции захвата нейтрона. В работе описан созданный для реализации метода спектрометрический комплекс и представлены результаты экспериментов по регистрации характерных гамма-квантов с энергией 478 кэВ. На ускорительном источнике нейтронов VITA продемонстрирована возможность применения метода для оценки терапевтической дозы при проведении бор-нейтронозахватной терапии, а также для исследований состава материалов.

Обобщение теории переходного слоя в диамагнитном пузыре на случай конечной температуры электронов

• Тимофеев Игорь Валериевич (Научный руководитель)
• Куршаков Владислав Андреевич (1 курс аспирантуры)

В данной работе бесстолкновительная кинетическая теория Котельникова, предсказывающая минимально возможную ширину переходного слоя в цилиндрических равновесиях с высоким бета, обобщается на случай конечной электронной температуры. Наличие у электронов конечной температуры приводит к необходимости включения в теорию дополнительного уравнения на электростатический потенциал. Показано, что в этом случае переходный слой имеет более сложную двумасштабную структуру, в которой во внутренней части переходного слоя часть полного скачка магнитного поля обеспечивается электронным током на масштабе десятка электронных гирорадиусов, а оставшийся скачок происходит за счёт ионного тока, текущего по гораздо более протяжённой области (несколько ионных гирорадиусов). Интересным следствием теории Котельникова для холодных электронов является необходимость многократного превышения давления плазмы над давлением вакуумного магнитного поля, если размер плазмы сопоставим с ионным гирорадиусом.

Исследование воздействий термических ударов на высокотемпературные керамические материалы, перспективные для покрытия первой стенки термоядерных реакторов

• Рыжков Георгий Андреевич (3-й курс аспирантуры ИЯФ СО РАН)
• Вячеславов Леонид Николаевич (Научный руководитель)

Одной из ключевых проблем, возникающих в ходе создания термоядерного реактора, является проблема обращенной к плазме стенки. В последнее время в качестве материала первой стенки привлекают внимание высокотемпературные керамики, имеющие относительно невысокое среднее Z, так как в случае попадании их в виде примесей в плазму не должно происходить значительного роста ее потерь на излучение. В ИЯФ СО РАН проводятся эксперименты по моделированию влияния термоударов на керамические материалы на лазерном стенде экспериментального комплекса БЕТА. В ходе данной работе проведены испытания монолитного образца из AlN-TiB2. В ходе его нагрева температура поверхности регистрировалась с помощью двухцветной пирометрии, а состояние поверхности контролировалось с помощью сканирующего электронного микроскопа. Таким образом была получена информация об устойчивости AlN-TiB2 к нагреву, и на основе этих результатах был сделан вывод о перспективности его использования в термоядерных реакторах.

Запуск инжекционного комплекса экспериментальной установки КОТ

• Гамов Вячеслав Валерьевич (2 курс аспирантуры ИЯФ СО РАН)
• Мурахтин Сергей Викторович (Научный руководитель)

В докладе будет представлен статус работ по ведению в эксплуатацию системы атомарной инжекции установки КОТ. Летом 2024 года был запущен один из двух нагревных инжекторов. Инжектируемая мощность атомов составила 1.5 МВт. Параметры пучка были измерены с помощью диагностического комплекса, состоящего из массива вторично-эмиссионных датчиков и двух проволочных калориметров, установленных до плазменного шнура и на фланце приёмника пучка. Угловая расходимость эллиптического пучка по двум осям составила 10x35 мрад.