CPNA-method for ES detection using hydrogen ion accelerators operating in batch-pulse mode

A new nuclear method CPNA (complex pulsed neutron analysis) for detection of explosive substance (ES) is suggested. The essence of the method is the following. Information on ES presence can be obtained from analysis of energy spectra of γ-quanta produced as a result of nuclear reactions of neutron pulse radiation interaction with nuclei of characteristic elements constituents of ES. Based on optimizing calculations of neutron radiation parameters to provide most effective detection of ES, a batch-pulse operating mode of the hydrogen ion accelerator has been suggested.Запропоновано новий ядерно-фізичний метод виявлення вибухових речовин (ВР). Інформація про наявність ВР може бути отримана з аналізу енергетичних спектрів гамма-випромінювання, отриманих у результаті ядерних реакцій взаємодії імпульсного періодичного нейтронного випромінювання з ядрами характерних елементів, що входять до складу ВР. На підставі розрахунків оптимізації параметрів нейтронного випромінювання для ефективного виявлення вибухових речовин запропоновано використовувати пакетно-імпульсний режим роботи прискорювача іонів водню.Предложен новый ядерно-физический метод обнаружения взрывчатых веществ (ВВ). Информация о наличии ВВ может быть получена из анализа энергетических спектров гамма-излучения, образуемых в результате ядерных реакций взаимодействия импульсного периодического нейтронного излучения с ядрами характерных элементов, входящих в состав ВВ. На основании расчетов оптимизации параметров нейтронного излучения для эффективного обнаружения взрывчатых веществ предложено использовать пакетно-импульсный режим работы ускорителя ионов водорода

Linear accelerators for radiation sterilization developed in NPK LUTS NIIEFA

NPK LUTS NIIEFA has been developing linear accelerators for industrial applications during about 30 years. More than 150 linear accelerators for different applications have been manufactured by this company and installed in different regions of Russia and abroad: in Poland, Hungary, Germany, France, China and India. The linear accelerators for radiation sterilization developed in NPK LUTS NIIEFA are reviewed.На протязі 30 років у НПК ЛПЦ НДІЕФА розробляються лінійні прискорювачі промислового призначення. За цей час були виготовлені і встановлені в різних областях Росії і за кордоном: у Польщі, Угорщині, Німеччині, Франції, Китаї й Індії більш 150 лінійних прискорювачів. У роботі приведений огляд основних характеристик цих прискорювачів.В течение 30 лет в НПК ЛУЦ НИИЭФА разрабатываются линейные ускорители промышленного назначения. За это время были изготовлены и установлены в различных областях России и за границей: в Польше, Венгрии, Германии, Франции, Китае и Индии более 150 линейных ускорителей. В работе приведен обзор основных характеристик этих ускорителей

Contraband detection thechnological complex with ion linac

The contraband detection technological complex (CDTC) to detect explosives, fission materials, and vegetable drugs is proposed. Our approach employs the pulsed neutron source. The CDTC employs the rf linac to provide a beam of deuterons of 1 or 3.5 MeV, which impinge upon a target giving birth pulsed neutron flow. Explosives are identified by the matrix detection system with gamma registration under interaction of neutron on N, O, C nuclei. Experimental verification of main principles of matrix detection system is presented.Дано опис комплексу виявлення вибухових, що поділяються і наркотичних речовин рослинного походження. Джерелом зондувального нейтронного випромінювання є лінійний малогабаритний над частотний прискорювач іонів водню. Представлено результати іспиту системи детектування й обробки інформації гамма-випромінювання, створеного при взаємодії нейтронного випромінювання з характерними елементами N, O, C, що входять до складу шуканих матеріалів.Дано описание комплекса обнаружения взрывчатых, делящихся и наркотических веществ растительного происхождения. Источником зондирующего нейтронного излучения является линейный малогабаритный высокочастотный ускоритель ионов водорода. Представлены результаты испытания системы детектирования и обработки информации гамма-излучения, образуемого при взаимодействии нейтронного излучения с характерными элементами N, O, C, входящими в состав искомых материалов

Updating of the detector system applied to the customs inspection systems based on electron accelerators

The updating of the detector systems developed at NPK LUTS for application to customs inspection systems based on 6…10 MeV accelerators is considered. Tests of a new updated detector system applied in an industrial introscope based on a 15 MeV accelerator have demonstrated a wider range of thickness of scanned (from 100…360 to 75…410 mm) objects at a resolution of 1-1T according to the radiographic ASTM standard.Рассматривается модернизация детекторной системы, разработанной в НПК ЛУЦ для инспекционно-досмотровых комплексов на базе ускорителей с энергией 6…10 МэВ. Испытания новой системы детектирования в промышленном интроскопе на базе ускорителя с энергией 15 МэВ показали увеличение диапазона толщин просвечиваемых объектов с 100…360 до 75…410 мм при уровне разрешения 11T по радиографическому стандарту ASTM.Розглядається модернізація детекторної системи, розробленої в НПК ЛУЦ для інспекціонно-досмотрових комплексів на базі прискорювачів з енергією 6...10 МеВ. Випробування нової системи детектування в промисловому інтроскопі на базі прискорювача з енергією 15 МеВ показали збільшення діапазону товщин просвічуваних об'єктів з 100...360 до 75...410 мм при рівні розділення 1-1T по радіографічному стандарту ASTM

Customs inspection systems based on linear electron accelerators

The present state of the development of customs inspection systems based on 6…10 MeV accelerators at NPK LUTS is considered. These systems are intended for the examination of vehicles and large-scale containers without their opening. The main performances of the equipment of these systems are presented, and various layout versions are discussedРассматривается состояние разработок в НПК ЛУЦ таможенных инспекционно-досмотровых комплексов на базе ускорителей с энергией 6…10 МэВ. Комплексы предназначены для досмотра транспортных средств и крупногабаритных контейнеров без их вскрытия. Рассмотрены основные технические характеристики оборудования, входящего в состав комплексов и различные варианты их компоновки.Розглядається стан розробок у НПК ЛУЦ митних інспекційно-досмотрових комплексів на базі прискорювачів з енергією 6...10 МеВ. Комплекси призначені для огляду транспортних засобів і великогабаритних контейнерів без їхнього розкриття. Розглянуто основні технічні характеристики устаткування, що входить до складу комплексів і різні варіанти їхнього компонування

New 15 MeV electron accelerator for non-destructive testing

A 15 MeV accelerator with the dose rate from 80 to 120 Gy/min at 1m from the target has been designed and manufactured in NPK LUTS, the D.V.Efremov Institute, NIIEFA. The accelerator is intended for nondestructive testing (radiography, introscopy, tomography) of large scale products. Under tests an X-ray beam with the boundary energy of 15-16 MeV and dose rate of 100 Gy/min has been produced. When operating with longer pulse lengths of the accelerated electron current, the beam power was up to 140 Gy/min; with lower currents the 18 MeV energy was attained at a dose rate of 40-50 Gy/min. Biperiodic accelerating structure with axial coupling cells is applied in the accelerator. The accelerating structure buncher provides RF-focusing of the electron beam, therefore there is no need for focusing the solenoid. The focus spot diameter is no more than 2mm. To provide the electron beam stability, the accelerator is equipped with a system for automatic frequency tuning (AFT). The AFT system ensures both coarse tuning of the driver frequency against the temperature of the accelerating structure and fine tuning - against the minimum reflected power. The anode voltage of the klystron amplifier is stabilized by using a de-Q-ing system. A charging choke and pulse forming network (PFN) are located inside the irradiator unit to increase the distance between the modulator and irradiator up to 100m and to reduce losses when high-voltage high-current pulses are transmitted. The low-voltage klystron (anode voltage up to 55 kV) applied in the accelerator allows reducing the machine weight and dimensions (1100 kg and 2040x880x920mm). The accelerator is equipped with a PC-based automatic control system. In the accelerator intended for the radiographic inspection there is an external collimator with movable diaphragm jaws for testing small fragments of an inspected product

The pros and cons of safe electronuclear station with accelerator as a driver

Creation of 200 MW compact safe energetic installation on a base of a high-temperature, gas-cooled, subcritical reactor was discussed in paper [1]. Chain reaction was initiated by the outer neutron flow. It was proposed to obtain such a source by irradiation of different substances with an intensive proton beam from the linac. Now possibilities of such a scheme are considered in more details. Structure of the reactor active zone is discussed. The use of the cyclotron as a driver is considered as an alternative variant. Problems of reliability, radiation safety and cost of installation are taken into account too

Small-size 2.5 MeV electron accelerator with local radiation shielding

A novel design of a 2.5 MeV small-size linear electron accelerator with local radiation shielding is presented in the paper. The accelerator is intended for the use in mobile introscopic facilities. The main design approaches, weight / dimensions and results of factory tests are given

Progress in 433 MHz RFQ technology at NPK LUTS NIIEFA

The paper is a survey of progress in 433 MHz RFQ technology at Production Complex of Linacs and Cyclotrons of D.V. Efremov Institute Sci. over past three years. RFQs and APF-cavities are designed as bases for ion accelerators for different applications. The use of 433 MHz frequency determines high requirements for RFQ manufacture facilities, which are discussed herein. The test experimental results of RFQ full-scale stands and high power rf testing data under beam load of 1 MeV on a deuteron RFQ made of chromium copper are presented.Приведен обзор работ по созданию ПОКФ на 433 МГц в НПК ЛУЦ НИИЭФА им. Д.В. Ефремова за последние три года. ПОКФ и ПФФ-резонаторы планируется использовать в качестве основных резонаторов ускорителей ионов для различных применений. Использование частоты 433 МГц определяет высокие требования для изготовления ПОКФ, которые обсуждены в статье. Представлены экспериментальные результаты тестирования полномасштабных стендов ПОКФ и данные испытаний резонатора из хромистой меди для ускорения дейтронов до энергии 1 МэВ при высоком уровне ВЧ-мощности и нагрузке пучком.Наведено огляд робіт зі створення ПОКФ на 433 МГц у НПК ЛУЦ НІІЕФА ім. Д.В. Єфремова за останні три роки. ПОКФ і ЗФФ-резонатори планується використати як основні резонатори прискорювачів іонів для різних застосувань. Використання частоти 433 МГц визначає високі вимоги для виготовлення ПОКФ, які обговорені в статті. Представлено експериментальні результати тестування повномасштабних стендів ПОКФ і дані випробувань резонатора із хромистої міді для прискорення дейтронів до енергії 1 МеВ при високому рівні ВЧ-потужності і навантаженню пучком

Target system for the CC-series сyclotrons designed and manufactured in NIIEFA

A prototype of the target system for the CC-series cyclotrons for production of PET radionuclides C-11 and F-18 has been designed, manufactured and tested in the Efremov Institute. The target system will produce radionuclides sufficient to ensure the needs of a standard PET-center.У НДІЕФА ім. Д.В. Єфремова розроблений, виготовлений і випробуваний дослідний зразок мішеневого комплексу циклотронів серії СС для виробництва ПЕТ-радіонуклідів вуглець-11 і фтор-18. За продуктивностю напрацювання радіонуклідів комплекс забезпечить потреби типового ПЕТ-центру.В НИИЭФА им. Д.В. Ефремова разработан, изготовлен и испытан опытный образец мишенного комплекса циклотронов серии СС для производства ПЭТ-радионуклидов углерод-11 и фтор-18. По производительности наработки радионуклидов комплекс обеспечит потребности типового ПЭТ-центра