Атомная Печка 7 Букв – ответ на кроссворд и сканворд
Решение этого кроссворда состоит из 7 букв длиной и начинается с буквы Р
Ниже вы найдете правильный ответ на Атомная печка 7 букв, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.
ответ на кроссворд и сканворд
Понедельник, 16 Марта 2020 Г.
РЕАКТОР
предыдущий следующий
другие решения
РЕАКТОР
ты знаешь ответ ?
ответ:
связанные кроссворды
- Реактор
- Аппарат, в котором происходят химические, физические, ядерные реакции
- Реактор
- Аппарат, в котором происходят химические, физические, ядерные реакции 7 букв
- Аппарат, котором происх.
хим., из., дерн. реакции 7 букв - Сердце атомной станции 7 букв
- Атомный “котел 7 букв
- Сердце аэс 7 букв
хим., из., дерн. реакции 7 буквАСУ ТП цеха обжига извести
Вы здесь
Заказчик:
ОАО «Руда»
Объект(ы):
Цех обжига извести
Направление:
- Горнодобывающая промышленность
Автоматизированная система управления технологическим процессом цеха обжига извести расположенного в п.
Жирнов, Тацинского района, Ростовской области.
Функции АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом
АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом цеха обжига извести выполняет функции автоматизированного управления технологическим процессом обжига извести в печи, транспортным оборудованием для подачи сырья в печь и транспортным оборудованием отгрузки готовой извести из печи на склад. АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом обеспечивает:
- Стандартные возможности:
- Непрерывный, круглосуточный режим работы;
- Взрыво- и пожарная безопасность производства;
- Противоаварийную защиту работающего технологического оборудования, путем своевременного распознавания и предупреждения аварийных режимов работы;
- Мониторинг состояния и ведение системных журналов о работе АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом;
- Непрерывный контроль и управление технологическим оборудованием, поддержание параметров технологического процесса обжига извести заданных оператором;
- Мониторинг и диспетчерское управление технологическим оборудованием и технологическим процессом обжига извести с АРМАвтоматизированное рабочее местоов операторов, каждый из которых оснащен двумя мониторами;
- Ведение долгосрочных архивов о работе технологического оборудования, протекании технологического процесса обжига извести, работе интегрированных систем, действиях операторов и построение на их основе отчетов.
- Расширенные возможности (благодаря интегрированным в АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом системам):
- Система загрузки печи сырьем обеспечивающая своевременную подачу исходного сырья в печь, а также ведущая учет количества поданного сырья;
- Система контроля и управления режимами работы печи, обеспечивающая поддержание требуемых режимов работы и позволяющая управлять качеством обжига извести и достигать оптимальных показателей качества;
- Система отсечки природного газа, позволяющая по падению давления ниже заданных значений по газу и воздуху, по падению разряжения в загрузочной части печи и выбивании из печи горячих газов, при отключении электроэнергии, при снижении расхода воздуха и воды ниже заданных значений, а также при превышении давления газа выше установленного, прекращать подачу газа;
- Система разгрузки печи и транспортировки готовой продукции на склад, включающая в себя подсистему задания режимов работы выгрузочных кареток.
Интересные факты о проекте
Интересные факты о проекте- АСУ ТПАвтоматизированная система управления технологическим процессом была реализована в рамках строительства первой очереди цеха обжига извести, в дальнейшем планировалось построить еще 3 печи;
- В рамках проекта строительства цеха обжига извести, были спроектированы печи шахтного типа для реализации инновационной технологии обжига извести, которая нигде еще не применялась в России.
Теги:
- АСУ ТП, цех обжига извести
Атомный вес | Определение, единицы измерения и таблица
Категория: Наука и техника
- Ключевые люди:
- Йонс Якоб Берцелиус Джон Далтон Станислао Канниццаро Амедео Авогадро Огюст Лоран
- Похожие темы:
- атом химическая шкала атомного веса физическая шкала атомного веса Гипотеза Праута
Просмотреть весь связанный контент →
атомный вес , также называемый относительная атомная масса , отношение средней массы атомов химического элемента к некоторому эталону.
Понятие атомного веса является фундаментальным для химии, поскольку большинство химических реакций протекают в соответствии с простыми числовыми соотношениями между атомами. Поскольку почти всегда невозможно подсчитать непосредственно вовлеченные атомы, химики измеряют реагенты и продукты путем взвешивания и делают выводы с помощью расчетов с использованием атомных весов. Стремлением определить атомный вес элементов занимали крупнейшие химики XIX в.
Надежные значения атомных весов служат важной цели совсем по-другому, когда химические товары покупаются и продаются на основе содержания одного или нескольких определенных компонентов. Примерами являются руды дорогих металлов, таких как хром или тантал, и промышленная химическая кальцинированная сода. Содержание указанного компонента должно быть определено количественным анализом. Вычисленная стоимость материала зависит от атомных весов, используемых в расчетах.
Первоначальным эталоном атомной массы, установленным в 19 веке, был водород со значением 1. Примерно с 1900 по 1961 год в качестве эталона использовался кислород с присвоенным значением 16. Единица атомной массы был таким образом определен как 1/16 массы атома кислорода. В 1929 году было обнаружено, что природный кислород содержит небольшое количество двух изотопов, немного более тяжелых, чем самый распространенный, и что число 16 представляет собой средневзвешенное значение трех изотопных форм кислорода, встречающихся в природе.
Хотя две шкалы различались незначительно, соотношение между ними не могло быть точно установлено из-за незначительных различий в изотопном составе природного кислорода из разных источников. Было также сочтено нежелательным иметь две разные, но тесно связанные шкалы для одних и тех же величин. По обеим этим причинам химики и физики установили новую шкалу в 1961 году. Эта шкала, основанная на углероде-12, требовала лишь минимальных изменений в значениях, которые использовались для химических атомных весов.
Поскольку образцы элементов, встречающихся в природе, содержат смеси изотопов с разным атомным весом, Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) начал публиковать значения атомного веса с неопределенностью. Первым элементом, атомный вес которого получил неопределенность, была сера в 1951 году. К 2007 году 18 элементов имели связанные неопределенности, а в 2009 году ИЮПАК начал публиковать диапазоны атомного веса некоторых элементов. Например, атомный вес углерода равен [12,0096, 12.0116].
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчасВ таблице приведен список химических элементов и их атомный вес.
| элемент | символ | атомный номер | атомный вес | |
|---|---|---|---|---|
Элементы с атомным весом, указанным в квадратных скобках, имеют атомный вес, указанный в виде диапазона. Элементы с атомным весом в скобках указывают вес изотопа с самым длинным периодом полураспада. | ||||
| Источники: Комиссия по изотопному содержанию и атомному весу, «Атомный вес элементов, 2015 г.»; и Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория, NuDat 2.6. | ||||
| водород | ЧАС | 1 | [1.00784, 1.00811] | |
| гелий | Он | 2 | 4.002602 | |
| литий | Ли | 3 | [6,938, 6,997] | |
| бериллий | Быть | 4 | 9. 0121831 | |
| бор | Б | 5 | [10,806, 10,821] | |
| углерод | С | 6 | [12.0096, 12.0116] | |
| азот | Н | 7 | [14.00643, 14.00728] | |
| кислород | О | 8 | [15.99903, 15.99977] | |
| фтор | Ф | 9 | 18.998403163 | |
| неон | Не | 10 | 20. 1797 | |
| натрий | На | 11 | 22,98976928 | |
| магний | мг | 12 | [24.304, 24.307] | |
| алюминий (алюминий) | Ал | 13 | 26.9815385 | |
| кремний | Си | 14 | [28.084, 28.086] | |
| фосфор | п | 15 | 30.973761998 | |
| сера (сера) | С | 16 | [32. 059, 32.076] | |
| хлор | Кл | 17 | [35,446, 35,457] | |
| аргон | Ар | 18 | 39.948 | |
| калий | К | 19 | 39.0983 | |
| кальций | Ca | 20 | 40.078 | |
| скандий | наук | 21 | 44.955908 | |
| титан | Ти | 22 | 47. 867 | |
| ванадий | В | 23 | 50,9415 | |
| хром | Кр | 24 | 51,9961 | |
| марганец | Мн | 25 | 54.938044 | |
| железо | Fe | 26 | 55,845 | |
| кобальт | Ко | 27 | 58.933194 | |
| никель | ни | 28 | 58,6934 | |
| медь | Cu | 29 | 63,546 | |
| цинк | цинк | 30 | 65,38 | |
| галлий | Га | 31 | 69,723 | |
| германий | Ge | 32 | 72. 630 | |
| мышьяк | Как | 33 | 74.921595 | |
| селен | Се | 34 | 78,971 | |
| бром | бр | 35 | [79,901, 79,907] | |
| криптон | Кр | 36 | 83,798 | |
| рубидий | руб. | 37 | 85,4678 | |
| стронций | старший | 38 | 87,62 | |
| иттрий | Д | 39 | 88. | |
| цирконий | Zr | 40 | 91,224 | |
| ниобий | Nb | 41 | 92. | |
| молибден | Мо | 42 | 95,95 | |
| технеций | Тс | 43 | (97) | |
| рутений | RU | 44 | 101.07 | |
| родий | Rh | 45 | 102. | |
| палладий | Pd | 46 | 106,42 | |
| серебро | Аг | 47 | 107,8682 | |
| кадмий | CD | 48 | 112.414 | |
| индий | В | 49 | 114.818 | |
| банка | Сн | 50 | 118.710 | |
| сурьма | Сб | 51 | 121. 760 | |
| теллур | Те | 52 | 127,60 | |
| йод | я | 53 | 126. | |
| ксенон | Хе | 54 | 131.293 | |
| цезий (цезий) | Cs | 55 | 132. | 196|
| барий | Ба | 56 | 137,327 | |
| лантан | Ла | 57 | 138. | |
| церий | Се | 58 | 140,116 | |
| празеодим | Пр | 59 | 140. | |
| неодим | Нд | 60 | 144,242 | |
| прометий | Вечера | 61 | (145) | |
| самарий | см | 62 | 150,36 | |
| европий | Евросоюз | 63 | 151,964 | |
| гадолиний | Б-г | 64 | 157,25 | |
| тербий | ТБ | 65 | 158. 92535 | |
| диспрозий | Ди | 66 | 162.500 | |
| гольмий | Хо | 67 | 164.93033 | |
| эрбий | Эр | 68 | 167,259 | |
| тулий | тм | 69 | 168.93422 | |
| иттербий | Ыб | 70 | 173.045 | |
| лютеций | Лу | 71 | 174,9668 | |
| гафний | Хф | 72 | 178,49 | |
| тантал | Та | 73 | 180. 94788 | |
| вольфрам (вольфрам) | Вт | 74 | 183,84 | |
| рений | Ре | 75 | 186.207 | |
| осмий | Операционные системы | 76 | 190,23 | |
| иридий | Ир | 77 | 192,217 | |
| платина | Пт | 78 | 195.084 | |
| золото | Au | 79 | 196. 966569 | |
| Меркурий | ртутного столба | 80 | 200.592 | |
| таллий | Тл | 81 | [204.382, 204.385] | |
| вести | Pb | 82 | 207,2 | |
| висмут | би | 83 | 208.98040 | |
| полоний | По | 84 | (209) | |
| астат | В | 85 | (210) | |
| радон | Рн | 86 | (222) | |
| франций | Пт | 87 | (223) | |
| радий | Ра | 88 | (226) | |
| актиний | Ас | 89 | (227) | |
| торий | Чт | 90 | 232. 0377 | |
| протактиний | Па | 91 | 231.03588 | |
| уран | U | 92 | 238.02891 | |
| нептуний | Нп | 93 | (237) | |
| плутоний | Пу | 94 | (244) | |
| америций | Являюсь | 95 | (243) | |
| курий | См | 96 | (247) | |
| берклий | Бк | 97 | (247) | |
| Калифорния | ср | 98 | (251) | |
| эйнштейний | Эс | 99 | (252) | |
| фермий | FM | 100 | (257) | |
| менделевий | Мэриленд | 101 | (258) | |
| нобелий | Нет | 102 | (259) | |
| Лоуренсиум | Лр | 103 | (262) | |
| резерфордий | РФ | 104 | (263) | |
| дубний | Дб | 105 | (268) | |
| сиборгиум | сержант | 106 | (271) | |
| борий | ч | 107 | (270) | |
| гассиум | Hs | 108 | (270) | |
| мейтнерий | Мт | 109 | (278) | |
| Дармштадциум | Дс | 110 | (281) | |
| рентгений | Rg | 111 | (281) | |
| коперниций | Сп | 112 | (285) | |
| унунтриум | Уут | 113 | (286) | |
| флеровий | Флорида | 114 | (289) | |
| унунпентий | Ууп | 115 | (289) | |
| ливерморий | Ур. | 116 | (293) | |
| унунсептий | Уус | 117 | (294) | |
| уноктий | Ууо | 118 | (294) | |
Ускорительный центр «Атомки» | SpringerLink
1 Введение
1.1 История
Институт ядерных исследований (Атомки, Дебрецен, Венгрия) [1] был основан в 1954. За всю свою 66-летнюю историю значительная часть научных исследований и опубликованных результатов была достигнута на основе наших ускорителей частиц. Разработка ускорителей началась в конце 60-х годов с проектирования и строительства двух ускорителей Ван де Граафа. В последующие десятилетия разработки продолжались, но постепенно поздние ускорители закупались уже у профессиональных заводов.
В период с 1970 по 2009 год ускорители принадлежали тем ведомствам, которые разрабатывали и/или использовали данный ускоритель. В целях укрепления и концентрации инфраструктурного костяка «Атомки» в 2009 году было создано новое подразделение.: Ускорительный центр «Атомки» (УАЦ) [2]. Новое подразделение имеет множество преимуществ. Штат ААК (физики, инженеры и операторы, около 15 человек) может быть перераспределен или даже сконцентрирован на заданной задаче или на данном ускорителе. Операторы могут работать более чем на одном ускорителе, они могут помогать и обучать друг друга. Обслуживание ускорителей может быть организовано оптимально, необходимые оперативные и запасные средства (вакуумная техника, источники питания, радиационная безопасность и т.д.) всегда доступны где-то в пределах ААЦ. Распределение времени пучка между разными ускорителями гораздо более оптимальное и равномерное. Технически ускорители позволяют отбирать ионы с различным зарядом, энергией и интенсивностью пучка.
На сегодняшний день ААК стал сильной и постоянной организационной единицей «Атомки», хорошо известной нашим настоящим и будущим партнерам. AAC попал в несколько отечественных и европейских научных баз данных.
1.2 Пучки и время луча
В таблице 1 приведены основные характеристики наших основных ионных ускорителей прошлого и настоящего. Диапазоны энергий протонов указаны в 6-м столбце. Максимальная кинетическая энергия для других частиц является произведением заряда и достижимого высокого напряжения. Например, максимальное состояние заряда, которое до сих пор доставил ион ЭЦР, составляет 30 (луч золота). При установке максимально возможного (ускоряющего) потенциала платформы на 30 кВ полная кинетическая энергия этого пучка составляет 900 кэВ. Более подробная техническая информация об ускорителях содержится в [3] и в [4].
Таблица 1 Ускорители АтомкиПолноразмерная таблица
Распределение и поставка лучевого времени осуществляется по строгим правилам.
Дважды в год (обычно в декабре и июне) пользователи могут подать заявку на получение луча на следующее полугодие. Пользователями могут быть как наши исследователи (внутренние пользователи), так и внешние. За последние 10 лет соотношение внешних пользователей (внутренних и иностранных вместе взятых) составляло около 30%. Таким образом, наши ускорители являются устройствами открытого доступа. Заявку на получение луча можно подать, заполнив онлайн-таблицу данных на домашней странице института [5]. Там же есть подробная документация Beam Request Rule с подробным описанием ускорителей и стоимостью beamtime. Консультативный комитет по программе (PAC) дважды в год рассматривает запросы и вносит предложение директору. Директор принимает окончательное решение о разрешенном времени вещания (часах) и цене одного часа для каждого запрашивающего пользователя. Это решение рассылается пользователям, а также публикуется во внутренней сети. Затем пользователи могут выделить необходимые/разрешенные дни для своих исследований с помощью онлайн-системы, которая является частью нашего соответствующего программного обеспечения (Zimbra).
Распределение утверждает главный инженер данного ускорителя. Главные инженеры двух крупнейших ускорителей (Циклотрон и Тандетрон) находятся в постоянном контакте с целью оптимального и равномерного распределения времени пучка и персонала в течение полугодия, особенно обращают внимание на длительные, непрерывные облучения (обычно с утра понедельника до Пятница, вечер), что требует оптимального распределения рабочего времени оператора. Ежедневное и ежемесячное использование луча также можно отслеживать на домашней странице AAC. На рис. 1 показано количество часов работы луча за последние годы. Тандетрон начал свою работу в 2015 году. Последним годом работы ВДГ-5 был 2019 год.. В 2018 году строительство полной системы каналов луча ограничило время луча в Тандетроне.
Наработка (в часах) некоторых ускорителей Атомки за последние годы
Увеличенное изображение
1.3 Ускорительный центр
Регулярно организуются экзамены для обслуживающего персонала.
Каждый оператор должен сдать экзамены по следующим предметам: теория вакуума, практика вакуума, радиационная безопасность, охрана труда. Далее требуются другие экзамены по данному ускорителю: теория ускорителя (основы, принципы), работа ускорителя. Заинтересованность экзаменационной комиссии (членами которой обычно являются глава AAC и два инженера-ускорителя) состоит в обучении и положительной мотивации операторов. Именно поэтому в случае неудовлетворительного результата требуется повторное обследование и его проведение в течение пары недель. В настоящее время все операторы могут профессионально управлять одним ускорителем (циклотроном или тандетроном), а некоторые из них могут выполнять функции помощника оператора на другом ускорителе.
Полная таблица
Ускоритель ВдГ-1 на энергию 1 МэВ (см. Таблицу 1) был построен как стенд перед проектированием и строительством 5 МэВ ВдГ-5.
Удивительно, но этот небольшой тест-ускоритель до сих пор работает, и в последующие годы его высоковольтная система будет модернизирована. Ускоритель ВдГ-5 на энергию 5 МэВ отлично прослужил с 1971 по 2019 год.. В 2019 году его техническое состояние ухудшилось (и даже корпус ускорителя был в плачевном состоянии), и с появлением Тандетрона пользователи постепенно перешли с ВДГ-5 на Тандетрон. Наконец, в начале 2020 года мы приняли решение остановить VdG-5. Некоторые технические детали ускорителей ВДГ-1 и ВДГ-5 можно найти на домашней странице ААЦ [2]. Ускоритель AMS постоянного напряжения (200 кВ) [6] расположен на территории нашего института, находится в совместной собственности «Атомки» и дочерней компании и эксплуатируется последней.
В последующих разделах подробно показаны действующие ускорители: циклотрон MGC-20E, самодельный источник ионов ЭЦР и тандетрон производства HVEE. В разделе основных моментов показана серия нетрадиционных экспериментов на ионном источнике ЭЦР.
2 Циклотрон
Циклотрон МГК-20Э центра изготовлен Ефремовским институтом, Россия, находится в эксплуатации с 1985 г.
Это малогабаритный изохронный циклотрон, способный ускорять четыре легчайших иона, ограниченных в основном его внутренней маломощный источник ионов. Доступные типы лучей, энергии и интенсивности приведены в таблице 2.
Хранилища циклотрона и линии пучков
Изображение полного размера
Система транспортировки пучков циклотрона может доставлять лучи в 4 различных свода-мишени с общим количеством 9 целевых местоположений. Схема системы транспортировки пучка представлена на рис. 2. Уникальный вертикальный канал до мишени в подвале (№ 7) предназначен для производства радиоизотопов с большой мощностью пучка. Транспортная система также оснащена анализирующим магнитом (для мишеней № 3, 4, 5 и 5А), который может уменьшить собственный энергетический разброс циклотронного пучка до уровня, необходимого для программ ядерно-физических исследований.
Основные подсистемы циклотрона систематически обновляются и модернизируются.
Во-первых, в конце 90-х были обновлены системы вакуума и управления. Система ручного управления была заменена программируемыми логическими контроллерами (ПЛК), обеспечивающими компьютерную поддержку операции. Позже устаревшая аналоговая электроника в системе стабилизации поля ЯМР магнита-анализатора была заменена новым цифровым блоком отечественного производства. Наконец, был построен и установлен новый твердотельный широкополосный ВЧ-усилитель \(2\x 2,4\) кВт, заменивший оригинальный ламповый усилитель. Поскольку производство собственных РЧ-ламп было прекращено производителем, эта разработка имела решающее значение для обеспечения долгосрочной работы машины. 9{236}\)U идентифицированы впервые (цели № 3, 4 и 5А).
Thin Layer Активация различных деталей машин и образцов материалов осуществляется на внешнем луче. Сложенные стопкой фольги облучают для определения функций возбуждения и выхода различных ядерных реакций, индуцированных заряженными частицами, и производят радиоизотопы в качестве индикаторов в различных процессах (мишень № 2А).
{56}\)Co (мишени № 6, 7).
3 Электронно-циклотронный резонансный источник ионов
Электронно-циклотронный резонансный (ЭЦР) Ионный источник (ЭЦР) второго поколения работает в «Атомках» с 1996 года. 11] не доставляет ионные пучки для ускорителей высоких энергий, но обеспечивает универсальные низкоэнергетические ионные пучки и плазму для исследований в области атомной физики [12], исследований плазмы [13] и материаловедения [14]. Численный код для моделирования плазмы разработан группой Atomki [15] и используется несколькими группами ECR по всему миру.
Полная кинетическая энергия пучка может варьироваться от 50 эВ до 900 кэВ в зависимости от напряжения извлечения и состояния заряда ускоренных частиц ионов. Чертеж поперечного сечения механической конфигурации источника представлен на рис. 3. Ионный пучок извлекается из плазмы с помощью сменного наконечника-вытягивающего электрода и фокусируется двумя электростатическими линзами Эйнцеля.
Плазма (нагретая микроволнами с частотой 14 ГГц мощностью несколько сотен ватт) удерживается в цилиндрической плазменной камере магнитным полем B-минимума. B-поле создается комбинированным использованием гексаполярного постоянного магнита и двух соленоидов с комнатной температурой. Радиальное магнитное поле, измеренное на стенке плазменной камеры, составляет около 1,2 Тесла, в то время как аксиальные магнитные пиковые поля вдоль осей плазменной камеры составляют 1,26 Тл на стороне инжекции и 0,9 Тл.5 Тл на стороне вытяжки. Одной из уникальных особенностей нашего ионного источника является то, что механически два соленоида электрически означают три независимых катушки (с 2018 года с дополнительным блином между железными ярмами, см. рис. 3). Следовательно, можно изменять минимальное поле (обычно 0,39 Тл) независимо от пиковых полей. Таким образом, можно точно настроить градиент B-поля в резонансной зоне. Эта тонкая настройка значительно увеличивает достижимые токи пучка, кроме того, открывает возможность исследования кинетических неустойчивостей плазмы, которые возникают при низких значениях градиента [16] и в настоящее время являются актуальной темой в физике плазмы.
+\) также могут генерироваться положительные молекулярные ионы [19] с соответствующей интенсивностью. Были получены пучки отрицательных ионов в несколько \(\мю\)А и пучки положительных молекулярных ионов в диапазоне мА для низкоэнергетических исследований в области атомной и молекулярной физики. Ионный отбор Atomki-ECRIS можно увидеть на рис. 4 и 5 показаны самые высокие токи пучка и состояния заряда, когда-либо полученные из газов и из твердых тел соответственно.
4 Тандетрон
Новый ускоритель Тандетрон был установлен в 2014 г. компанией High Voltage Engineering Europa B.V. [20] и оснащен в 2015 г. дуоплазматронным источником ионов (модель 358), а также 9-порт переключения магнита непосредственно на выходе из машины. За первые 3 года эксплуатации [4] на переключающем магните постепенно были построены четыре временные линии пучка: ядерная физика, ядерная астрофизика, внешний пучок и недавно разработанная установка сканирующего ионного нанозонда.
Рис.
3 Чертеж поперечного сечения Атомки-ECRIS
Изображение в полный размер
Рис. 4Токи пучка в зависимости от состояния заряда, соответствующие ионным частицам, полученным из газовых источников
Изображение в натуральную величину
Рис. 5Токи пучка в зависимости от состояния заряда, соответствующего разновидностям ионов, образующихся из твердых тел
Изображение в полный размер
Рис. 6План лаборатории Тандетрон. Примечание: Этапы 1 и 2 завершены, этап 3 все еще находится в стадии планирования
Увеличенное изображение
При последующей финансовой поддержке мы модернизировали установку двумя многокасповыми ионными источниками (для пучков водорода и гелия, SO120 и SO130, соответственно) и с 90-градусный анализирующий магнит. Источник ионов дуоплазматрона был заменен источником ионов распыления цезия (модель 860C), который способен генерировать пучки отрицательных ионов из большинства тяжелых элементов.
Мы переместили переключающий магнит из его временного положения на выход из анализирующего магнита. После этого были спроектированы, построены 9 окончательных линий луча, которые теперь постепенно передаются пользователям (см. рис. 6, этап 2) [21].
Нанозонд перемещен в конечное положение на правой 10-градусной линии переключающего магнита.
Микрозонд более 20 лет был флагманской станцией на старом ускорителе Ван де Граафа на энергию 5 МэВ [22]. Теперь он работает с нулевым портом Тандетрона, что позволяет получить гораздо более качественный ионный пучок (стабильность, размер луча и т. д.).
Новая аналитическая конечная станция RC43 (производства National Electrostatics Corp. [23]) была установлена на правой 20-градусной линии луча. Здесь будут доступны многие методы ионно-лучевого анализа (IBA): PIXE (рентгеновское излучение, индуцированное протонами), RBS (спектрометрия обратного рассеяния Резерфорда), ERDA (анализ обнаружения упругой отдачи), IBIL (люминесценция, индуцированная ионным пучком) и каналирование.
Держатель образца оснащен 5-осевым гониометром и может нагреваться до 500 ° C на месте.Установка с внешним пучком была модернизирована с помощью компактного кластера рентгеновских детекторов с тремя окнами Be и одним SDD (кремниевым дрейфовым детектором) с тонким окном производства RaySpec Ltd [24]. Установка также включает в себя два лазера и оптический микроскоп для идеального позиционирования образца.
В дополнение к различным аспектам IBA ускоритель Tandetron планировалось обслуживать несколько пользователей и темы фундаментальных исследований. Высокая достижимая интенсивность пучка в сочетании с хорошим энергетическим разрешением и долговременной стабильностью делают ускоритель Тандетрон идеальным для исследований в области ядерной астрофизики. Таким образом, был создан специальный канал для астрофизических экспериментов, где уже были изучены некоторые ключевые реакции процессов горения звездного водорода [25, 26].
{2+}\) ионов). Различные исследовательские программы ТА приняты Консорциумом проектов на следующий год, первая из них уже запущена. Основная цель экспериментов – систематическое изучение космических льдов в различных условиях ионного воздействия, чтобы понять происхождение строительных блоков жизни.В Атомках был построен высокоэффективный электронно-позитронный спектрометр для поиска легкой частицы, в котором получены прорывные результаты [27, 28]. Спектрометр перемещен с ВДГ-5 на ускоритель Тандетрон и отремонтирован с использованием современных детекторов и системы сбора данных. Теперь он используется там, чтобы узнать больше о свойствах знаменитой новой частицы (называемой X17), введенной в Атомках [29].].
Держатель образца оснащен 5-осевым гониометром и может нагреваться до 500 ° C на месте.
{2+}\) ионов). Различные исследовательские программы ТА приняты Консорциумом проектов на следующий год, первая из них уже запущена. Основная цель экспериментов – систематическое изучение космических льдов в различных условиях ионного воздействия, чтобы понять происхождение строительных блоков жизни. Как было написано выше, большинство выходных портов 9-ти ветвевого переключающего магнита уже заняты и используются в повседневной/слабой рутине. В принципе, все каналы связи (в том числе и неиспользуемые в настоящее время) будут доступны для нынешних и будущих пользователей, как внутренних, так и внешних.
5 Основные моменты
5.1 Atomki-ECRIS в качестве устройства для прямой имплантации
Хорошо известно, что большинство источников ионов ЭЦР в мире используются в качестве инжекторов первичного ионного пучка для постускорителей, работающих в основном для физики элементарных частиц и ядерной физики. Однако в «Атомках» наш ECRIS работает как независимый низкоэнергетический ускоритель. Одной из его задач является производство низкоэнергетических ионных пучков для модификации и функционализации твердых поверхностей, особенно поверхностей медицинских имплантатов и реставраций. Основной вопрос всегда звучит так: какой материал пробы какими частицами и для каких целей следует облучать? Существует несколько известных «пар» материалов (мишени-снаряды), например, цирконий-кремний в случае протезов; и титан-золото, титан-серебро и титан-кальций для имплантатов, которые важны, например, для стоматологов. Модификация поверхности в других лабораториях обычно требует специального оборудования, которое доставляет один нетрадиционный ионный пучок определенного типа с соответствующей энергией и дозой, необходимой для этих облучений.
2\) за разумное время облучения (часы) при низких и средних заряженные пучки, особенно из газов. Мы также можем производить плазму из твердых материалов с использованием различных технологий. Эти методики применялись в течение многих лет частично другими группами, частично нами.
5.2 Сотрудничество между физиками и врачами
Чтобы использовать наши инструменты и знания в области физики в медицинских целях, наш институт уже несколько лет сотрудничает с кафедрой биоматериалов и ортопедической стоматологии Университета Дебрецена. Мы работаем вместе над несколькими совместными исследовательскими темами, каждая из которых направлена на модификацию поверхности зубных реставраций и имплантатов с помощью низкоэнергетических ионных пучков. Глубина имплантации обычно приходится на верхний слой поверхности материала толщиной 5–200 нм. После облучения образцов проводят выращивание клеток на модифицированной поверхности или исследуют прочность сцепления. Целью является «функционализация» медицинского образца для хорошо разработанной цели, например, для улучшения прочности связи между металлом и живыми клетками, или увеличения продолжительности жизни или бактериальных свойств и т.
д. Недавно мы облучали диоксид циркония и титан -оксидные мишени с пучками ионов кремния, серебра, золота и кальция, обеспечиваемые Atomki-ECRIS.
Сравнение распределений по глубине атомов кремния с энергией 1 кэВ (зеленая кривая и точки) и 3 кэВ (синяя кривая и точки), рассчитанных с помощью SRIM и измеренных с помощью SNMS
Полноразмерное изображение
некоторые подробности о наиболее перспективных облучениях, в качестве примеров.
- 1.
ионов кремния в \(\hbox {ZrO}_2\). В стоматологии необходимо увеличить прочность сцепления между различными биоинертными циркониевыми керамиками и фиксирующим цементом, чтобы продлить срок службы реставрации. Наш источник ионов использовался для имплантации ионов Si прямо под поверхность \(\hbox {ZrO}_2\) на наноуровне для улучшения химической связи между связующим агентом и диоксидом циркония. Чем прочнее материал, тем выше значение нагрузки при торможении.
Мы смогли контролируемым образом имплантировать ионы кремния в верхние несколько 10 нанометров на поверхности циркониевой керамики через тонкую металлическую сетку. Результаты моделирования SRIM и вторичной нейтральной масс-спектрометрии (SNMS) хорошо согласовывались, как показано на рис. 7. Мы обнаружили, что нагрузка при торможении выше, когда мы применяем комбинацию экстрагирующего напряжения 3 кВ ECRIS, после облучения ионов кислорода и даже вентилирование вакуумной камеры кислородом [30]. - 2.
Ионы кальция и кремния в титане. Подобно облучению циркония, при этих облучениях были достигнуты значительные изменения на поверхности титана. Мы модифицировали поверхность титана не только ионами кремния, но и ионами кальция. В результате обработок повысилась жизнеспособность клеток, высаженных на титан [31].
- 3.
Ионы серебра в титане. Антибактериальное действие серебра хорошо известно в медицине. Образцы Ti в одних экспериментах просто облучали ионами Ag, в других случаях покрывали напылением Ag (PVD) и в эксперименте обрабатывали обоими методами. Мы продемонстрировали, что образующиеся наночастицы серебра не являются цитотоксическими или, по крайней мере, не снижают значительно жизнеспособность клеток [32] и при этом обладают антибактериальным действием. Очень важно, чтобы эти наночастицы не попадали в ткани человека. Наилучшая механическая связь между наночастицей и титаном достигается при облучении поверхности титана ионами Ag (пучок ЭЦР) перед созданием на ней наночастиц Ag (PVD+нагрев), как показано на рис. 8 [14].
Мы смогли контролируемым образом имплантировать ионы кремния в верхние несколько 10 нанометров на поверхности циркониевой керамики через тонкую металлическую сетку. Результаты моделирования SRIM и вторичной нейтральной масс-спектрометрии (SNMS) хорошо согласовывались, как показано на рис. 7. Мы обнаружили, что нагрузка при торможении выше, когда мы применяем комбинацию экстрагирующего напряжения 3 кВ ECRIS, после облучения ионов кислорода и даже вентилирование вакуумной камеры кислородом [30].
Эти результаты показывают, что природа не может рассматриваться как независимые, «параллельные» исследования, а больше похожа на шар, где вы все ближе и ближе подходите к другому полю, по мере того, как вы все глубже и глубже в этом шаре.