Стенд для диагностики и калибровки тракта СВЧ низкого уровня мощности односекционного линейного ускорителя электронов
Стенд для диагностики и калибровки тракта СВЧ низкого уровня мощности односекционного линейного ускорителя электронов
В. К. Басати$^1$, А. Н. Ермаков$^2$
При проведении пуско-наладочных работ систем СВЧ питания электронных ускорителей, разрабатываемых НИИЯФ МГУ и построенных на основе клистронов КИУ-168, КИУ-271, возникает необходимость в проверке и калибровке тракта СВЧ низкого уровня мощности, который формирует входной сигнал клистрона в форме прямоугольного импульса регулируемой скважности, заполненного высокочастотными колебаниями. Задача калибровки тракта СВЧ низкого уровня мощности заключается в получении зависимости выходной импульсной мощности СВЧ от управляющего напряжения p-I-n аттенюатора в виде графика и таблицы. Для этого был построен стенд диагностики и калибровки. Затем была проведена автоматизация процесса калибровки с помощью программного обеспечения, разработанного на основе Matlab.
Показать АннотациюМатричный дететектор излучения (МАДИЗ)
Матричный дететектор излучения (МАДИЗ)
А. Н. Ефимкин$^1$, Г. И. Антонюк$^2$, Е. Ю. Горбач$^{2,3}$, В. А. Фокин$^4$, И. А. Золотарев$^3$
Матричный детектор излучения (МАДИЗ) --- это образовательный проект по разработке компактного прибора, научной задачей которого является изучение возможности детектирования радиации с помощью фотоматриц. Были разработаны две летные версии приборов, которые отправились на полярную орбиту на спутниках формата кубсат в ноябре 2024 года. В статье описывается прибор первой версии, установленный на МКА «Альтаир». Его детектирующая часть состоит из двух матриц SONY IMX477. На этом приборе отрабатываются алгоритмы поиска треков космических частиц сразу на двух матрицах. В первые два месяца после выведения на орбиту были проведены краткосрочные включения, которые подтвердили исправность прибора после запуска.
Показать АннотациюОценка качества изображений, полученных на конусно-лучевом компьютерном томографе
Оценка качества изображений, полученных на конусно-лучевом компьютерном томографе
К. В. Запорожская$^1$, И. И. Юрикова$^2$, А. А. Щербаков$^{1,3}$, Ф. Р. Студеникин$^{1,3}$
Проведение радиохирургического лечения на аппарате Leksell Gamma Knife считается эталоном современной нейрорадиохирургии благодаря высокой точности облучения и большому клиническому опыту, накопленному за более чем 50 лет практического использования Гамма-ножа. В одной из последних моделей установки Leksell Gamma Knife Icon используется конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ). КЛКТ – это один из методов позиционирования мишени. На основе томограмм вводится стереотаксическая система координат, в которой определяется положение мишени. Проведение сканирования данным методом позволяет определить текущее положение объекта мишени и прилегающих структур головного мозга относительно системы координат стереотаксического аппарата. Полученные изображения совмещаются с ранее полученными компьютерной томографией (КТ) или магнитно-резонансной томографией (МРТ). Целью данной работы является оценка качества и стабильности КЛКТ-изображений. Полученные результаты соответствуют заявленным техническим характеристикам.
Показать АннотациюРасчет эффективной площади многоцелевого детектора мюонов в широком диапазоне зенитных углов
Расчет эффективной площади многоцелевого детектора мюонов в широком диапазоне зенитных углов
П. И. Сушкова, И. Ю. Трошин, Е. А. Задеба
Для изучения мюонной компоненты широких атмосферных ливней в настоящее время разрабатывается проект Многоцелевого Детектора Мюонов на территории НИЯУ МИФИ в Научно-образовательном центре НЕВОД. Основная цель установки – анализ мюонной компоненты широких атмосферных ливней в диапазоне зенитных углов от $0^\circ$ до $60^\circ$ с помощью метода спектров локальной плотности мюонов. Для использования метода нужно знать эффективную площадь детектора для всех исследуемых направлений регистрации частиц. В настоящей работе представлены расчеты по определению эффективной площади Многоцелевого Детектора Мюонов в зависимости от зенитных углов приема частиц. Для определения эффективной площади детектора написана программа, моделирующая прохождение частиц через основные компоненты установки. В модель заложена геометрия детектора, взаимное расположение дрейфовых камер и стальных поглотителей. Эффективная площадь в программе вычислялась с применением метода Монте-Карло.
Показать АннотациюРезонансные вклады в структурные функции инклюзивного рассеяния электронов из данных CLAS
Резонансные вклады в структурные функции инклюзивного рассеяния электронов из данных CLAS
Б. А. Фадеенко$^1$, Е. Л. Исупов$^2$, А. А. Русова$^{1,2}$
В настоящей статье авторами исследуются вклады нуклонных резонансов в структурные функции инклюзивного рассеяния электронов. Представленный анализ основан на данных коллаборации CLAS по амплитудам электровозбуждения резонансов, извлеченных в реакциях электровозбуждения одиночного пиона и двух заряженных пионов.
Показать АннотациюПрименение ксенонового гамма-спектрометра для нейтрон-захватной терапии
Применение ксенонового гамма-спектрометра для нейтрон-захватной терапии
И. Ф. Химматов$^1$, С. Е. Улин$^2$
Одной из ключевых задач нейтрон захватной терапии (НЗТ) остаётся минимизация влияния на здоровые ткани и точный контроль распределения дозовой нагрузки, что делает актуальным исследование новых детекторов, устойчивых к потоку тепловых нейтронов. Использование гамма-спектрометров в процессе НЗТ позволяет определить дозовую нагрузку на пациента за счет регистрации гамма-квантов с энергией 478 кэВ от продуктов ядерный реакции. Хотя сцинтилляционные и полупроводниковые спектрометры широко применяются для НЗТ, но они имеют низкую радиационную стойкость к нейтронным потокам. В данной работе обсуждается возможность использования ксенонового гамма-спектрометра (КГС), основанного на цилиндрической ионизационной камере, заполненной ксеноном под давлением 40 атм., для оценки дозовой нагрузки при проведении НЗТ. В рамках данной работы было выполнено моделирование процесса нейтрон-захватной терапии с использованием программной среды GEANT4, а также проведен эксперимент, в котором тепловые нейтроны генерировались при помощи нейтронного генератора.
Показать АннотациюМоделирование ROT-эффекта в делении методом Монте-Карло
Моделирование ROT-эффекта в делении методом Монте-Карло
М. Ю. Копач
В работе представлены результаты моделирования ROT-эффекта с использованием метода Монте-Карло и библиотеки GEANT4 [1]. Исследовано влияние геометрии экспериментальной установки, параметров мишени и других факторов на величину наблюдаемой асимметрии. Особое внимание уделено оценке возможности измерения ROT-эффекта путем определения оси деления с помощью регистрации мгновенных нейтронов деления.
Показать АннотациюМашинное обучение в задаче предсказания дифференциальных сечений и структурных функций электророждения пионов в резонансной области
Машинное обучение в задаче предсказания дифференциальных сечений и структурных функций электророждения пионов в резонансной области
В. В. Чистякова$^1$, А. В. Голда$^1$, А. А. Русова$^{1,2}$, Е. Л. Исупов$^2$
Представлены результаты работы полносвязной нейронной сети по предсказанию дифференциальных сечений эксклюзивной реакции рассеяния электронов на протонной мишени с~образованием нейтральных пи-мезонов: $e^{-}p \rightarrow e^{-}p{\pi}^{0}$. Предсказания модели формировались на основе пяти кинематических переменных Качество работы алгоритма оценивалось путем сравнения экспериментальных данных и~предсказаний модели на распределениях неполяризованных структурных функций и~зависимостей дифференциальных сечений от~кинематических характеристик. Хорошее согласие предсказанных нейронной сетью данных с~экспериментальными позволяет осуществлять надежную интерполяцию экспериментальных данных в~пятимерном пространстве.
Показать АннотациюАмплитудно-фазовые характеристики изображений фрактальных структур
Амплитудно-фазовые характеристики изображений фрактальных структур
П. В. Короленко$^{1,2}$, Р. Т. Кубанов$^1$, А. Ю. Мишин$^1$
На основе численного моделирования выполнена оценка скейлинга (масштабной инвариантности) пространственных спектров амплитудных и фазовых изображений фрактальных структур в оптической системе общего вида. Актуальность исследования обусловлена ключевой ролью пространственных спектров излучения в процессах восприятия и обработки оптической информации. Особое внимание уделено свойствам стохастических световых структур, получивших широкое использование в арт-терапии и офтальмологии. Для их построения использовались свойства двумерной функции Мандельброта-Вейерштрасса, а также свойства стохастической модели конструктивных фракталов. Несмотря на неупорядоченный (спеклоподобный) характер распределения поля в сгенерированных структурах, их пространственные спектры имели фрактальную форму с четко выраженным скейлингом. После прохождения через оптическую систему изначального распределения поля контрастность спектра снижалась, но форма распределения низкочастотных компонент обладала определенной устойчивостью. Этим свойством обладали как амплитудные, так и фазовые изображения. С ростом фрактальной размерности излучения область устойчивого расположения спектральных компонент расширялась, а с уширением функции рассеяния оптической системы резко уменьшалась. Были сопоставлены характеристики скейлинга в изображениях, формируемых в когерентном и некогерентном свете. Их сравнение показало, что из-за более широкой передаточной функции оптической системы искажения пространственных спектров в некогерентном свете оказываются менее значительными. Выполненное исследование указывает на перспективность использования фрактальных спекловых распределений в медицине при проведении сеансов светотерапии.
Показать АннотациюНовый метод экспресс-контроля состояния здоровья человека с использованием сигналов поглощения лазерного излучения
Новый метод экспресс-контроля состояния здоровья человека с использованием сигналов поглощения лазерного излучения
Е. А. Жесткая$^1$, Р. В. Давыдов$^3$, В. В. Давыдов$^{1,2}$, М. А. Якушева$^1$, С. -. Мсукар$^3$
Обоснована необходимость разработки методов исследования состояния здоровья человека на основе анализа пульсовых волн, регистрируемых в дальней периферийной зоне с использованием лазерного излучения. Предложена модернизированная конструкция оптического датчика на основе ПЗС-линейки со строчным переносом заряда, обеспечивающая регистрацию сигнала в виде ступенчатой характеристики. Показано, что параметры ступенек коррелируют с функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы. Применение ПЗС-линейки расширяет возможности диагностики состояния сердечно-сосудистой системы по сравнению с выпускаемыми промышленными оптическими датчиками. Разработанная новая методика анализа формы пульсовой волны, которая позволила установить отклонения в работе сердечно-сосудистой системы, раннее не диагностируемые с использованием промышленных оптических датчиков. Эти отклонения были подтвержденные клиническими исследованиями с использованием сертифицированного оборудования.
Показать Аннотацию