Power supply system for the helium ions linac’s injector

This paper presents compact power supply system for the helium ion linac’s injector. The system consists of high-voltage modulator, power supplies of cathode filament, solenoid and arc modulator. It is designed on modern semi-conductor base. Using of the designed power supply system allowed to decrease the power consumption and to get rid of spurious capacitances and pickups. As a result of improving the continuous adjustment modulator and high-voltage pulse stabilization scheme, the accelerated beam current has increased twice.Наведено опис малогабаритної системи живлення інжектора лінійного прискорювача іонів гелію, яка складається з високовольтного модулятора, блоків живлення накалу катода, соленоїда та модулятора дуги. Система виконана з використанням сучасної напівпровідникової елементної бази. Застосування розробленої системи живлення дозволило суттєво знизити енерговитрати, позбавитися паразитних ємностей та наведень. У результаті впровадження схеми стабілізації імпульсу високої напруги струм прискореного пучка збільшився в 2 рази.Приведены принципы построения и описание малогабаритной системы питания инжектора линейного ускорителя ионов гелия, состоящей из высоковольтного модулятора, блоков питания накала катода, соленоида и модулятора дуги, выполненных на современной полупроводниковой элементной базе. Применение разработанной системы питания позволило существенно снизить энергозатраты, избавиться от паразитных емкостей и наводок. Стабилизация амплитуды импульса высокого напряжения позволила увеличить ток ускоренного пучка в 2 раза

High-voltage modulator of the Linac injector with voltage pulse stabilization

The high-voltage pulse modulator based on the modern semiconductor elements is described. The modulator is intended for use in the power supply system of LINAC helium ions injector and has the ability to smoothly adjust the amplitude (110…150 kV) and the pulse duration (0.5…1 ms). The use of a pulse-to-peak stabilization scheme, made on the basis of a parametric stabilizer with parallel switching of the load, made it possible to increase the accelerated current at the accelerator output by 2 times.Описано високовольтний імпульсний модулятор, виконаний на сучасній напівпровідниковій елементній базі. Модулятор призначений для використання в системі живлення інжектора лінійного прискорювача іонів гелію. Модулятор дозволяє плавно регулювати амплітуду (110…150 кВ) і тривалість імпульсу (0,5…1 мс) напруги. Використання схеми стабілізації імпульсу напруги, виконаної на основі параметричного стабілізатора з паралельним перемиканням навантаження, дозволило збільшити прискорений струм пучка на виході прискорювача в 2 рази.Описан высоковольтный импульсный модулятор, выполненный на современной полупроводниковой элементной базе. Модулятор предназначен для использования в системе питания инжектора линейного ускорителя ионов гелия. Модулятор позволяет плавно регулировать амплитуду (110…150 кВ) и длительность импульса (0,5…1 мс) напряжения. Использование схемы стабилизации импульса напряжения, выполненной на основе параметрического стабилизатора с параллельным переключением нагрузки, позволило увеличить ускоренный ток пучка на выходе ускорителя в 2 раза

A system for polymer film irradiation with heavy ions accelerated to the energy of 1 MeV/u

At the Kharkov heavy ion linear accelerator MILAC experimental investigations on irradiation polymer films with heavy ion beams are carried out with the aim of obtaining track-etched membranes. Presently, the MILAC prestripping section accelerates tripled-charged Ar₄₀³⁺ ions to the energy of 1 MeV/u with the intensity of 10⁹…10¹⁰ particles/s. To provide uniform track distribution with the specified density and orientation in the polymer film a system of ion irradiation was developed on the basis of electrostatic scanning deviceНа Харьковском линейном ускорителе тяжелых ионов ЛУМЗИ проводятся экспериментальные исследования по облучению пучками тяжелых ионов полимерной пленки для получения трековых мембран. В настоящее время предобдирочная секция ускорителя ЛУМЗИ ускоряет трехзарядные ионы аргона Ar₄₀³⁺ до энергии 1 МэВ/нуклон с интенсивностью 10⁹…10¹⁰ част./с. Для обеспечения равномерного распределения треков в полимерной пленке с заданной плотностью и направленностью треков разработана система ионного облучения. Работа выполнена по гранту №2476.На Харківському лінійному прискорювачі важких іонів ЛУМЗІ проводяться експериментальні дослідження по опроміненню пучками важких іонів полімерної плівки для одержання трекових мембран. На цей час передобдиркова секція прискорювача ЛУМЗІ прискорює тризарядні іони аргону Ar₄₀³⁺ до енергії 1 МеВ/нуклон з інтенсивністю 10⁹…10¹⁰ част./с. Для забезпечення рівномірного розподілу треків у полімерній плівці із заданою щільністю и спрямованістю треків розроблена система іонного опромінення. Робота виконана по гранту №2476

Radiation complex on the basis of helium ions linac

The numerical simulation results and experimental investigation of helium ions linear accelerator with output energy 4 MeV and focusing by an RF field are presented. The variant of alternating-phase focusing with a step change in the synchronous phase and increasing amplitude of the RF field in accelerating gaps in the grouping section of the accelerating-focusing tract of the accelerator is used to ensure the radial-phase stability of the accelerated beam. The methods for increasing the accelerated ion beam current, as well as the beam current density on the target, are considered.Представлено результати чисельного та експериментального дослідження лінійного прискорювача іонів гелію з вихідною енергією 4 МеВ і фокусуванням ВЧ-полем. Для забезпечення радіально-фазової стійкості прискореного пучка використано варіант змінно-фазового фокусування з покроковою зміною синхронної фази і наростаючою амплітудою ВЧ-поля в прискорюючих зазорах на групуючій ділянці прискорюючофокусуючого тракту прискорювача. Розглянуто способи збільшення струму прискореного пучка іонів, а також щільності струму пучка на мішені.Приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования линейного ускорителя ионов гелия с выходной энергией 4 МэВ c фокусировкой ВЧ-полем. Для обеспечения радиальнофазовой устойчивости ускоряемого пучка использован вариант переменно-фазовой фокусировки с шаговым изменением синхронной фазы и нарастающей амплитудой ВЧ-поля в ускоряющих зазорах на группирующем участке ускоряюще-фокусирующего тракта ускорителя. Рассмотрены способы увеличения тока ускоряемого пучка ионов, а также плотности тока пучка на мишени

Gravitational stability and dynamical overheating of stellar disks of galaxies

We use the marginal stability condition for galactic disks and the stellar velocity dispersion data published by different authors to place upper limits on the disk local surface density at two radial scalelengths $R=2h$. Extrapolating these estimates, we constrain the total mass of the disks and compare these estimates to those based on the photometry and color of stellar populations. The comparison reveals that the stellar disks of most of spiral galaxies in our sample cannot be substantially overheated and are therefore unlikely to have experienced a significant merging event in their history. The same conclusion applies to some, but not all of the S0 galaxies we consider. However, a substantial part of the early type galaxies do show the stellar velocity dispersion well in excess of the gravitational stability threshold suggesting a major merger event in the past. We find dynamically overheated disks among both seemingly isolated galaxies and those forming pairs. The ratio of the marginal stability disk mass estimate to the total galaxy mass within four radial scalelengths remains within a range of 0.4---0.8. We see no evidence for a noticeable running of this ratio with either the morphological type or color index.Comment: 25 pages, 5 figures, accepted to Astronomy Letter

Structural behavior of hyperbranched polymers in solvents of various qualities : brownian dynamics simulation

Structural characteristics of third- and fourth-generation dendrimers and irregular hyperbranched polymers of various topologies equal to regular dendrimers in terms of molecular mass in solutions of various topologies are studied via Brownian dynamics simulation. Terminal and inner groups of the studied molecules feature different sensitivities to the quality of a solvent. The mean-square of the radius of gyration, ; hydrodynamic radius ; and the radial density distribution functions of monomer units, ¿(r), are calculated. A change in the structural characteristics of molecules induced by worsening in the quality of the solvent is affected by molecular mass, the amount of terminal groups, the ratio between the amount of terminal groups and the total amount of monomer units, and the topology of hyperbranched macromolecules. A comparison of simulation results with the available experimental data makes it possible to use the computersimulation data for determination of the topology of polymers

The use of clinical analysis of movements in evaluation of motor functional status of patients after total hip replacement

Aim: to estimate functional status of coxarthrosis in patients requiring total hip replacement of the two hip joints. Material and methods. The biomechanical examination of 94 patients with bilateral primary coxarthrosis before and after total hip replacement was performed using clinical stabilometric software complex. The ability to perceive the mechanical load during standing and walking was evaluated at different stages of the treatment. The difference between the samples was estimated with the use of Mann — Whitney U-test. The rank correlation of biomechanical parameters was measured by Spearman coefficient. Results. It was revealed that the most responsive indicators are the transfer period, the first and second periods of double support and the deviation of the center of pressure relative to the average position in the frontal plane. Conclusion. After surgical treatment there was observed some improvement: the-left-and-right-step asymmetry decrease, rhythm rate increase, improved ability to maintain body balance, jog reactions increase