Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS
Предложена процедура градуировки роторного вольтметра электростатического генератора Ван де Граафа c использованием реакции расщепления ядра бериллия и детектора нейтронов. Приведены результаты градуировки вольтметра генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000. Запропонована процедура градуювання ро...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2003 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2003
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78431 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS / А.М. Астахов, Д.Ю. Баранков, В.Н. Борисенко, К.С. Кохнюк, В.И. Нога, Ю.Н. Ранюк, О.С. Шевченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 127-128. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860101286139002880 |
|---|---|
| author | Астахов, А.М. Баранков, Д.Ю. Борисенко, В.Н. Кохнюк, К.С. Нога, В.И. Ранюк, Ю.Н. Шевченко, О.С. |
| author_facet | Астахов, А.М. Баранков, Д.Ю. Борисенко, В.Н. Кохнюк, К.С. Нога, В.И. Ранюк, Ю.Н. Шевченко, О.С. |
| citation_txt | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS / А.М. Астахов, Д.Ю. Баранков, В.Н. Борисенко, К.С. Кохнюк, В.И. Нога, Ю.Н. Ранюк, О.С. Шевченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 127-128. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Предложена процедура градуировки роторного вольтметра электростатического генератора Ван де Граафа c использованием реакции расщепления ядра бериллия и детектора нейтронов. Приведены результаты градуировки вольтметра генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000.
Запропонована процедура градуювання роторного вольтметра електростатичного генератора Ван де Граафа с використанням реакції розщеплення ядра берілію та детектора нейтронів. Наведені результати градуювання вольтметра генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000.
Procedure of the electrostatic generator Van de Graaf the rotating voltmeter graduation with using of a nucleus beryllium desintegration reaction and the detector of neutrons is offered. Results of the 3.0 МeV generator ELIAS, model KS/3000 voltmeter graduations are given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:29:00Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.384.6
ГРАДУИРОВКА РОТОРНОГО ВОЛЬТМЕТРА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕ-
СКОГО ГЕНЕРАТОРА ELIAS
А.М. Астахов, Д.Ю. Баранков, В.Н. Борисенко, К.С. Кохнюк, В.И. Нога,
Ю.Н. Ранюк, О.С. Шевченко
Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”,
г. Харьков, Украина
Предложена процедура градуировки роторного вольтметра электростатического генератора Ван де Граафа c исполь-
зованием реакции расщепления ядра бериллия и детектора нейтронов. Приведены результаты градуировки вольтметра
генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000.
В 2001 году в ННЦ ХФТИ был смонтирован и
запущен в работу электростатический генератор на
3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000.
Его основные характеристики: энергия электро-
нов 0.5…3 МэВ; ток пучка до 500 мкА; относитель-
ная точность роторного вольтметра 10…20 КэВ.
В настоящее время генератор используется для
проведения исследований в области радиационного
материаловедения. В ближайшем будущем на нем
будут проводится ядерно-физические эксперимен-
ты. Первые ядерные эксперименты будут посвяще-
ны изучению образования и распада ядерных изоме-
ров. Для их проведения необходимо точное знание
энергии пучка электронов.
Энергию электронного пучка электростатическо-
го генератора определяют посредством измерения
напряжения на кондукторе, используя для этого ро-
торный вольтметр. Роторный вольтметр не является
абсолютным прибором и нуждается в градуировке,
которая обычно осуществляется с помощью ядер-
ных реакций с хорошо известным порогом. В случае
работы с пучком электронов до 3 МэВ удобными яв-
ляются реакции [1]:
Реакция Пороговая энергия (МэВ)
9Be(γ,n) 1.665
D(γ,n) 2.225
Градуировочная характеристика роторного
вольтметра компенсационного типа линейна, поэто-
му достаточно выполнить измерения для одной ре-
акции (в одной точке).
Калибровка заключается в определении показа-
ния шкалы роторного вольтметра, соответствующе-
го пороговой энергии выбранной ядерной реакции.
Практически процедура калибровки сводится к
измерению зависимости выхода нейтронов калибро-
вочной реакции от энергии пучка электронов [2].
Суть стандартной градуировки заключается в
следующем. Образец бериллия (в нашем случае тол-
щиной 3 мм) закрепляется в полиэтиленовом блоке.
В том же блоке устанавливается активационный де-
тектор, представляющий собой серебряную пла-
стинку естественного изотопного состава толщиной
0.5 мм. Вся эта система (бериллий и серебро в поли-
этиленовом стакане) размещалась на выходе ускори-
теля за конвертером из тантала толщиной 1.5 мм, в
котором пучок электронов трансформируется в по-
ток тормозного излучения. В результате (γ,n)-реак-
ции в Ве образуется поток нейтронов. Нейтроны за-
медляются в полиэтилене. В процессе поглощения
медленных нейтронов ядра 107Ag (распространен-
ность 51.35%) превращаются в радиоактивный изо-
топ 108Ag с периодом полураспада 2.3 мин. Бета-ак-
тивность детектора определялась с помощью счет-
чика Гейгера-Мюллера.
Указанный способ калибровки является штатным
для ускорителя ELIAS. Он имеет свои неудобства.
После каждого облучения необходимо выключать
генератор, переносить серебряный детектор к β-
счетчику, затем, поставив новый детектор, присту-
пать к измерению следующей точки.
Нами предложен и испытан более простой и бы-
стрый способ калибровки, в котором непосредствен-
но регистрируются фотонейтроны, образовавшиеся
в бериллии. В опыте использовался детектор ней-
тронов СНМ-11 с твердым борным покрытием. По-
лученная нами градуировочная кривая представлена
на рис. 1.
1,65 1,70 1,75 1,80
0
50
100
150
200
250
300
350
Coun
tes
Voltage, MV
П
Рис.1. Зависимость выхода нейтронов от напряже-
ния на кондукторе электростатического генерато-
ра для реакции 9Be(γ,n). Настоящая работа
На рисунке показаны экспериментальные точки,
полученные при детектировании нейтронов, а также
фоновые отсчеты, зафиксированные при работе ге-
нератора в отсутствие мишени бериллия на пучке.
__________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 127-128.
127
Приведенные ошибки – статистические. Кривые на
рисунке – результаты подгонки экспериментальных
данных полиномами второй степени. Точка пересе-
чения кривых определяет пороговую энергию (γ,n)-
реакции в бериллии. В нашем случае она оказалась
равной (1,64 ± 0,02) МеВ, что в пределах ошибок
совпало с результатом калибровки штатным спосо-
бом с использованием серебряного детектора (1,65 ±
0,02) МеВ, которую мы также провели.
Преимущество данного метода заключаются в
том, что измерения требуют значительно меньших
затрат времени. Имеется возможность настройки из-
мерительной аппаратуры таким образом, что работа
проводится практически в бесфоновом режиме. Чув-
ствительность метода очень велика, т.к. сечение вза-
имодействия тепловых нейтронов с 10B более 3800
барн, что существенно больше сечения захвата ней-
тронов ядрами серебра.
Таким образом, калибровка роторного вольтмет-
ра электростатического генератора продемонстриро-
вала правильность шкалы измерителя напряжения
генератора ELIAS с относительной точностью ±0,02
кВ и абсолютной не хуже 0.05 кВ.
В заключение нам предоставляется уместным в
связи с 75-летним юбилеем Национального научно-
го центра «Харьковский физико-технический инсти-
тут» (основан в 1932 году) вспомнить работу Кирил-
ла Синельникова, Антона Вальтера, Василия Гуме-
нюка и Анатолия Иванова, посвященную исследова-
нию границы ядерного фотоэффекта для бериллия с
помощью роторного вольтметра и выполненную в
нашем институте в 1938 году [3]. В этой работе
определялся порог реакции фоторасщепления
бериллия, который получился равным (1.760±0.015)
МэВ Причем измеритель напряжения считался
проградуированным.
Рис. 2. Зависимость выхода нейтронов от напря-
жения на кондукторе электростатического гене-
ратора для реакции 9Be(γ,n). Работа [3]
ЛИТЕРАТУРА
1.В.А. Кравцов. Массы атомов и энергии связи
ядер. М.: Атомиздат, 1965.
2.А.К. Вальтер, Ф.Г. Железняков, И.Ф. Малышев,
Г.Я. Рошаль, А.Н. Сербинов, А.А. Цыгикало,
С.П. Цитко. Электростатические ускорители заря-
женных частиц. М.: Атомиздат, 1963.
3.К.Д. Синельников, А.К. Вальтер, В.С. Гуменюк и
А.В. Иванов. Исследование границы ядерного фото-
эффекта для бериллия //ЖЭТФ. 1938, т.8, вып. 12,
с. 1229–1233.
__________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 127-128.
128
ГРАДУЮВАННЯ РОТОРНОГО ВОЛЬТМЕТРА ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ГЕНЕРАТОРА ELIAS
А.М. Астахов, Д.Ю. Баранков, В.Н. Борисенко, К.С. Кохнюк, В.И. Нога,
Ю.Н. Ранюк, О.С. Шевченко
Запропонована процедура градуювання роторного вольтметра електростатичного генератора Ван де Граафа с
використанням реакції розщеплення ядра берілію та детектора нейтронів. Наведені результати градуювання вольтметра
генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000.
THE ROTATING VOLTMETR OF THE ELECTROSTATIC GENERATOR ELIAS GRADUATION
А.М. Astakhov, D.Yu. Barankov, V.N. Borisenko, K.S. Kohnyuk, V.I. Noga,
Yu. N. Ranyuk, O.S. Shevchenko
Procedure of the electrostatic generator Van de Graaf the rotating voltmeter graduation with using of a nucleus beryllium
desintegration reaction and the detector of neutrons is offered. Results of the 3.0 МeV generator ELIAS, model KS/3000 volt-
meter graduations are given.
__________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 127-128.
127
Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”,
г. Харьков, Украина
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78431 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:29:00Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Астахов, А.М. Баранков, Д.Ю. Борисенко, В.Н. Кохнюк, К.С. Нога, В.И. Ранюк, Ю.Н. Шевченко, О.С. 2015-03-17T10:42:22Z 2015-03-17T10:42:22Z 2003 Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS / А.М. Астахов, Д.Ю. Баранков, В.Н. Борисенко, К.С. Кохнюк, В.И. Нога, Ю.Н. Ранюк, О.С. Шевченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 127-128. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78431 621.384.6 Предложена процедура градуировки роторного вольтметра электростатического генератора Ван де Граафа c использованием реакции расщепления ядра бериллия и детектора нейтронов. Приведены результаты градуировки вольтметра генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000. Запропонована процедура градуювання роторного вольтметра електростатичного генератора Ван де Граафа с використанням реакції розщеплення ядра берілію та детектора нейтронів. Наведені результати градуювання вольтметра генератора на 3.0 МэВ ELIAS, модель KS/3000. Procedure of the electrostatic generator Van de Graaf the rotating voltmeter graduation with using of a nucleus beryllium desintegration reaction and the detector of neutrons is offered. Results of the 3.0 МeV generator ELIAS, model KS/3000 voltmeter graduations are given. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Краткие сообщения Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS Градуювання роторного вольтметра електростатичного генератора ELIAS The rotating voltmetr of the electrostatic generator ELIAS graduation Article published earlier |
| spellingShingle | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS Астахов, А.М. Баранков, Д.Ю. Борисенко, В.Н. Кохнюк, К.С. Нога, В.И. Ранюк, Ю.Н. Шевченко, О.С. Краткие сообщения |
| title | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS |
| title_alt | Градуювання роторного вольтметра електростатичного генератора ELIAS The rotating voltmetr of the electrostatic generator ELIAS graduation |
| title_full | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS |
| title_fullStr | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS |
| title_full_unstemmed | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS |
| title_short | Градуировка роторного вольтметра электростатического генератора ELIAS |
| title_sort | градуировка роторного вольтметра электростатического генератора elias |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78431 |
| work_keys_str_mv | AT astahovam graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT barankovdû graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT borisenkovn graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT kohnûkks graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT nogavi graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT ranûkûn graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT ševčenkoos graduirovkarotornogovolʹtmetraélektrostatičeskogogeneratoraelias AT astahovam graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT barankovdû graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT borisenkovn graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT kohnûkks graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT nogavi graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT ranûkûn graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT ševčenkoos graduûvannârotornogovolʹtmetraelektrostatičnogogeneratoraelias AT astahovam therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT barankovdû therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT borisenkovn therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT kohnûkks therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT nogavi therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT ranûkûn therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation AT ševčenkoos therotatingvoltmetroftheelectrostaticgeneratoreliasgraduation |