Нанокомпозиты – новый тип материалов, отличающийся от
обычных композиционных материалов размером упрочняющей фазы. Одними из самых
перспективных наполнителей для изготовления нанокомпозитов являются
углеродные нанотрубки.
В работе проведено изучение структурных и функциональных
свойств полимерных композитных материалов на основе эпоксидных смол,
армированных углеродными нанотрубками. Разработана численная модель на
основе метода конечно-дискретных элементов реалистично описывающая
деформирование и разрушение опытных образцов при ударном воздействии.
Nanocomposites are a new type of materials that differ from
conventional composite materials in the size of the hardening phase. One of
the most promising fillers for the manufacture of nanocomposites are carbon
nanotubes.
The study of structural and functional properties of polymer
composite materials based on epoxy resins reinforced with carbon nanotubes.
A numerical model based on the finite-discrete element method is developed
that realistically describes the deformation and destruction of prototypes
under impact.
Л.С.
Новиков, А.А. Маклецов, В.В. Синолиц. Анализ движения вторично-эмиссионных
электронов в окрестности заряженного космического аппарата.
Воздействие электрического поля заряженного
космического аппарата на вторичные эмиссионные токи на поверхности
космического аппарата анализируется путем моделирования траекторий вторичных
электронов. Выполнены расчеты зависимости количества эмитированных
электронов от величины электрического поля на различных расстояниях от точки
эмиссии для стандартных вторичных электронных спектров. Предложены критерии
подавления вторичной эмиссии электронов поверхностным электрическим полем,
которые применяются для моделирования заряжения космического аппарата с
использованием программного пакета COULOMB-2. Моделирование траекторий
эмитированных электронов в электрическом поле заряженного космического
аппарата, имеющего сложную конфигурацию поверхности, позволяет вычислить
дополнительные токи, добавляемые к обычно используемым уравнениям баланса
электрического тока. Influence of electric field of the charged
spacecraft on secondary emission currents on the spacecraft surface is
analyzed in terms of computation of secondary electron trajectories.
Dependences of the recollected electrons number on the electric field
intensity at various distances from the emission point for standard
secondary electron spectra are calculated. Criteria of the secondary
electron emission suppression by the surface electric field which is applied
for spacecraft charging modeling using the COULOMB-2 code are proposed.
Modeling of the emitted electron trajectories in the electric field of the
charged spacecraft having complex surface configuration enables to compute
correction factors added to electric current balance equations (electron
recollection).
А.И. Хижик,
И.Б. Винтайкин. Влияние вида воздействующего излучения на потерю массы
полимерного материала.
Представлены результаты расчетно-экспериментальных
исследований влияния электронного и протонного облучения на потерю массы
полимерного материала. The results of computational and experimental studies of the effect
of electron and proton irradiation on the mass loss of polymer material are
presented.
К.А. Шишов, Е.С. Колантаева, Д.А. Применко. Изменения морфологии стекла
при электронном и протонном облучении.
Методами атомно-силовой микроскопии исследованы
поверхности образцов защитного покрытия солнечных батарей космических
аппаратов из стекла К-208, облученных электронами и протонами с энергиями 20
кэВ при плотности потока φ = 1010 – 5×1011 см-2с-1
и давлении 10-4 Па. In the work, surface of K-208 spacecraft
solar array protective coatings irradiated by 20-keV electrons and protons
with flux density of φе = 1010 – 5×1011
cm-2s-1 in vacuum 10–4 Pa has studied using
by AFM methods.
А.Д.
Жадов, А.С. Соболь. Сравниительные исследования радиационной
электропроводности отечественного полиимида ПМ1 и каптона.
В настоящей работе изложены результаты сравнительных
исследований радиационной электропроводности (РЭ) отечественного полиимида
ПМ1 и полиимида Каптон корпорации DuPont. Показано что возрастание РЭ при
высоких поглощенных дозах облучения является неотъемлемым свойством
полипиромеллитимида, которое хорошо выражено для исследованных полимеров.
Также было определено, что при прочих равных условиях РЭ отечественного
полиимида ПМ1 существенно (в 3 и более раз) превышает РЭ Каптона. Это
обстоятельство позволяет рекомендовать предпочтительное применение
отечественного полиимида ПМ1 в качестве материала экрано-вакуумной
теплоизоляции высокоорбитальных космических аппаратов. This paper presents the comparative studies results of the
domestic polyimide PM1 and Kapton polyimide DuPont Corporation radiation
conductivity (RC). It is shown that the increase in RC at high absorbed
radiation doses is an inherent property of polypyromellitimide, which is
well expressed for the studied polymers. It was also determined that,
ceteris paribus, the RC of the domestic polyimide PM1 significantly (3 times
or more) exceeds the RC of the Kapton. This circumstance makes it
possible to recommend the preferred use of the domestic polyimide PM1 as a
material for screen-vacuum thermal insulation of high-orbit spacecraft.
Д.А.
Абрамешин, И.Р. Муллахметов. Компьютерное моделирование и экспериментальное
исследование характеристик гетеродина на печатных платах с высокой
стойкостью к электрическим зарядам
Было выполнено компьютерное моделирование рабочих
характеристик гетеродина, как стандартного типичного аналогового устройства,
у которого печатная плата содержала композитный диэлектрик с контролируемой
повышенной проводимостью, обеспечивающий сток и выравнивание электрического
заряда, возникающего при воздействии космической плазмы, и предотвращающий
последующие электростатические разряды. Установлено, что при
увеличении удельной объемной проводимости композитного материала вплоть до
2·10-7Ом-1·м-1
частота и амплитуда выходного напряжения в диапазоне частот 9 – 37
мГц практически не
меняется. Показано, что характеристики экспериментально созданного макета гетеродина композитного диэлектрика с контролируемой повышенной проводимостью и
характеристики компьютерной модели отличаются незначительно (7%). Показана возможность эффективного применения предложенных
композитных материалов в радиоэлектронных устройствах космического
применения. A computer simulation of the performance characteristics of
the heterodyne as a standard typical analog device was performed, in which
the printed circuit Board contained a composite dielectric with a controlled
increased conductivity, providing a drain and equalization of the electric
charge arising from the impact of cosmic plasma and preventing subsequent
electrostatic discharges. It was found that the frequency and
amplitude of the output voltage in the frequency range 9-37 MHz practically
does not change with increasing the specific volume conductivity of the
composite material up to 2·10-7 Ohms-1·m – 1. It is shown that the
characteristics of the experimentally created model of a composite
dielectric heterodyne with controlled high conductivity and the
characteristics of the computer model differ slightly (7%). The possibility of effective application of the proposed
composite materials in radio-electronic devices of space application is
shown.
И.И.
Агапов, М.А. Афанасьева, С.Ю. Толстиков. Моделирование возникновения
электростатических разрядов в пластмассовых корпусах полупроводниковых
приборов космических аппаратов (КА).
В статье представлены результаты экспериментальных
исследований пробивной прочности воздуха и коэффициента усиления поля для
данного вида диэлектрика, как метод испытания технического оборудования
космических аппаратов на устойчивость к электростатическим разрядам.
Система состоит из плоского и сферического электрода, радиус которого в разы
меньше расстояния между электродами. На основании расчетов был сделан вывод,
что полученные значения применимы к решениям более сложных
физико-технических вопросов, связанных с внутренней электризацией
космических аппаратов. The paper presents the results of experimental studies of the
breakdown strength of air and the field gain, as a method for testing the
technical equipment of spacecraft for resistance to electrostatic discharge.
The system consists of two electrodes. One of them has the smaller radius
then the distance between the electrodes. Based on the calculations, it was
concluded than the obtained values are applicable to the solutions of more
complex physical and technical issues to the internal electrification of
spacecraft.
Приведена методика управления минимумами диаграммы
направленности фазированных антенных решеток. Получено аналитическое
выражение для коэффициентов парциальных диаграмм, позволяющее вычислять
требуемое амплитудно-фазовое распределение на входах излучателей антенны.
The method of controlling of the radiation pattern minima of
phased antenna arrays is considered. The analytical expression for
coefficients of partial diagrams allowing to calculate the required
amplitude-phase distribution on entrances of emitters of the antenna is
received.
А.Н.
Романов, T. Chiarusi, V. Kulikovskiy, M. Sanguineti, F. Versari. Анализ
эффекта тени Солнца в потоке атмосферных мюонов с помощью нейтринного
телескопа ANTARES.
Детектор ANTARES - это глубоководный нейтринный
телескоп, расположенный в Средиземном море. Поиск точечных источников
нейтрино является одной из основных целей ANTARES, поэтому необходим
надежный способ оценки угловой разрешающей способности детектора. В
предыдущем анализе был исследован дефицит в атмосферном потоке мюонов в
направлении Луны, вызванный поглощением космических лучей. Это позволило
оценить угловое разрешение и точность наведения детектора. В этой работе тот
же подход был применен для измерения эффекта тени Солнца. Анализ основан на
данных ANTARES, собранных в период с 2008 по 2015 гг. Согласно Монте Карло
моделированию ожидаемая статистическая значимость анализа составляет 2.9σ. The ANTARES detector is an abyssal undersea neutrino
telescope in the Mediterranean Sea. The search for point-like neutrino
sources is one of the main goals of ANTARES, so a reliable way to evaluate
the detector angular resolution and pointing accuracy is needed. In a
previous analysis, the deficit in the atmospheric muon flux in the direction
of the Moon induced by absorption of cosmic rays was investigated. It has
allowed the estimation of the angular resolution and of the pointing
accuracy of the detector. In this work the same approach was applied to
measure the Sun shadow effect. This analysis is based on the ANTARES data
taken in the interval between 2008 -2015. According to Monte Carlo
simulation the expected statistical significance of the analysis is 2.9σ.
А.И. Поподько, А.П. Черняев. Экспериментальное исследование влияния
воздушных полостей между болюсом и фантомом на поверхностную дозу
Целью данной работы была оценка влияния воздушных
полостей между болюсом и кожей пациента на поверхностную дозу для полей
различных размеров при облучении пучками фотонов в водном фантоме. Для
небольших полей (до 10×10 см2) наблюдается значительное снижение
поверхностной дозы с увеличением толщины воздушной полости для обеих
энергий. Так, для полости в 1 см для энергии 6 МэВ и поля 5×5 см2
разница достигает 8,1 %, для энергии 10 МэВ- 8,5 %. В то время как для
больших полей она достигает 1,8-3,6 %, в зависимости от поля, для энергии 6
МэВ и 2,5-3,9 % в случае энергии 10 МэВ. Для полусферических полостей
разница в дозе оказалась в несколько раз ниже, чем для полостей без
продольных границ, и может достигать 3-4 %. При осуществлении процедуры
облучения пациента с использованием болюса, необходимо уделять особое
внимание расположению болюса во время укладки пациента. В случае полости,
приближенной к реалистичной, снижение поверхностной дозы в определенных
участках области облучения пациента для небольших полей в самом худшем
случае может составить около 3-4 %, тогда как для больших – 1,5-2 %. В
определенных случаях такое возможное снижение дозы должно быть принято во
внимание медицинским физиком и лучевым терапевтом. Experimental investigation of air cavities influence
between bolus and skin on surface dose for fields of different size in a
water phantom for therapeutic photon beams. For small fields, up to 10×10 cm2,
a significant surface dose reduction with air gap increase was observed for
both energies. For a 1 cm gap, 6 MV beam and 5×5 cm2 field the
8.1 % and 8.5 % reduction was obtained for a 10 MV beam. For larger fields,
the reduction was from 1.8 to 3.6% depending on the field size for a 6 MV
beam and from 1.8 to 3.% for a 10 MV beam. For hemispherical cavities,
dose reduction was several times lower than for air gaps without
longitudinal borders and reached 3-4 % for a
small field depending on beam energy.
During radiotherapy treatment with bolus unwanted small
air gaps can occur between patient skin and bolus due to its insufficient
malleability. The total reduction in the surface dose can reach about
3-4 % for small fields and about 1.5-2.0 % for large fields in case of a
realistic cavity. In some rare cases it might be taken into consideration by
medical physicist and radiotherapist, but in all other situations, the
occurrence of such cavities is not much cause for concern.
К.А.
Уразова, А.П. Черняев, Г.Е. Горлачев, А.В. Голанов. Проект расширения
функциональности систем планирования лучевой терапии на использование данных МРТ диффузионных исследований.
Диффузионно-взвешенная томография представляет собой
технику магнитно-резонансной томографии, способную создавать количественные
карты микроскопических смещений молекул воды, которые происходят в
биологических тканях за счёт физической диффузии. Анизотропия диффузии
указывает на наличие внутри ткани каких-либо упорядоченных в пространстве
микроструктур, ограничивающих движение воды, и тем самым задающих
направление диффузии. Применительно к тканям головного мозга данная методика
может предоставить информацию, необходимую для создания карт проводящих
путей белого вещества - трактографии. Даже с использованием новейших и
самых лучших томографов, моделей диффузии и алгоритмов отслеживание волокон
и радиомический анализ всё еще ограничены в плане количественной оценки и
биологической интерпретации. Основной целью данного проекта является разработка
эффективных методик обработки диффузионных данных и построения трактов
белого вещества головного мозга, а также реализация комплекса программ для
внедрения в рутинное планирование лучевой терапии. В ходе работы была визуализирована геометрическая
интерпретация тензора диффузии, которая наглядно демонстрирует основные
принципы диффузионно-тензорной модели. По полученным тензорам диффузии в
каждом вокселе при помощи алгоритма FACT были построены тракты. Далее были
получены карты фракционной анизотропии и измеряемого коэффициента диффузии.
Из проведенного анализа следует, что эти карты хорошо оценивают процессы
диффузии в головном мозга и могут помочь оценить некоторые параметры ткани.
Diffusion-weighted tomography is a magnetic resonance image modality capable of producing
quantitative maps of microscopic natural displacements of water molecules
that occur in tissues as part of the physical diffusion. Anisotropy
of diffusion indicates the presence of any microstructures ordered in space
within the tissue that restrict the movement of water, and thereby determine
the direction of diffusion. In relation to brain tissue, this technique can
provide the information necessary to create maps of the white matter
pathways - tractography. Even with using of the latest generation of
tomographs, diffusion models and algorithms, fiber tracking and radiomics
are still limited in terms of quantification and biological interpretation. The main goal of this project is to develop effective methods for
processing diffusion data and tractography of the brain white matter, as
well as realization a set of programs for implementation in the routine planning of
radiation therapy. During the work, a geometric interpretation of the diffusion tensor
was visualized, which clearly demonstrates the basic principles of the
diffusion-tensor model. Based on the obtained diffusion tensors in each
voxel, paths were constructed using the FACT algorithm. Next, maps of
fractional anisotropy and the apparent diffusion coefficient were obtained.
From the analysis it follows that these maps evaluate well the processes of
diffusion in the brain and can help evaluate some parameters of the tissue.
Д.А. Товмасян, А.А. Логинова, А.П. Черняев.
Выявление ошибок работы многолепесткового коллиматора аппарата Tomotherapy
Имеющиеся особенности многолепесткового коллиматора
не позволяют проводить его гарантию качества полностью стандартными
способами, что приводит к необходимости внедрения новых методов и
технологий. При работе коллиматора точность воспроизводимости
запланированного времени открытия лепестков существенно влияет на
распределение дозы внутри пациента. Данная точность определятся набором
механических и электронных компонентов МЛК. Сложное взаимодействие этих
факторов приводит к различиям между реальной и запланированной картами
времени открытия лепестков (синограммами). В дополнение, лепестки
подвергаются механическому стрессу, вызванному необходимостью выполнения
большого количества быстрых перемещений. В данной работе разработан метод, основанный на использовании
встроенных детекторов аппарата Tomotherapy, которые несут в себе информацию
о выходном потоке энергии излучения. Эти данные были использованы для
анализа работы коллиматора и его отдельных лепестков. Созданы тесты,
позволяющие наблюдать поведение лепестков в динамике, в зависимости от
интенсивности их работы, а также в зависимости от времени. В программе
MATLAB (MathWorks Incorporated, Natick, MA, USA) был разработан код
программы, а также графический интерфейс, позволяющий анализировать данные,
полученные со встроенных детекторов, а также сравнивать их друг с другом или
с изначальной синограммой. С помощью созданных тестов были выявлены аномалии в работе
некоторых лепестков, что может указывать на их механические проблемы. Это
требует диагностики при дальнейшем обслуживании аппарата. Данный метод
позволяет выявить ошибки в работе коллиматора на ранних стадиях и
своевременно предотвратить возможные механические поломки. The existing features of the multileaf collimator do not allow to
carry out quality assurance completely by standard methods, which leads to
the need to introduce new methods and technologies. The accuracy of reproducibility of the planned leaf open time
significantly affects the dose distribution within the patient. This
accuracy is determined by a set of mechanical and electronic components of
MLC. The complex interaction of these factors leads to differences between
actual and planned maps of leaf open time (sinograms). In addition, the
leafs are subjected to mechanical stress caused by the need to perform a
large number of rapid movements. In this paper a method based on the use of exit
detectors of Tomotherapy is presented. Detectors are carrying information
about the output fluence of radiation energy. These data were used to
analyze the work of the collimator and its individual leafs. Tests were
created to observe the behavior of the leafs in dynamics, depending on the
intensity of their work, as well as depending on the time. In the MATLAB (MathWorks
Incorporated, Natick, MA, USA) was developed the program code, as well as a
graphical interface that allows us to analyze the data obtained from the
exit detectors, and compare them with each other or with the original
synogram. With the help of the created tests, anomalies in the work of
some leafs were revealed, which may indicate their mechanical problems. This
requires diagnostics during further maintenance of the machine. This method
allows to identify errors in the work of the collimator at the early stages
to prevent possible mechanical breakdowns in a timely manner.
И.А. Кочергин. Измерение заряда струй в рр-соударениях в эксперименте
ATLAS.
Ю.Ю. Овчаров. Моделирование пар В-адронов в рр соударениях на БАК.
С помощью генератора PYTHIA 8 выполнено моделирование
жестких процессов. Проведен отбор событий, соответствующих парному рождению
B- адронов, получены спектры по азимутальному углу пар B
адронов разного типа в pp взаимодействиях для энергий 7 и 13 ТэВ. Построено
распределение инвариантной массы пары мюонов, соответствующих J/ψ мезону.
Е.Н.
Головач, А.А. Голубенко, Е.Л. Исупов, Б.С. Ишханов, В.А. Клименко,
В.В. Чесноков. Изучение структуры нуклонных резонансов на детекторе CLAS.
Эксклюзивные реакции фото- и электророждения
одиночного пиона и конечного состояния
pp+p- на протонеявляются важнейшими источниками информации о
спектре и структуре нуклонных резонансов. Возбужденные состояния нуклона
проявляются как сложное взаимодействие между внутренним ядром трех одетых
кварков и внешним мезон-барионным облаком. Различные нуклонные резонансы
имеют разные квантовые числа и разную структуру, тем самым являясь
уникальной лабораторий, в которой можно исследовать многие свойства КХД в
режиме сильной связи. Сочетание детектора CLAS и
непрерывного электронного пучка (Jefferson Lab, США)
позволяет измерить физические наблюдаемые основных каналов реакций в области
возбуждения нуклонных резонансов.
В.В.
Варламов, А.И. Давыдов. Систематические погрешности экспериментальных
сечений парциальных фотонейтронных реакций: ядра 75As, 127I
и 181Ta
Проблема достоверности сечений парциальных
фотонейтронных реакций на ядрах 75As, 127I и 181Ta, полученных в экспериментах на пучках
квазимоноэнергетических аннигиляционных фотонов, рассматривается с
использованием объективных физических критериев. Показано, что
экспериментальные данные по сечениям реакций (g, 1n) и (g, 2n),
полученные для указанных трех ядер с помощью метода разделения нейтронов по
множественности, не являются достоверными, поскольку содержат значительные систематические погрешности. Установлено также, что в
дополнение к погрешностям, обусловленным недостоверным определением
множественности нейтронов по их измеряемой энергии, в экспериментальных
данных присутствуют значительные погрешности иной природы. На основании
сравнения экспериментальных данных с сечениями парциальных реакций,
оцененными с помощью экспериментально-теоретического метода, показано, что
дополнительные погрешности обусловлены потерей значительной части нейтронов
(в случаях ядер 127I и 181Ta – преимущественно из
реакции (g,1n), в случае ядра 75As – из обеих реакций (g,1n) и (g,2n)). The problem of reliability of the photoneutron partial
reaction cross sections for 75As, 127I and 181Ta
obtained in experiments used the beams of quasimonoenergetic annihilation
photons was considered using the objective physical criteria. It was shown
that the experimental data for (g, 1n) and (g, 2n)
reactions cross sections for three mentioned nuclei obtained using the
method of neutron multiplicity sorting are not reliable because contain
significant systematic uncertainties. It was found that additionally to
uncertainties of unreliable determination of neutron multiplicity basing on
its measured energy the significant uncertainties of different nature exist.
Using the comparison of experimental cross sections with those evaluated
using experimental-theoretical method it was shown that additional
uncertainties are due to the loss of noticeable part of neutrons from the
reaction (g,1n) in the cases of 127I and 181Ta
and from the both (g,1n) and (g,2n)
reactions in the case of 75As.
Г. Пак,
Д.С. Юров. Мощный ускоритель электронов непрерывного действия с энергией
пучка 1 МэВ
В данной статье приведены расчеты для нового проекта
компактного промышленного ускорителя электронов непрерывного действия с
энергией пучка 1 МэВ и максимальной мощностью пучка 175 кВт.
The article contains calculation results for a new compact
continuous-wave linear electron accelerator for industrial applications with
an output electron energy of 1 MeV and maximum beam power of 175 kW.
В.В. Негребецкий, К.А. Стопани. Расчет процессов астрофизического
горения при помощи явной схемы интегрирования.
М.А.
Борисов. Использование Python для диагностики и настройки разрезного
микротрона.
Для диагностики и настройки разрезного микротрона
RTM-55 НИИЯФ МГУ было предложено использовать фотографии пучков электронов,
полученных посредством синхротронного излучения последних. Зная геометрию
ускорителя и положение центров пучка на фотографии, была создана программа,
оценивающая отклонение рассматриваемой частицы от равновесной по координате
X, поперечному импульсу Px и энергии E. In order to diagnose and set up the racetrack microtron RTM-55 SINP
MSU it was proposed to use photos of electron beams obtained by synchrotron
radiation. Knowing the geometry of the accelerator and the position of the
beam centers in the photo, a program was created to evaluate the deviation
of the particle in question from the equilibrium X coordinate, transverse
pulse Px and energy E.
В данной работе приведен краткий обзор дистанционной
лучевой терапии: причины применения, технология получения пучка торможением
электронов на мишени и метод оптимизации лечения (IMRT) в планирующей системе Pinnacle. In this paper a brief review on distance beam therapy was
made: the basic causes for using, technologies for producing an accurate
beam with electron deceleration on target and an optimization method (IMRT)
in Pinnacle planning system were mentioned.
С.С.
Макаров, С.А. Пикуз, А.П. Черняев, C.Н. Рязанцев, Т.А. Пикуз, А.В. Бузмаков,
Max Rose, S. Lazarev, T. Senkbei, A. von Gundlach, S. Stuhr, Ch. Rumancev,
D. Dzhigaev, P. Skopintsev, I. Zaluzhnyy, J. Viefhaus, A. Rosenhahn, R.
Kodama, I. Vartanyants. Регистрация профиля пучка синхротронного источника PETRA-III с субмикронным пространственным разрешением и экстремально высоким
динамическим диапазоном
В данной работе представлены результаты измерений
метрологических свойств флуоресцентного кристаллического детектора фторида
лития на синхротронном источнике рентгеновского излучения PETRA-III
(Гамбург, Германия). В результате был определен отклик детектора в поле
мягкого рентгеновского излучения, динамический диапазон и пространственное
разрешение.
В.А. Ашмарин, О.Е. Евстифеев. Изменение электризации стеклотекстолита
после длительного вакуумирования
Во многих исследованиях и публикациях отводится
большая роль области внутренней электризации космических аппаратов (КА).
Способность диэлектриков противостоять возникновению электростатических
разрядов (ЭСР) определяется проводимостью этих диэлектриков, которая сильно
различается при наземных испытаниях и при воздействии факторов космического
пространства. В данной работе указывается на связь электростатических
разрядов и условиям при которых они возникают в диэлектрических материалах.
Обращается внимание на то, что выдержка фольгированного стеклотекстолита в
вакууме вызывает серьёзное падение его проводимости, что эквивалентно
возрастанию электризуемости. Также, отмечается, что вакуумирование меняет
механизм проводимости, что сказывается на увеличении энергии активации
проводимости от 0,34 эВ для исходного диэлектрика до 0,97 эВ после
длительной выдержки в вакууме. Вероятнее всего, предпосылками для этого
являются изменение типа носителей заряда после удаления из диэлектрика легко
ионизируемой примеси. Many studies and publications have noted the great role
of the field of internal electrification of spacecraft (SC). The ability of
dielectrics to resist the occurrence of electrostatic discharges (ESD) is
determined by the conductivity of these dielectrics, which varies greatly
during ground tests and under the influence of outer space factors. In this
paper, the connection between electrostatic discharges and the conditions
under which they arise in dielectric materials is indicated. Attention is
drawn to the fact that holding foil fiberglass in vacuum causes a serious
drop in its conductivity, which is equivalent to an increase in
electrification. It is also noted that evacuation changes the conductivity
mechanism, which affects the increase in the activation energy of
conductivity from 0.34 eV for the initial dielectric to 0.97 eV after
prolonged exposure to vacuum. Most likely, the prerequisites for this are a
change in the type of charge carriers after the removal of easily ionizable
impurities from the dielectric. Many studies and
publications have noted the great role of the field of internal
electrification of spacecraft (SC). The ability of dielectrics to resist the
occurrence of electrostatic discharges (ESD) is determined by the
conductivity of these dielectrics, which varies greatly during ground tests
and under the influence of outer space factors. In this paper, the
connection between electrostatic discharges and the conditions under which
they arise in dielectric materials is indicated. Attention is drawn to the
fact that holding foil fiberglass in vacuum causes a serious drop in its
conductivity, which is equivalent to an increase in electrification. It is
also noted that evacuation changes the conductivity mechanism, which affects
the increase in the activation energy of conductivity from 0.34 eV for the
initial dielectric to 0.97 eV after prolonged exposure to vacuum. Most
likely, the prerequisites for this are a change in the type of charge
carriers after the removal of easily ionizable impurities from the
dielectric.
И.П. Мордовец. Зависимость потерянной поперечной энергии ETmiss
от pile-up в событиях с двумя лептонами в канале H→WW* при √s=13 ТэВ по
данным эксперимента ATLAS на БАК.
В данной работе представлены результаты анализа
событий c электроном и мюоном в конечном состоянии в области сигнала от
бозона Хиггса Стандартной модели с массой 125 ГэВ в механизме его
рождения за счет слияния векторных бозонов в канале распада H→WW*→lνlν в
эксперименте ATLAS на Большом адронном коллайдере.
В анализе использовалась полная статистика событий
протон-протонных столкновений, набранных в 2015-18 гг. при энергии в их
системе центра масс 13 ТэВ. This paper presents the results of the analysis
of events with electron and muon in the final state in the region of the
signal from the Higgs boson of Standard Model with the mass of 125 GeV in
the mechanism of its birth due to the of vector bosons fusion in the decay
channel H→WW*→lνlν in the ATLAS experiment on the Large Hadron
Collider. The analysis used complete statistics of
proton-proton collision events collected in 2015-18 at the energy 13 TeV in
the center of mass system.
М.В. Симонов, Е.В. Владимирова. Предсказание характеристик изотопов
107-110 элементов на основе массовых соотношений.
Данная работа посвящена исследованию метода локальных
массовых соотношений в области сверхтяжелых элементов. Произведено сравнение
качества предсказаний масс нуклидов для линейных соотношений на основе
усредненного остаточного np-взаимодействия и на основе энергий отделения 2-х
протонов и нейтронов. Получены оценки энергий связи и энергий α-распада для
изотопов 4-х элементов 107Bh, 108Hs, 109Mt, 110Ds cN = 152-161.
Е.Н. Лыкова, А.А. Молоков, Э. Р. Мухаметханова. Исследование влияния
точности укладки пациента на общее дозовое распределение при раке
предстательной железы.
Современные методы лучевой терапии предъявляют
повышенные требования к геометрической точности позиционирования пациента и
мишени в его теле, иначе возникает риск неполного контроля над опухолью,
выхода части мишени из пучка. Слишком большая зона облучения может вызвать
переоблучение здоровых тканей, что приведет к их повреждению, поэтому важно
соблюдать точность укладки и использовать различные методы иммобилизации. В
работе исследовалась статистика итерфракционных смещений мишени при
облучении предстательной железы на линейном ускорителе TrueBeam с энергиями
10 и 15 МэВ c учетом погрешности позиционирования на основе технологий
визуализации CBCT. Получена оценка систематических и случайных компонент
погрешности позиционирования и на их основе произведен расчёт необходимых
значений отступов при преобразовании клинического объема облучения (CTV –
Clinical Target Volume) к планируемому объему облучения (PTV – Planning
Target Volume) с помощью формулы Van Herk. Modern radiation therapy methods impose increased
requirements for geometric accuracy of patient and target positioning in
body, otherwise there is a risk of incomplete control over the tumor, of
part of the target leaving the beam. Too large an irradiation zone can cause
healthy tissues to be overrunned, which will damage them, so it is important
to observe the accuracy of the stacking and use various immobilization
methods. In this work the statistics of target iterfractive displacements is
investigated during prostate irradiation on a linear accelerator TrueBeam
with energies of 10 and 15 MeV taking into account positioning error based
on CBCT imaging technologies. The systematic and random components of
positioning error are estimated and based on them the required indentation
values are calculated when converting the Clinical Target Volume (CTV) to
the Planned Target Volume (PTV) using the Van Herk formula.
М.А. Белихин, А.П. Черняев, А.А. Пряничников, А.Е. Шемяков. Протонная и
ионная терапия внутрифракционно движущихся опухолей: основные особенности,
подходы и методы
В последнее время протонная и ионная терапия
сканирующим пучком является одним из наиболее активно развивающихся методов
дистанционной лучевой терапии онкологических заболеваний. Основными
преимуществами этого метода являются более высокая точность облучения,
снижение радиационной нагрузки на здоровые ткани, более высокие значения ЛПЭ
и ОБЭ (для тяжелых ионов, например, углерода) по сравнению с традиционной
фотонной терапией. Множество подтверждений этих преимуществ уже получено в
клинической практике. Тем не менее, основные достоинства терапии заряженными
частицами могут быть реализованы только в случае полной неподвижности
опухоли, например, в случае рака областей головы и шеи. В случае других
наиболее распространенных локализаций областей грудной клетки и брюшной
полости достаточная точность может быть не достигнута из-за вызванных
дыханием и сердцебиением внутрифракционных движений опухоли и окружающих ее
органов и тканей. В традиционной фотонной лучевой терапии подобная проблема
уже имеет достаточно много решений в форме различных методов и технологий.
Однако их прямой перенос в протонную и ионной терапию может быть
проблематичен из-за целого ряда факторов. Эти факторы оказывают существенное
влияние на процессы планирования лечения, отслеживания движения опухоли и
облучения. Поэтому для обеспечения точности и эффективности протонной и
ионной терапии в случае опухолей, локализованных в областях грудной клетки и
брюшной полости, требуется проведение масштабных исследований уже
существующих подходов и методов лечения, их пересмотра и оптимизации, а
также разработки принципиально новых. Recently, proton and ion therapy with a scanning beam has
been one of the most actively developing methods for remote radiation
therapy of cancer. The main advantages of this method are higher radiation
accuracy, reduced radiation load on healthy tissues, higher LET and RBE (for
heavy ions, for example, carbon) compared to traditional photon therapy.
Many evidence of these benefits has already been obtained in clinical
practice. Nevertheless, the main advantages of therapy with charged
particles can be realized only in the case of complete immobility of the
tumor, for example, in the case of cancer of the head and neck. In the case
of the other most common localizations of the areas of the chest and
abdominal cavity, sufficient accuracy may not be achieved due to the
intrafractional motion of the tumor and surrounding organs and tissues
caused by breathing and heartbeat. In conventional photon radiation therapy,
a similar problem already has a lot of solutions in the form of various
methods and techniques. However, their direct transfer to proton and ion
therapy can be problematic due to a number of factors. These factors have a
significant impact on treatment planning, tumor tracking, and radiation.
Therefore, to ensure the accuracy and efficiency of proton and ion therapy
in the case of tumors localized in the areas of the chest and abdominal
cavity, large-scale studies of existing approaches and methods of treatment,
their revision and optimization, as well as the development of fundamentally
new ones are required.
А.Г.
Казаков, А.В. Северин, Ю.А. Тетерин. Выделение 89Zr из облучённых
иттриевых мишеней и потенциальное применение в радиофармпрепаратах c
наногидроксиапатитом в качестве носителя.
Е.С.
Тырышкина. Применение нанопроводящих диэлектриков для повышения стойкости
космической аппаратуры к воздействиям электрических разрядов.
В работе выполнен обзор проблемы электризации
космических аппаратов, разработана и показана возможность применения
нанопроводящих диэлектриков в печатных платах вместо традиционных. На
основании результатов компьютерного моделирования и расчетов определены
диэлектрические параметры печатной платы, для которых ЭСР физически
невозможны. Было показано, что изменение выходных параметров мультивибратора
не превышает 5%. По нашим данным, такие диэлектрики, а также проводимость,
повышенная до 10-9 Ом-1м-1, не влияют
существенным образом на работу электроники. The paper provides an overview of the problem of
spacecraft electrification, develops and shows the possibility of using
nanoconductive dielectrics in printed circuit boards instead of traditional
ones. Based on the results of computer modeling and calculations, the
dielectric parameters of the printed circuit board are determined for which
ESD is physically impossible. It was shown that the change in the output
parameters of the multivibrator does not exceed 5%. According to our data,
such dielectrics, as well as conductivity increased to 10-9 Ω-1m-1,
do not significantly affect the operation of electronics.
С.А. Михеев.
Состав материи нейтронных звезд и энергия симметрии
И.А.Хоменко,
А.Н.
Моисеева. Получение
медицинских изотопов тербия в реакциях 151Eu(4He,
6n)149Tb
и 151Eu(4He,
3n)152Tb.
В работе предложен метод производства перспективных
медицинских изотопов 149Tb и 152Tb облучением мишеней из европия
альфа-частицами в энергетическом диапазоне 54-63 МэВ. Измерены сечения
образования и выходы радионуклидов 149Tb и 152Tbпо этим реакциям в интервале энергий путем облучения стека
фольг с использованием гамма- и альфа-спектрометрии. Показана возможность
получения 149Tb данным методом, однако достижимые в наших
экспериментах энергии альфа-частиц ниже оптимальных. На основе данного
исследования также рассмотрен вариант для наработки 152Tb по реакции 151Eu(α, 3n)152Tb. Предложено использовать область энергий альфа-частиц около 30-50 МэВ. A method of production of perspective medical isotopes 149Tb
and 152Tb by alpha-induced reactions on europia in the 54-63 MeV
energy range is presented. Activation cross sections and yields of the 149Tb and
152Tb were measured by using the stacked-foil
technique and gamma- and alpha- spectrometry. The possibility of obtaining
149Tb by this method was shown but the alpha-particle energies
achievable in our experiments are lower than the optimal ones. Based
on this study an option of obtaining 152Tb from the reaction 151Eu(α, 3n)152Tb was also considered. It was proposed to
use an alpha-particle energy region about 30-50 MeV to obtain.
И.В.
Крылов, И.М. Ашарчук, К.В. Хайдуков, И.О. Горячук, В.И. Соколов. Измерение
емкости конденсаторов на основе электрооптических полимерных материалов.
Электрооптические полимеры с внедренными
фторсодержащими хромофорами перспективны для создания высокоскоростных
волноводных модуляторов и переключателей. Одной из важнейших характеристик
таких материалов является диэлектрическая проницаемость, зависящая от
дипольного момента молекулы хромофора. В настоящей работе показано, что
диэлектрическая проницаемость ПММА с внедренными хромофорами
DR-1 и DO-1 составляет ε = 7.22 ± 0.29 и 10.3 ± 0.4
соответственно, что ниже, чем диэлектрическая проницаемость ниобата лития ε ≈ 30.
Electro-optical polymers with embedded fluorine-containing
chromophores are prominent for the formation of high-performance waveguide
modulators and switchers. One of the most important characteristics of such
materials is their dielectric permittivity, which depends on the dipole
moment оf chromophore molecule. The present research shows, that the
dielectric permittivity of PMMA with embedded chromophores DR-1 and DO-1 is
ε = 7.22 ± 0.29 and 10.3 ± 0.4 respectively, which is lower than that
of lithium niobate (ε ≈ 30).
Д.И. Качалова, С.С. Белышев, Б.С. Ишханов, А.Г. Казаков, А.А. Кузнецов, В.В.
Ханкин. Фотоядерные реакции на изотопах Hg под действием тормозного пучка с
максимальной энергией
55 МэВ
А.В.
Кожемяко, А.П. Евсеев, А.А. Шемухин, Ю.М. Спивак, Е.Н. Муратова. Влияние
дозы и энергии ионного облучения на спектр фотолюминесценции пористого
кремния.
Проведено
облучение пористого кремния ионами Xe14+ с энергией 217 кэВ и
дозами от 1012 см-2 до 5·1013 см-2
и Ar+ с энергиями 100 и 200 кэВ и дозой 1012см-2. Исследовано влияние ионного облучения при разных
дозах и энергиях налетающих частиц на спектр фотолюминесценции пористого
кремния. Показано, что ионное облучение приводит к сдвигу максимума
фотолюминесценции, который увеличивается с ростом энергии. Увеличение дозы
облучения приводит к снижению интенсивности фотолюминесценции, не влияя при
этом на размер сдвига максимума. Porous
silicon was irradiated with Xe14+ ions with an energy of 217 keV
and fluences from 1012 cm-2 to 5·1013 cm-2
and Ar + ions with energies of 100 and 200 keV and a fluence of
1012 cm-2. The effect of ion irradiation at different
fluences and energies of incident particles on the photoluminescence
spectrum of porous silicon is studied. It was shown that ion irradiation
leads to a shift in the photoluminescence maximum, which increases with
increasing energy. An increase in the radiation dose leads to a decrease in
the intensity of photoluminescence, without affecting the size of the
maximum shift.
Для лечения онкологических заболеваний активно
применяются медицинские линейные ускорители электронов. При взаимодействии
пучка тормозных фотонов с энергией выше 8 МэВ с конструкционными элементами
ускорителя, протекают фотоядерные реакции, в результате которых образуются
фотонейтроны. Вклад фотонейтронного излучения в дозу в условиях процедурного
кабинета не оценивается и не учитывается на стадии планирования. Вторичные нейтроны несут серьезную радиобиологическую
опасность. Даже сравнительно небольшой вклад фотонейтронов в поток излучения
ведёт к существенному увеличению дозы в облучаемых тканях, что совершенно
недопустимо при лечении онкологических заболеваний. Для оценки вклада данного излучения в поглощённую дозу, нами
был выполнен компьютерный эксперимент с использованием пакета GEANT4,
основанного на методе Монте-Карло. В ходе эксперимента было смоделировано
облучение пучком тормозных фотонов танталовой фольги, размещенной на глубине
5 см в твердотельном водном фантоме. В результате моделирования были
получены и проанализированы спектры фотонейтронов, рождённых в процессе
облучения, был оценён вклад фотонейтронного излучения в дозу при
максимальных энергиях тормозного пучка 8, 10, 12, 14, 16, 18 и 20 МэВ.
Получена зависимость вклада в дозу от энергии пучка. Medical linear electron accelerators
are actively used for the cancer treatment . When 8 MeV bremsstrahlung beam
interacts with the structural elements of the accelerator, photonuclear
reactions occur, forming photoneutrons. The contribution of photoneutron
radiation to the dose in the treatment room is not evaluated and not
considered at the planning stage. Secondary neutrons carry a serious
radiobiological hazard. Even the relatively small contribution of
photoneutrons leads to a significant increase of the dose in the irradiated
tissues, which is completely unacceptable in the cancer treatment. To assess the contribution of this
radiation to the absorbed dose, we performed a computer experiment using the
GEANT4 package based on the Monte Carlo method. Irradiation with a photon
beam of tantalum foil placed at a depth of 5 cm in a solid-state water
phantom was simulated in this experiment. As a result of simulation, the
spectra of photoneutrons generated during irradiation were obtained and
analyzed. The contribution of photoneutron radiation to the dose was
estimated at maximum energies of the bremsstrahlung of 8, 10, 12, 14, 16,
18, and 20 MeV. The dependence of the contribution to the dose on the beam
energy is obtained.
О.
Альбагдади, С.С. Белышев, Н.В. Иванова, Б.С. Ишханов, Д.И. Качалова, А.А.
Кузнецов,
Н.Ю. Фурсова, В.В. Ханкин. Фоторасщпление 238U в
области энергий гигантского дипольного резонанса.
Д.И. Дашков, Н.А. Фёдоров, Д.Н. Грозданов. Изучение взаимодействия
нейтронов с энергией
14.1 МэВ с ядрами C, Mg и Сr.
Даннаяработапосвященаисследованию ядерныхпроцессов, протекающихвреакцияхn
+ 12C, n + 24Mg,
n +
52Cr,
приэнергии 14,1 МэВ. Программа ядерного
реагирования TALYS использовалась для воспроизведения экспериментальных
результатов, полученных в эксперименте TANGRA и других источниках.
Экспериментальная установка TANGRA (TAgged Neutron and Gamma RAys) для
изучения нейтронно-индуцированных ядерных реакций эксплуатируется
Лабораторией нейтронной физики им. Франка Объединенного института ядерных
исследований (ОИЯИ). TANGRA предоставляет экспериментальные данные угловых и
энергетических распределений для гамма-квантов, излучаемых мишенью.
ОбсуждаютсярезультатырасчетаTALYSвсравнениисэкспериментальнымиданными. Thisworkisdedicatedtoresearchofnuclearprocessesoccuringinn
+ 12C, n
+ 24Mg, n
+ 52Cr, reactionsatenergy 14.1 MeV.
Nuclear reaction program TALYS was used to reproduce experimental
results gained from TANGRA experiment and other sources. An experimental
setup TANGRA (TAgged Neutron and Gamma RAys) for studying neutron-induced
nuclear reactions is operated by Frank Laboratory of Neutron Physics (FLNP)
of the Joint Institute of Nuclear Research (JINR). TANGRA provides
experemental data of angular and energy distributions for gamma quanta
emitted from a target. Results of TALYS calculation in comparission with
experemental data are discussed.
Д.А. Ларин, А.С. Чепурнов. Применение нейтринного метода диагностики
ядерных реакторов в эксплуатации АЭС.
Требуется непрерывный контроль процессов на атомной
электростанции. Помимо традиционных методов оценки характеристик активной
зоны ядерного реактора существует нейтринный метод мониторинка. Этот метод,
предложенный в 1970-х и успешно подтвержденный в экспериментах в 1980-1990-х
годах учеными Курчатовского института, может служить дополнительной системой
контроля тепловой мощности реактора и его энерговыработки. Методы,
хорошо отработанные на больших детекторах антинейтрино, позволили перейти к
разработке компактных детекторов для последующего внедрения нейтринного
метода мониторинга внутриреакторных процессов в промышленную ядерную
энергетику. Примером такого детектора является детектор iDREAM, который в
данный момент разрабатывается. Continuous monitoring of processes at a nuclear power plant
is required. In addition to traditional methods for assessing the
characteristics of the core of a nuclear reactor, there exist a neutrino
monitoring method. This method, proposed in the 1970s and successfully
confirmed in experiments in the 1980-1990s by scientists at the Kurchatov
Institute, can serve as an additional system for monitoring the thermal
power of the reactor and its energy production. Methods well developed on
large antineutrino detectors allowed us to proceed to the development of
compact detectors for the subsequent implementation of the neutrino method
for monitoring intra-reactor processes in industrial nuclear energy. An
example of such a detector is the iDREAM detector, which is currently under
development.
П.С.
Родин, А.В. Дубров, Ю.Н. Завалов, В.Д. Дубров. Программно-аппаратная
реализация системы управления процессом лазерного нанесения металлов.
Представлена программно-аппаратная реализация системы
управления процессом лазерного нанесения металла (ЛНМ) с контролем мощности
лазера. Система работает в реальном масштабе времени с длительностью цикла
регулирования 15 мс и позволяет подстраивать лазерную мощность по сравнению
с заданной в программе ЧПУ для поддержания уровня сигнала в требуемом
диапазоне. Использование широтно-импульсной модуляции мощности лазера
обеспечило возможность управления формой наносимой дорожки. Систему возможно
использовать не только в лабораторных или вновь создаваемых установках, но и
для интеграции в существующие ЛНМ системы. A hardware-software implementation of a laser metal deposition
process (LMD) control system with laser power control is presented. The
system operates in real time with a control cycle duration of 15 ms and
allows one to adjust the laser power compared to the specified in the CNC
program to maintain the signal level in the required range. The use of
pulse-width modulation of laser power provided the ability to control the
shape of the deposited bead. The system can be used not only in laboratory
or newly created installations, but also for integration into existing LMD
systems.
А.В. Голда,
М.Б. Громов, Б.С. Ишханов, А.А. Кузнецов, А.С. Чепурнов. Исследование
характеристик сцинтилляционного детектора на основе ZnSe
П.С. Родин, Ю.Н. Завалов, А.В. Дубров, И.М. Иванов, В.Д. Дубров.
Особенности адаптивной регуляции параметров процесса лазерного нанесения
металлов по оптическому сигналу.
Описана система оперативного управления параметрами
процесса лазерного нанесения металлов с обратной связью по оптическому
сигналу из зоны обработки. Система обеспечивает распознавание отклонений в
течении процесса в реальном времени и выполняет корректирующие воздействия
для поддержания процессов в требуемом режиме. Использование системы
управления привело к снижению отклонения высоты дорожки от заданного
значения на траекториях с резкими поворотами. The system of operational control of the
parameters of the laser metals deposition process with feedback on the
optical signal from the processing zone is described. The system provides
the recognition of deviations during the process in real time and performs
corrective actions to maintain the processes in the required mode. The use
of the control system led to a decrease in the deviation of the track height
from the set value on the trajectories with sharp turns.
М.Д. Сиомаш. Нейтринная передача информации.
Нейтрино это частица которая очень слабо
взаимодействует с веществом. Вот почему было предложено использовать ее как
средство связи. Частица которая может проходить сквозь различные объекты,
может быть использовано как переносчик сигнала, вне зависимости от
расстояния или преград. В данном докладе рассматривается возможность
межпланетарной связи при помощи нейтрино. Благодаря экспериментальным данным
и теоретическим выкладкам удалось сформулировать выводы и предсказания.
Neutrino is a particle that interacts with a matter very
weakly. That is why neutrino was proposed as a vehicle of communication. The
particle, which could pass through different objects, may be used as a
transport of signal, no matter the distance or barriers. In this paper the
opportunity of interplanet communication via neutrino is considered.
The combination of experimental results and theoretical computations leads
to some conclusions and predictions.
У.А. Близнюк,
А.В. Белоусов, П.Ю. Борщеговская, С.М. Варзарь, М.В. Желтоножская, В.С. Ипатова,
Е.Н. Лыкова, С.У. Нисимов, В.В. Розанов, Ф.Р. Студеникин, А.П. Черняев, А.М.
Зязин. Образовательная программа повышения квалификации в области радиационной
обработки пищевых продуктов.
Н.Н. Елисеев, В.В. Ионин, В.А. Михайлевский, А.А. Бурцев, А.В. Киселев,
М.А. Панков, А.А. Лотин. Тонкие пленки GeTe - основа для оптоэлектронных
устройств нового поколения.
Тонкопленочные фазоизменяемые материалы на основе
теллурида германия (GeTe) широко применяются в
фотонных устройствах. В настоящей работе исследовались тонкие пленки
GeTe выращенные на подложках с разными
температурами, полученные спектральные и электрофизические характеристики
таких пленок демонстрируют сильную зависимость от условий роста. Результаты
исследований подтверждают перспективы использования данного материала в
области создания устройств управляемой оптической памяти. Thin film phase-change materials based on germanium telluride
(GeTe) are widely used in photonic devices. In this work, we studied thin
films GeTe grown on substrates with different temperatures; the obtained
spectral and electrophysical characteristics of such films demonstrate a
strong dependence on the growth conditions. The research results confirm the
prospects for the use of this material in the development of controlled
optical memory devices.
А.А. Короткова. Рождение тяжелых векторных бозонов в рр соударениях в
эксперименте ATLAS.
Выполнен анализ рождения
W и WZ бозонов в открытых данных
ATLAS
для протон – протонных
соударений при энергии √s = 8 ТэВ. Получены распределения лептонов по
поперечному импульсу. Проведен анализ отношения числа положительно и
отрицательно заряженных W бозонов. This note presents analysis of W and WZ production in
pp collisions at a center-of-mass energy of 8 TeV using
ATLAS open data. The transverse momentum distribution of leptons are
obtained. An analysis of the ratio of the number of positively and
negatively charged W bosons is performed.
Б. Мерзук, А.П. Евсеев, А.Д. Завильгельский, А.А. Шемухин. Модификация
структуры нанотрубок при облучении ионами аргона.
Приведены результаты исследования модификации
многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) Таунит-МД в результате облучения
ионами Ar+ c энергией 120кэВ различными флюенсами. При помощи
спектроскопии комбинационного рассеяния света и сканирующей электронной
микроскопии исследована структура облученных МУНТ. Рассмотрена зависимость
структуры от флюенса. Обсуждается возможность и перспективы использования
облученных нанотрубок. The results of a study of the
modification of Taunit-MD multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) as a result
of irradiation with 120 keV Ar+ ions with various fluences are
presented. Using Raman spectroscopy and scanning electron microscopy, the
structure of irradiated MWCNTs was studied. The dependence of the structure
on the fluence is considered. The possibility and prospects of using
irradiated nanotubes are discussed.
М.А.
Серякова, И.О. Горячук, Ю.Е. Погодина, Е.В. Полунин, В.И. Соколов. Синтез и
исследование свойств электрооптических полимерных материалов.
Для изготовления активных элементов
интегрально-оптических схем перспективны электрооптические (ЭО)
хромофорсодержащие полимеры. В докладе приведена методика синтеза нового (не
описанного ранее) ЭО полимера, описаны его оптические свойства. Приведена
методика очистки ЭО полимера на всех трех этапах
синтеза с целью удалению ионных примесей, приводящих к пробоям в процессе
наведения анизотропии при приложении электрического поля к полимерной плёнке. Electro-optic (EO) chromophore-containing polymers are promising for
fabricating active elements of integrated photonic circuits. In the report
the method of synthesis of novel (not described earlier) EO polymer is
presented, its optical properties are described. We present also the method
of purification of EO polymer from ionic species which can lead to electric
breakdowns in the polymer film during the poling process under applied
electric field.
А.А.
Пряничников, М.А. Белихин, А.П. Черняев. Протонная томография в клинических
условиях: обзор современных методов реализации.
Протонная терапия – одна из наиболее развивающихся
дистанционной лучевой терапии рака. Поскольку выделение большей части
энергии протонов и, следовательно, максимальные повреждения биологических
тканей ими происходят в непосредственной близости от области остановки
протонного пучка, этот метод лечения обеспечивает большую степень
конформности, чем другие виды дистанционной лучевой терапии. Чтобы
максимально использовать фундаментальные преимущества протонной терапии,
длина пробега протонов внутри тела пациента должна быть предсказана с
миллиметровой, а иногда и субмиллиметровой точностью. В современной
клинической практике планирование облучения для протонной терапии
составляется с помощью рентгеновских КТ-обследований пациента до начала
лечения. Применение полученных с помощью компьютерной томографии (КТ) данных
для планирования лечения протонами требует программного обеспечения,
использующего эмпирически выведенные функции калибровки, специфичные для
каждого рентгеновского томографа. Процесс преобразования единиц Хаунсфилда,
полученных при КТ сканировании, в относительные тормозные способности
протонов приводит к неопределенности пробега частиц в теле пациента.
Следовательно, наилучшим решением будет использование метода, в котором
относительная тормозная способность каждого протона восстанавливается
напрямую. Что и является целью протонной компьютерной томографии. На сегодняшний день протонная томография находится в стадии
доклинических испытаний. В данной работе рассматриваются основные
исследовательские проекты в области протонной томографии, сравниваются их
ключевые параметры и обсуждается возможность их применения в уже
существующих центрах протонной терапии основанных на разных типах протонных
ускорителей. Proton therapy is one of the most developing form of radiation
therapy. Since the release of most of the proton energy and, consequently,
the maximum damage to biological tissues occurs in the immediate end of
proton beam range, this treatment method provides a greater degree of
conformity than other types of radiation therapy. To maximize the
fundamental advantages of proton therapy, the proton range inside the
patient's body must be predicted with submillimeter accuracy. In modern
clinical practice, radiation planning for proton therapy is compiled using
x-ray CT scans of the patient before treatment. The use of computed
tomography (CT) data for planning proton treatment requires software using
empirically derived calibration functions specific to each x-ray tomograph.
The process of converting the Hounsfield units obtained by CT scanning into
the relative stopping power of protons leads to an uncertain proton range in
the patient’s body. Therefore, the best solution would be to use a method in
which the relative stopping power of each proton is directly restored. Which
is the purpose of proton computed tomography (pCT). Proton tomography is currently undergoing preclinical trials. This
paper discusses the main research projects in the field of proton
tomography, compares their key parameters and discusses the possibility of
their use in existing proton therapy centers that are based on different
types of proton accelerators.
М.В. Желтоножская, П.Д. Ремизов, Д.А. Юсюк. Исследование получения
медицинского изотопа Zr-89 в фотоядерных реакциях.
Для реализации ПЭТ идеальными характеристиками
распада обладает 89Zr. В настоящее время этот изотоп получают на
ускорителях протонов, сложных и дорогих установках. Поэтому предлагается
разработать получение 89Zr в фотоядерных реакциях с
использованием ускорителей электронов, простых, экономичных и широко
распространенных установках. 89Zr has ideal decay characteristics for the
implementation of PET. Currently, this isotope is produced at proton
accelerators, complex and expensive devices. Therefore, it is proposed to
develop the production of 89Zr in photonuclear reactions using
electron accelerators, simple, economical and widespread devices.
У.А. Близнюк, П.Ю. Борщеговская, В.С. Ипатова, В.А. Леонтьев, Ф.Р.
Студеникин, А.П. Черняев. Новые направления в радиационной обработке
продукции и материалов.
Стерилизация материалов и готовой продукции
посредством обработки ионизирующим излучением в настоящее время широко
распространена в отдельных сферах. Актуален поиск новых возможностей
применения радиационной обработки, как эффективной и безопасной технологии
стерилизации. В настоящей работе представлены результаты исследования по
обработке детских игрушек ускоренными электронами с энергией 9.5 МэВ с целью
обеспечить их микробиологическую безопасность. Установлено, что значение
поглощенной дозы в 9.9±1.2 кГр при обеспечении его в произвольной точке
обрабатываемой продукции гарантирует её полную микробиологическую
безопасность и соответствие действующим санитарным нормам при сохранении
потребительских свойств. Sterilization of materials and products by ionizing radiation
treatment is now widespread in some areas. The search for new opportunities
for the use of radiation treatment as an effective and safe sterilization
technology is relevant. This paper presents the results of an experiment on
the treatment of children's toys by accelerated electrons beam with an
energy of 9.5 MeV to ensure their microbiological safety. The value of the
absorbed dose of 9.9±1.2 kGy when providing it at any point of the processed
products guarantees its complete microbiological safety and compliance with
current sanitary standards while maintaining consumer properties.
У.А. Близнюк, П.Ю. Борщеговская, В.С. Ипатова, В.А. Леонтьев, Ф.Р.
Студеникин, А.П. Черняев. Моделирование изменения количества популяций
бактерий в рыбном фарше после радиационной обработки.
Представлены результаты математического описания
результатов экспериментального исследования изменения с течением времени
количества бактерий в фарше форели после проведения его радиационной
обработки электронами с энергией 1 МэВ в дозах 0.25 кГр, 0.5 кГр, 1 кГр, 3
кГр и 6 кГр. This study illustrates the mathematical description of the
results of an experimental study of the change in the number of bacteria in
trout minced meat after its radiation treatment with 1 MeV electrons in
doses of 0.25 kGy, 0.5 kGy, 1 kGy, 3 kGy, and 6 kGy.
Г.И. Быха́ло, В.Н. Орлин, К.А. Стопани. Вычисление сечений фотоядерных
реакций с помощью статистических моделей.
В докладе описывается применение статистического
подхода для расчета сечений фотоядерных реакций. Рассматривается влияние
выбора моделей, используемых на различных этапах процесса реакции, на
результаты расчета. Сечения фотонуклонных реакций в широкой области массовых
чисел, рассчитанные с помощью моделей TALYS и КМФР, сравниваются с
экспериментальными данными. Usage of the statistical approach for description of the
cross sections of photonuclear reactions is described. Effects of the choice
of models employed at different stages of the reaction process is considered.
Cross sections of photonucleon reactions in a broad range of mass numbers,
calculated using the TALYS and KMFR models, are compared with the
experimental data.
С.С.
Бляхарский, Я.С. Бляхарский, А.Б. Надирадзе. Релаксация электрического
заряда диэлектрических материалов в плазме электроракетного двигателя.
В данной работе приведены результаты
экспериментального исследования влияния низкотемпературной плазмы
электроракетных двигателей на зарядовое состояние диэлектрических
материалов. Получены данные о динамике процесса релаксации электрического
заряда, накопленного в диэлектрике при облучении электронами средних
энергий, под действием низкотемпературной плазмы, формируемой при работе
электроракетного двигателя. Показано, что процесс релаксации является
нелинейным и протекает в две стадии, что может быть связано наличием в
поверхностных слоях радиационно-заряженного диэлектрика двойного слоя
положительных и отрицательных зарядов. This paper presents the results of an experimental study of the
effect of low-temperature plasma of electric propulsion on the charge state
of dielectric materials. The data on the dynamics of the relaxation process
of the electric charge accumulated in the dielectric under irradiation with
medium-energy electrons under the action of low-temperature plasma formed
during the operation of the electric propulsion are obtained. It is shown
that the relaxation process is nonlinear and proceeds in two stages, which
may be due to the presence of a double layer of positive and negative
charges in the surface layers of a radiation-charged dielectric.
