Visualization of electron beam image
The system for visual monitoring of the electron beam was developed and implemented. The technique is based on registration of optical radiation, which is generated under object-beam interaction. The system comprises image transferring channel, remote-controlled digital photo-camera, connected wit...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2014
|
| Назва видання: | Вопросы атомной науки и техники |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/80286 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Visualization of electron beam image / V.N. Boriskin, V.V. Zakutin, N.G. Reshetniak, S.K. Romanovsky, A.Eh. Tenishev, V.J. Titov, I.A. Chertishev, V.A. Shevchenko, I.N. Shlyakhov, V.L. Uvarov // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 208-210. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-80286 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-802862015-04-15T03:02:30Z Visualization of electron beam image Boriskin, V.N. Zakutin, V.V. Reshetniak, N.G. Romanovsky, S.K. Tenishev, A.Eh. Titov, V.J. Chertishev, I.A. Shevchenko, V.A. Shlyakhov, I.N. Uvarov, V.L. Применение ускорителей в радиационных технологиях The system for visual monitoring of the electron beam was developed and implemented. The technique is based on registration of optical radiation, which is generated under object-beam interaction. The system comprises image transferring channel, remote-controlled digital photo-camera, connected with PC by USB-interface as well as proper software. The images obtained give information on the beam density distribution over the surface of the object being irradiated. 40 keV and 10 MeV electron beams were researched. Разработана и изготовлена система для визуального on-line контроля параметров пучка электронов, основанная на регистрации излучения в оптическом диапазоне, возникающего при взаимодействии пучка с мишенью. Система включает оптический канал передачи изображения, дистанционно-управляемую цифровую фотокамеру, подключенную к РС через USB-интерфейс, а также программное обеспечение. Система позволяет вести контроль распределения плотности пучка на поверхности облучаемого объекта. Исследования проводились на пучках электронов с энергией 40 кэВ и 10 МэВ. Розроблена та виготовлена система для візуального on-line контролю параметрів пучка електронів, заснована на реєстрації випромінювання в оптичному діапазоні, яке виникає при взаємодії пучка з мішенню. Система має оптичний канал передачі зображення, дистанційно-керовану цифрову фотокамеру, підключену до РС через USB-інтерфейс, а також програмне забезпечення. Система дозволяє контролювати розподілення густини пучка на поверхні об’єкта, що опромінюється. Досліди проводилися на пучках електронів з енергією 40 кеВ та 10 МеВ. 2014 Article Visualization of electron beam image / V.N. Boriskin, V.V. Zakutin, N.G. Reshetniak, S.K. Romanovsky, A.Eh. Tenishev, V.J. Titov, I.A. Chertishev, V.A. Shevchenko, I.N. Shlyakhov, V.L. Uvarov // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 208-210. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 29.27.Fh http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/80286 en Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Применение ускорителей в радиационных технологиях Применение ускорителей в радиационных технологиях |
| spellingShingle |
Применение ускорителей в радиационных технологиях Применение ускорителей в радиационных технологиях Boriskin, V.N. Zakutin, V.V. Reshetniak, N.G. Romanovsky, S.K. Tenishev, A.Eh. Titov, V.J. Chertishev, I.A. Shevchenko, V.A. Shlyakhov, I.N. Uvarov, V.L. Visualization of electron beam image Вопросы атомной науки и техники |
| description |
The system for visual monitoring of the electron beam was developed and implemented. The technique is based
on registration of optical radiation, which is generated under object-beam interaction. The system comprises image
transferring channel, remote-controlled digital photo-camera, connected with PC by USB-interface as well as proper
software. The images obtained give information on the beam density distribution over the surface of the object being
irradiated. 40 keV and 10 MeV electron beams were researched. |
| format |
Article |
| author |
Boriskin, V.N. Zakutin, V.V. Reshetniak, N.G. Romanovsky, S.K. Tenishev, A.Eh. Titov, V.J. Chertishev, I.A. Shevchenko, V.A. Shlyakhov, I.N. Uvarov, V.L. |
| author_facet |
Boriskin, V.N. Zakutin, V.V. Reshetniak, N.G. Romanovsky, S.K. Tenishev, A.Eh. Titov, V.J. Chertishev, I.A. Shevchenko, V.A. Shlyakhov, I.N. Uvarov, V.L. |
| author_sort |
Boriskin, V.N. |
| title |
Visualization of electron beam image |
| title_short |
Visualization of electron beam image |
| title_full |
Visualization of electron beam image |
| title_fullStr |
Visualization of electron beam image |
| title_full_unstemmed |
Visualization of electron beam image |
| title_sort |
visualization of electron beam image |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Применение ускорителей в радиационных технологиях |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/80286 |
| citation_txt |
Visualization of electron beam image / V.N. Boriskin, V.V. Zakutin, N.G. Reshetniak, S.K. Romanovsky, A.Eh. Tenishev, V.J. Titov,
I.A. Chertishev, V.A. Shevchenko, I.N. Shlyakhov, V.L. Uvarov // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 3. — С. 208-210. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT boriskinvn visualizationofelectronbeamimage AT zakutinvv visualizationofelectronbeamimage AT reshetniakng visualizationofelectronbeamimage AT romanovskysk visualizationofelectronbeamimage AT tenishevaeh visualizationofelectronbeamimage AT titovvj visualizationofelectronbeamimage AT chertishevia visualizationofelectronbeamimage AT shevchenkova visualizationofelectronbeamimage AT shlyakhovin visualizationofelectronbeamimage AT uvarovvl visualizationofelectronbeamimage |
| first_indexed |
2025-07-06T04:15:17Z |
| last_indexed |
2025-07-06T04:15:17Z |
| _version_ |
1836869555686735872 |
| fulltext |
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №3(91) 208
VISUALIZATION OF ELECTRON BEAM IMAGE
V.N. Boriskin, V.V. Zakutin, N.G. Reshetniak, S.K. Romanovsky, A.Eh. Tenishev, V.J. Titov,
I.A. Chertishev, V.A. Shevchenko, I.N. Shlyakhov, V.L. Uvarov
National Science Center “Kharkov Institute of Physics and Technology”, Kharkov, Ukraine
E-mail: romanovsky@kipt.kharkov.ua
The system for visual monitoring of the electron beam was developed and implemented. The technique is based
on registration of optical radiation, which is generated under object-beam interaction. The system comprises image
transferring channel, remote-controlled digital photo-camera, connected with PC by USB-interface as well as proper
software. The images obtained give information on the beam density distribution over the surface of the object being
irradiated. 40 keV and 10 MeV electron beams were researched.
PACS: 29.27.Fh
VISUALIZATION OF ELECTRON BEAM
WITH ENERGY OF 40 keV IN VACUUM
Tubelike electron beam was formed by magnetron gun
with a secondary-emission 40 mm aluminium cathode [1]
providing 40 kV and 50 A pulse of 40000 ns in width. The
beam hit an eight-segment Faraday cup (Fig. 1).
Fig. 1. Faraday cup with electron beam traces:
1 – target; 2 – calibration strip; 3 – beam image
One of its segments has a stainless steel cover with
calibration strip. For visual control, electron beam image
is taken out by system of mirrors and lenses (Fig. 2) and
fixed with a digital camera controlled by PC.
Fig. 2. Electron beam image of magnetron gun
with 40 keV electron energy at the target
Processing of images is provided using program
Origin 7.5 (Fig. 3).
Fig. 3. Image of beam profile at the target
VISUALIZATION OF ELECTRON BEAM
WITH ENERGY OF 10 MeV
IN ATMOSPHERE
The system was created for visual monitoring of the
objects being irradiated on LUE-10 LINAC (Fig. 4) as
still as fixed and moved by transfer conveyor [2].
Fig. 4. LINAC LUE-10 with conveyor and supercritical
water convection loop
Condition: average beam current – 0.8 mA; beam
energy – 10 MeV; beam pulse rate – 250 Hz; beam
scanning frequency – 3 Hz. Structural arrangement of
electron beam visual monitoring system show at Fig. 5.
Fig. 5. Functional chart of the system for visual
monitoring of electron beam at LINAC LUE-10
Electron beam image was observed with the use of
such targets:
- carton (blue color of light, Fig. 6);
- plastic (white color of light, Fig. 7);
- aluminium screen coated with luminophor (yellow
color of light).
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №3(91) 209
Fig. 6. Electron beam image on carton
(distance between lines – 50 mm)
Fig. 7. Electron beam image on plastic
(distance between lines – 50 mm)
Recovery of the beam density distribution is able by
summarizing of beam images of irradiated plastic sur-
face (Fig. 8).
Fig. 8. Picture of summarized electron beam images
on plastic (distance between lines – 50 mm)
Electron beam density profile was processed in
Origin 7.5 (Fig. 9).
Fig. 9. Electron beam density profile on plastic
(distance between lines – 50 mm)
The profiles obtained by proposed optical technique
as well as by means of beam exposure of glass sheets
and dosimetry film B3 are agreed satisfactory.
The pilot testing of the electron accelerator driven
convection loop with water in supercritical state [3] was
carried out during the summer 2012 (Fig. 10).
Fig. 10. Irradiated chamber with the loop and screen
for electron beam monitoring
Implementation of on-line beam monitoring system
was essential for its success. Patterns of constructional
materials for next-generation reactors were exposed to
radiation for 500 hours at pressure of 240 atm and tem-
perature of about 400°С.
Electron beam on-line visual monitoring was ena-
bled by aluminium screen coated with luminophor (Fig.
11).
Fig. 11. Summarized beam image on aluminium screen
coated with luminophor (a shadow of the loop is visible)
CONCLUSIONS
1. The system developed enables on-line monitoring
of electron beam profile.
2. The pictures of beam density profiles resulted us-
ing this procedure are similar to those, obtained by the
conventional method on glass and film B3.
3. The described procedure enables to operate with
electron beams of energy within trigger unit and lockout
monitoring system are involved.
REFERENCES
1. N.I. Ayzatsky, A.N. Dovbnya, V.V. Zakutin,
N.G. Reshetnyak, V.N. Boriskin, N.A. Dovbnya,
V.P. Romas'ko, and I.A. Chertishchev. Investiga-
tions of Electron Beam Characteristics Using an Ac-
celerator Based on a Magnetron Gun with a Second-
ary-Emission Cathode // Physics of Particles and
Nuclei Letters. 2008, v. 5, № 7, p. 86-89.
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №3(91) 210
2. K.I. Antipov, M.I. Ayzatsky, Yu.I. Akchurin,
V.N. Boriskin, E.Z. Biller, N.V. Demidov,
A.N. Dovbnya, L.S. Dovbush, V.A. Gurin,
S.P. Karasyov, et al. Electron Linacs in NSC KIPT:
R&D and Application // PAST. Series «NPhI». 2001,
№1, p. 40-47.
3. A.S. Bakai, V.N. Boriskin, A.N. Dovbnya,
S.V. Dyuldya and D.A. Guzonas. Supercritical water
convection loop (NSC KIPT) for materials assess-
ment for the next generation reactors // Proc. of 5-th
Int. Sym. SCWR (ISSCWR-5) Vancouver, Canada,
March 13-16, 2011.
Article received 25.03.2014
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ОТПЕЧАТКА ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ
В.Н. Борискин, В.В. Закутин, Н.Г. Решетняк, С.К. Романовский, А.Э. Тенишев, В.Ю. Титов,
И.А. Чертищев, В.А. Шевченко, И.Н. Шляхов, В.Л. Уваров
Разработана и изготовлена система для визуального on-line контроля параметров пучка электронов, ос-
нованная на регистрации излучения в оптическом диапазоне, возникающего при взаимодействии пучка с
мишенью. Система включает оптический канал передачи изображения, дистанционно-управляемую цифро-
вую фотокамеру, подключенную к РС через USB-интерфейс, а также программное обеспечение. Система
позволяет вести контроль распределения плотности пучка на поверхности облучаемого объекта. Исследова-
ния проводились на пучках электронов с энергией 40 кэВ и 10 МэВ.
ВІЗУАЛІЗАЦІЯ ВІДБИТКУ ПУЧКА ЕЛЕКТРОНІВ
В.М. Борискін, В.В. Закутін, Н.Г. Решетняк, С.К. Романовський, А.Е. Тєнішев, В.Ю. Тітов,
І.А. Чертіщев, В.А. Шевченко, І.М. Шляхов, В.Л. Уваров
Розроблена та виготовлена система для візуального on-line контролю параметрів пучка електронів, за-
снована на реєстрації випромінювання в оптичному діапазоні, яке виникає при взаємодії пучка з мішенню.
Система має оптичний канал передачі зображення, дистанційно-керовану цифрову фотокамеру, підключену
до РС через USB-інтерфейс, а також програмне забезпечення. Система дозволяє контролювати розподілення
густини пучка на поверхні об’єкта, що опромінюється. Досліди проводилися на пучках електронів з енергі-
єю 40 кеВ та 10 МеВ.
VISUALIZATION OF ELECTRON BEAM IMAGE
Visualization of electron beam with energy of 40 keV in vacuum
Visualization of electron beam with energy of 10 MeV in atmosphere
CONCLUSIONS
REFERENCES
|