Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01402 AP23490409-KC-24 0124РК00273
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 33919496.2 AP23490409
Name of work
Исследование и разработка перспективных радиационно-стойких наноматериалов и сенсоров магнитного поля для ускорителей и термоядерной энергетики
Type of work Source of funding Report authors
Applied Бекбаев Асхат Каусович
3
1
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" Министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient ИЯФ
Abstract

Радиационно-стойкие наноматериалы и датчики магнитного поля для ускорителей и термоядерной энергетики.

Үдеткіштер мен термоядролық энергияға арналған радиацияға төзімді наноматериалдар мен магнит өрісінің сенсорлары.

Целью проекта является детальные исследование и разработка перспективных радиационно-стойких наноматериалов и сенсоров магнитного поля для ускорителей и термоядерной энергетики.

Бұл жобаның мақсаты үдеткіштер мен термоядролық энергетика үшін перспективалы радиацияға төзімді наноматериалдар мен магнит өрісінің сенсорларын егжей-тегжейлі зерттеу және әзірлеу болып табылады.

На основе реактора ВВР-К создан стенд и методика для непрерывного экспериментального in-situ исследования радиационной деградации и модификации свойств перспективных наноматериалов в диапазоне нейтронного флюенса от 10^14 см^-2 до 5х10^19 см^-2

CCР-Қ реакторының негізінде 10^14 см^-2-ден 5х10^19 см^-2 дейінгі нейтрондық флюенс диапазонында перспективалы наноматериалдардың радиациялық тозуын және қасиеттерін модификациялауды үздіксіз эксперименттік in-situ зерттеу үшін стенд пен әдістеме жасалынды.

Разработана эскизная конструкторская документации по модернизации экспериментального стенда для исследования электронных и гальваномагнитных свойств полупроводниковых наногетероструктур и сенсоров магнитного поля для Токамаков под действием нейтронного облучения в режиме высокого флюенса, проведен монтаж и пуско-наладочные работы экспериментального стенда. Проведена пусконаладка и тестирование измерительной системы на вертикальном канале реактора ВВР – К при одновременном измерении 4 образцов сенсоров магнитного поля. В стенд была успешна интегрирована система принудительного охлаждения образцов,которая обеспечила допустимые значения температур для корректных измерений. Получены записи треков напряжений с образцов, одновременно с измерением температуры. Система обеспечивает онлайн-измерения электрических характеристик образцов и готова для дальнейшей эксплуатации с целью исследований влияния облучения на параметры образцов.

Жоғары флюенс режимінде Нейтрондық сәулелену әсерінен токамактарға арналған жартылай өткізгіш наногетероқұрылымдардың және магнит өрісінің сенсорларының электрондық және гальваномагниттік қасиеттерін зерттеу үшін эксперименттік стендті жаңғырту бойынша эскиздік конструкторлық құжаттама әзірленді, эксперименттік стендті монтаждау және іске қосу-баптау жұмыстары жүргізілді. Магнит өрісі сенсорларының 4 үлгісін бір мезгілде өлшеу кезінде ССР-Қ реакторының тік арнасында өлшеу жүйесін іске қосу және тестілеу жүргізілді. Үлгілерді мәжбүрлі салқындату жүйесі стендке сәтті біріктірілді, ол дұрыс өлшеу үшін рұқсат етілген температура мәндерін қамтамасыз етті. Температураны өлшеумен бір мезгілде үлгілерден кернеу жолдарының жазбалары алынды. Жүйе үлгілердің электрлік сипаттамаларын онлайн өлшеуді қамтамасыз етеді және сәулеленудің үлгі параметрлеріне әсерін зерттеу мақсатында одан әрі пайдалануға дайын.

В рамках этой работы в экспериментальном канале К-23 реактора ВВР-К (ИЯФ РК) был смонтирован экспериментальный стенд и была проведена тестовая эксплуатация экспериментального стенда в режиме облучения реакторными нейтронами. Экспериментальный стенд состоит из вертикального канала реактора ВВР-К, облучательной капсулы , алюминиевой трубы подвода кабеля, соленоида для обеспечения магнитного поля, полупроводниковых гетероструктур, сигнальных проводов, компрессора для обеспечения принудительного охлаждения образцов и измерительного блока. Вертикальный канал предназначен для проведения исследований в области радиационного материаловедения образцов площадью до 600 см^2 (диаметр 20см x 30см) плотностью нейтронного потока до 2·10^12 н/см^2·с с энергией нейтронов до 10 МэВ.

Осы жұмыс аясында ССР-Қ (ҚР ЯФИ) реакторының К-23 эксперименттік каналында эксперименттік стенд орнатылды және реакторлық нейтрондармен сәулелену режимінде эксперименттік стендтің сынақ жұмысы жүргізілді. Тәжірибелік стенд ССР-Қ реакторының тік арнасынан, сәулелендіру капсуласынан, алюминий кабельдік құбырдан, магнит өрісін қамтамасыз ететін соленоидтан, жартылай өткізгіш гетероқұрылымдардан, сигнал сымдарынан, үлгілерді мәжбүрлі салқындатуды қамтамасыз ететін компрессордан және өлшеу блогынан тұрады. Тік арна нейтрон ағынының тығыздығы 2·10^12 н/см^2·с дейін, нейтрон энергиясы 10 МэВ дейін 600 см^2 (диаметрі 20 см x 30 см) дейінгі үлгілердің радиациялық материалтану саласында зерттеулер жүргізуге арналған.

Не предусмотрено

Қарастырылмаған

Измерение и контроль с высокой точностью величин магнитных полей в Токамаках является необходимым условием работы этих устройств. Поэтому прогноз стабильности и безотказности работы сенсоров магнитного поля в термоядерных реакторах в условиях высокоинтенсивного нейтронного излучения является важной задачей. Радиационностойкие полупроводниковые сенсоры магнитного поля должны сохранять свою работоспособность в условиях «высокого» флюенса нейтронов (до Ф>10^21 н/см^2), который будет накоплен за время работы термоядерного реактора (~20 лет)

Токамактардағы магнит өрістерінің жоғары дәлдігін өлшеу және бақылау осы құрылғылардың жұмысының қажетті шарты болып табылады. Сондықтан жоғары қарқынды нейтрондық сәулелену жағдайында термоядролық реакторлардағы магнит өрісі сенсорларының тұрақтылығы мен сенімділігін болжау маңызды міндет болып табылады. Магнит өрісінің радиацияға төзімді жартылай өткізгіш датчиктері термоядролық реактордың жұмыс уақытында (~20 жыл)жиналатын нейтрондардың "жоғары" флюенс жағдайында (Ф>10^21 Н/см^2 дейін) өз өнімділігін сақтауы керек

Область применения современных электронных датчиков- преобразователей физических величин непрерывно расширяется. Реакторные исследования, ускорительные эксперименты класса мега-сайенс, космические миссии требуют разработки новых радиационно-стойких материалов для датчиков и других электронных компонент, работоспособных в экстремальных условиях повышенных температур и воздействия ионизирующих излучений.

Физикалық шамалардың заманауи электронды түрлендіргіш датчиктерінің қолданылу аясы үздіксіз кеңейіп келеді. Реакторлық зерттеулер, МЕГА-сайенс класындағы үдеткіш эксперименттер, ғарыштық миссиялар жоғары температураның экстремалды жағдайында және иондаушы сәулеленудің әсерінен жұмыс істейтін датчиктер мен басқа да электронды компоненттер үшін жаңа радиацияға төзімді материалдарды әзірлеуді талап етеді.

UDC indices
538.9
International classifier codes
29.19.21; 29.19.22;
Key words in Russian
радиационно-стойкие материалы; сенсоры магнитного поля; нанотехнологии; нейтронное облучение; электронные свойства наноструктур;
Key words in Kazakh
радиацияға төзімді материалдар; магнит өрісінің сенсорлары; нанотехнологиялар; нейтронды сәулелену; наноқұрылымдардың электрондық қасиеттері;
Head of the organization Сахиев Саябек Куанышбекович Доктор физико-математических наук / нет
Head of work Бекбаев Асхат Каусович Phd в области Ядерной физики / нет