Substantiation of method for calculating design parameters of horizontal hydraulic classifier

Process of gravitational treatment of granular materials in the pulp horizontal flow is accompanied by bearing stream flowing within differently inclined surfaces and by downstream of condensed pulp. In the article, method for calculating design parameters of horizontal classifier is validated, which is based on construction of trajectories of solid particle motion.Процесс гравитационной переработки зернистых материалов в горизонтальном потоке пульпы сопровождается течением несущего потока в пределах разнонаклонных поверхностей, а также оттоком вниз сгущенной пульпы. В работе обоснован метод расчета конструктивных параметров горизонтального классификатора, который основан на построении траектории движения твердых частиц.Процес гравітаційної переробки зернистих матеріалів у горизонтальному потоці пульпи супроводжується рухом несучого потоку в межах різнопохилих поверхонь, а також відтоком донизу згущеної пульпи. У роботі обґрунтований метод розрахунку конструктивних параметрів горизонтального класифікатора, заснований на побудові траєкторії руху твердих частинок

Application of cathodoluminescence for on-line monitoring of regime of an industrial electron accelerator

Continuous monitoring of critical parameters of an industrial electron accelerator provides quality of product processing. For that purpose, the methods of contact-free diagnostics of processing regime are developed. One of them is based on application of a wide-aperture stack-monitor for on-line measurement of beam current, electron energy, and also the mean absorbed dose over the plain of beam scanning in an irradiated object [1]. In the work, the conditions of application of cathodoluminescence (CL), accompanied action of accelerated electrons on amorphous dielectrics, for adjustment of the stack-monitor, and also for measuring in on-line mode the dose in a point of control as well as of distribution of the electron flux density on the surface of the object, is studied. It is shown, that titanium dioxide, keeping the radiation-optical yield at an accumulated dose of up to 4 MGy, can be considered as a promising material for manufacturing of CL detector.Безперервний моніторинг критичних параметрів промислового прискорювача електронів забезпечує якість обробки продукції. З цією метою розробляють методи безконтактної діагностики режиму обробки. Одним з таких методів є on-line моніторинг струму пучка, енергії електронів і середнього значення поглинутої дози в оброблюваному об’єкті в площині сканування пучка, що базується на використанні широкоапертурного стек-монітора. Досліджені умови застосування катодолюмінесценції (КЛ), яка супроводжує дію прискореними електронами на аморфні діелектрики, для юстирування стек-монітора, а також вимірювання в on-line режимі величини поглинутої дози в контрольній точці та розподілу щільності потоку електронів на поверхні оброблюваного об'єкту. Показано, що як перспективний матеріал для виготовлення КЛ-детектора може бути використаний діоксид титану, який зберігає величину радіаційно-оптичного виходу при інтегральній поглинутій дозі до 4 МГр.Непрерывный мониторинг критических параметров промышленного ускорителя электронов определяет качество обработки продукции. С этой целью разрабатывают методы бесконтактной диагностики режима обработки. Одним из таких методов является on-line мониторинг тока пучка, энергии электронов и среднего значения поглощенной дозы в плоскости сканирования пучка, основанный на использовании широкоаппертурного стек-монитора. Исследованы условия применения катодолюминесценции (КЛ), сопровождающей воздействие ускоренными электронами на аморфные диэлектрики, для юстировки стек-монитора, а также измерения в on-line режиме величины поглощенной дозы в контрольной точке обрабатываемого объекта и распределения плотности потока электронов на его поверхности. Показано, что в качестве перспективного материала для изготовления КЛ-дозиметра может быть использован диоксид титана, который сохраняет величину радиационно-оптического выхода при интегральной поглощенной дозе до 4 МГр

Measurement of electron beam energy characteristics at an industrial accelerator

At an electron accelerator, the particle energy is one of critical parameters in the technological processes, as well as when conducting the radiation tests. The report presents the results of modernization of beam energy-spectrum analyzer on the basis of a 90˚ electromagnet of an industrial Linac LU-10 (10 MeV, 10 kW). A control system on the basis of a multifunction USB device for the analyzer data acquisition and processing has been developed. The results of measuring the energy characteristics of the accelerator beam with the analyzer, as well as using a dosimetric wedge technique are presented. A computer simulation method was used to study the features of the wedge application in case of a beam with wide spectrum. The conditions of on-line electron energy control using a wide-aperture stack monitor are investigated. A comparative analysis of results of the energy determination by the different techniques is carried out.Енергія випромінення є одним з критичних параметрів у радіаційно-технологічних процесах, а також при проведенні випробувань на прискорювачах електронів. У статті викладені результати модернізації аналізатора спектра пучка промислового прискорювача ЛУ-10 (10 МеВ, 10 кВт) на основі 90˚-електромагніта. Для прийому і обробки даних розроблена система контролю з використанням багатофункціонального USB-пристрою. Приведені результати вимірювання енергетичних характеристик пучка прискорювача за допомогою аналізатора, а також дозиметричного клину. Методом комп'ютерного моделювання вивчені особливості застосування клину у тому разі, коли пучок з широким спектром. Досліджені умови on-line контролю енергії електронів з використанням широкоапертурного стек-монітора. Проведено порівняльний аналіз результатів вимірювання енергій, отриманих різними методами.Энергия излучения является одним из критических параметров в радиационно-технологических процессах, а также при проведении радиационных испытаний на ускорителях электронов. В статье изложены результаты модернизации анализатора спектра пучка электронов на основе 90˚-электромагнита промышленного ускорителя ЛУ-10 (10 МэВ, 10 кВт). Для приема и обработки данных разработана система контроля с использованием многофункционального USB-устройства. Приведены результаты измерения энергетических характеристик пучка ускорителя с помощью анализатора, а также дозиметрического клина. Методом компьютерного моделирования изучены особенности применения клина в случае пучка с широким спектром. Исследованы условия on-line мониторинга энергии электронов с использованием широкоаппертурного стек-монитора. Проведен сравнительный анализ результатов измерения энергии, полученных разными методами

Plasma-chemical pyrolysis of a mixture of fuel oil and methyl tert-butyl ether

NTP-pyrolysis of heavy petroleum products is a difficult task due to high viscosity, low hydrogen-to-carbon ratio and tendency to polycondensation with formation of high-molecular products. The use of oxygen-containing compounds for NTP-pyrolysis can reduce the yield of polycondensation products due to internal oxygen. In the present work, NTP pyrolysis of fuel oil in the presence of oxygen-containing additive (methyl tert-butyl ether) was carried out at a current source voltage of 700V. The influence of the content of the doping component in the range of 5-15 wt% on conversion, energy consumption and product composition was investigated. At increase in the content of methyl-tert-butyl ether up to 15 wt% in fuel oil the energy consumption decreases and the yield of gaseous products increases from 21.7 to 47.9 wt%. Carrying out NTP-pyrolysis process in the presence of oxygen-containing additive leads to an increase in the depth of processing of heavy fractions

РАЗРАБОТКА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ИММУНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ ТЕСТОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРКЕРОВ СОМАТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

The purpose of work was creation of quantative immunochromatographic tests (ICT)   for measuring concentrations of the marker substance associated with somatic diseases: immunoglobulin Е (IgE), C-reactive protein (CRP) and fibrin D-dimer  in blood serum (plasma),  which is carried out with the help of videodigital analyzers of domestic development "Reflecom" and "Zondaj". ICT were designed in "sandwich» format, using colloid gold and monoclonal antibodies. It is shown, that calibration curves received with the help of ICT and devices of videodigital registration, are well approximated by exponential dependence Y=Aexp(-x/B)+y0, where Y- device readings , х- analytes concentration, А, В, у0– constants. Samples of blood serum (plasma), under investigation received in conditions of a hospital from patients. Correlation with electrochemiluminescent immunoassay, enzyme linked immunoassay, latex-agglutinations assay and immunochromatographic method was observed.  Sensitivity of the developed tests was- 7,5 IU/ML for IgE, 5,7 ng/ml for CRP, 500 ng/ml for fibrin D-dimer. The developed analytical complex- videodigital analyzer "Zondaj" and ICT for quantitative measure of concentration IgE, fibrin D-dimer and CRP- can be successfully applied in  laboratory practice and clinical laboratory researches alongside with actual immunochemistry methods. Целью работы являлось создание иммунохроматографических тестов (ИХТ)   для определения в сыворотке (плазме) крови маркеров соматических заболеваний: иммуноглобулина Е (IgE), С-реактивного белка (СРБ) и D-димера фибрина,  а также изучение возможности их количественного иммунохроматографического анализа,  осуществляемого с помощью  видеоцифровых  анализаторов отечественной разработки «Рефлеком» и «Зондаж». ИХТ были сконструированы в «сэндвич» формате, с применением конъюгатов наночастиц коллоидного золота (средний размер 30±5 нм) и моноклональных антител. Показано, что калибровочные кривые, полученные при помощи ИХТ  и приборов видеоцифровой регистрации, хорошо аппроксимируются экспоненциальной зависимостью Y=Aexp(–x/B)+y0, , где Y-показания прибора, х-концентрация аналита, А, В, у0–константы. Исследовали  образцы сыворотки (плазмы) крови, полученные в условиях стационара от больных. Показано, что концентрации аналитов в клинических образцах сыворотки (плазмы) крови, определенные с помощью электрохемилюминесцентного метода,  иммуноферментного анализа, с помощью технологии «MicroSlide», латекс-агглютинации  линейно кореллируют с концентрациями аналитов определенными иммунохроматографически. Чувствительность разработанных тестов составила- 7,5 МЕ/мл для IgE, 5,7 нг/мл для С-реактивного белка, 500 нг/мл для D-димера фибрина. Разработанный аналитический комплекс — видеоцифровой анализатор «Зондаж» и ИХТ для количественного определения концентраций IgE, D-димера фибрина и СРБ — может осуществлять клинические лабораторные исследования наряду с применяемыми в настоящее время иммунохимическими методами, используемыми в практике лабораторного дела.

Low-temperature plasma-chemical pyrolysis of a mixture of fuel oil and water

Plasma chemical aquatermolysis of heavy oil feedstock allows increasing the depth of oil refining and the yield of light hydrocarbons. In the present work, the process of NTP-pyrolysis of a mixture of fuel oil with water (10 wt%) in the liquid phase at 700V was carried out. The introduction of water (10 wt%) into the fuel oil leads to changes in the conversion rate, product composition and energy consumption. Addition of 10 wt% of water to fuel oil increases the conversion rate from 18.6 to 25.9 wt% and reduces energy consumption. The main products are carbon materials, acetylene, ethylene and C3-C6 hydrocarbons

Analysis of a double-beam e,X-mode at an idustrial accelerator “EPOS”

The main assignment of industrial plant with an accelerator “EPOS” providing the electron energy up to 30 MeV is radiation dyeing of gemstones. At treatment of them, the part of the electron energy is transformed into bremsstrahlung (X-) radiation. The energy characteristics of the electron beam were measured by a dosimetry wedge technique. On the basis of obtained results, the parameters of the mixed e,X-flux (the energy conversion coefficient and the factor of secondary radiation) along the path of radiation formation were alculated using a transport code GEANT4. The conditions for production of X-ray radiation in the state of electronic equilibrium have been determined. The spectrum of the X-ray photons as well as the dose rate and its distribution behind a target device for gemstone irradiation were calculated. A measured dose profile is satisfactory agreed with the data of the simulation. Implementation of a double-beam mode enables to conduct the extra radiation programs in the field of the bremsstrahlung radiation (modification of semiconductors and polymers, radiation tests, photonuclear activation of samples, etc.).Основним призначенням технологічної установки з прискорювачем «ЕПОС», що забезпечує енергію електронів пучка до 30 МеВ, є радіаційне фарбування ювелірних каменів. У процесі їх обробки частина енергії електронів трансформується в гальмівне випромінювання. За допомогою дозиметричного клину зміряні енергетичні характеристики пучка. На основі одержаних даних методом моделювання з використанням транспортного коду GEANT 4 розраховані параметри змішаного е,Х-випромінювання (енергетичний коефіцієнт конверсії і показник вторинного випромінювання) уздовж тракту його формування. Визначені умови отримання на виході тракту гальмівного випромінювання в стані електронної рівноваги. Розраховано спектр фотонів, а також потужність поглинутої дози гальмівного випромінювання та її розподіл. Результати вимірювання останнього задовільно узгоджуються з даними моделювання. Реалізація двопучкового режиму забезпечує можливість, разом з опромінюванням продукції електронами в основному радіаційному каналі, проводити також додаткові програми в полі гальмівного випромінювання (радіаційні випробування, фотоядерну активацію зразків, модифікацію напівпровідників і полімерів, тощо).Основным назначением технологической установки с ускорителем «ЭПОС», обеспечивающим энергию электронов пучка до 30 МэВ, является радиационное окрашивание ювелирных камней. В процессе их обработки часть энергии электронов трансформируется в тормозное излучение. С помощью дозиметрического клина измерены энергетические характеристики пучка. На основе полученных данных методом моделирования с использованием транспортного кода GEANT 4 рассчитаны параметры смешанного е,Х-излучения (энергетический коэффициент конверсии и фактор вторичного излучения) вдоль тракта его формирования. Определены условия получения тормозного излучения в состоянии электронного равновесия. Рассчитаны спектр фотонов, а также мощность поглощенной дозы тормозного излучения и ее распределение. Результаты измерения последнего удовлетворительно согласуются с данными моделирования. Реализация двухпучкового режима обеспечивает возможность, наряду с облучением продукции электронами в основном радиационном канале, проводить также дополнительные программы в поле тормозного излучения (радиационные испытания, фотоядерную активацию образцов, модификацию полупроводников и полимеров и т. д.)

Measurement of omega meson parameters in pi^+pi^-pi^0 decay mode with CMD-2

About 11 200 e^+e^- -> omega -> pi^+pi^-pi^0 events selected in the center of mass energy range from 760 to 810 MeV were used for the measurement of the \omega meson parameters. The following results have been obtained: sigma _{0}=(1457 \pm 23 \pm 19)nb, m_{\omega}=(782.71 \pm 0.07 \pm 0.04) MeV/c^{2}, \Gamma_{\omega}=(8.68 \pm 0.23 \pm 0.10) MeV, \Gamma_{e^+e^-}\cdot Br (\omega -> pi^+pi^-pi^0)= (0.528 \pm 0.012 \pm 0.007) \cdot 10^{-3} MeV.Comment: 8 pages, 4 figure

Development of a method of absorbed dose on-line monitoring at product processing by scanned electron beam

The conditions of the contact-free absorbed dose monitoring at industrial product processing by electron beam are investigated. The method is based on analysing the collected charge in a stack monitor (SМ) mounted downstream of irradiated object. Using computer simulation on the basis of a modified transport code PENELOPE-2008, it is shown that by placing a filter of low-energy electrons before SМ it is possible to obtain the one-to-one correlation dependence between the monitor charge and absorbed energy of radiation in the processed object. At a certain surface density of the filter, this dependence takes on the form similar to linear. The possibility to use an air gap between the object and SМ as such a filter has been demonstrated. For the conditions of radiation plant with an electron accelerator LU-10 of NSC KIPT, the optimum distance of the SM location has been established. For the practical range of the electron energy, beam scan width and surface density of the irradiated product, the constants of the «product absorbed energy-to- SМ charge » linear dependence have been determined. The capability to establish the average absorbed dose in the object moving trough the irradiation zone on the SM current is shown. The calculation data are in satisfactory agreement with the results of measurements.Исследованы условия бесконтактного мониторинга поглощѐнной дозы при обработке продукции на ускорителе электронов. Метод основан на анализе поглощѐнного заряда в пластинчатом мониторе (ПМ), размещѐнном за облучаемым объектом. С использованием компьютерного моделирования на базе модифи- цированного транспортного кода PENELOPE-2008 показано, что путѐм размещения перед ПМ фильтра низ- коэнергетичных электронов можно получить однозначную корреляционную зависимость между зарядом монитора и энергией излучения, поглощѐнной в обрабатываемом объекте. При определѐнной поверхностной плотности фильтра эта зависимость становится близкой к линейной. Показана возможность использования в качестве такого фильтра воздушного промежутка между объектом и ПМ. Для условий радиационно- технологической установки с ускорителем электронов ЛУ-10 ННЦ ХФТИ установлено оптимальное рассто- яние размещения ПМ. Определены коэффициенты линейной зависимости «поглощѐнная энергия в объек- те/заряд ПМ» для практического диапазона значений энергии электронов, ширины развѐртки пучка и по- верхностной плотности облучаемых объектов. Показана возможность установления по току ПМ усреднѐн- ного значения поглощѐнной дозы в объекте, перемещаемом через зону облучения с заданной скоростью. Полученные данные удовлетворительно согласуются с результатами измерений.Досліджено умови безконтактного моніторингу поглинутої дози при обробці продукції на прискорювачі електронів. Метод заснований на аналізі поглинутого заряду в пластинчастому моніторі (ПМ), розміщеному за опромінюваним об'єктом. З використанням комп'ютерного моделювання на базі модифікованого транс- портного коду PENELOPE-2008 показано, що шляхом розміщення перед ПМ фільтра низькоенергетичних електронів можна отримати однозначну кореляційну залежність між зарядом монітора і поглинутою в обро- блюваному об'єкті енергією випромінювання. При певній поверхневій щільності фільтра ця залежність стає близькою до лінійної. Встановлена можливість використання в якості такого фільтра повітряного проміжку між об'єктом і ПМ. Для умов радіаційно-технологічної установки з прискорювачем електронів ЛУ-10 ННЦ ХФТІ встановлена оптимальна відстань розміщення ПМ. Визначені коефіцієнти лінійної залежності «погли- нута енергія/заряд ПМ» для практичного діапазону значень енергії електронів, ширини розгортки пучка і поверхневої щільності опромінюваних об'єктів. Показана можливість визначення за струмом ПМ усередне- ного значення поглинутої дози в об'єкті, що переміщується через зону опромінення з наданою швидкістю. Отримані дані задовільно узгоджуються з результатами вимірювань

Formation and monitoring of secondary X-ray radiation under product processing with electron beam

When conducting an industrial radiation processes at an electron accelerator, a part of the beam energy is transformed into bremsstrahlung radiation. In such a way, the mixed e,X-radiation is formed in the area behind an irradiated object. The intensity of the electron and photon components in the radiation is determined by the energy and power of the primary electron beam, as well as by the parameters of the object and devices located behind it. In paper, the characteristics of the e,X-radiation accompanying the product processing by a scanning electron beam with energy 8…12 MeV at a LU-10 Linac of NSC KIPT are studied. The conditions for obtaining a source of secondary X-rays in the state of electronic equilibrium, as well as its monitoring using an extended free-air ionization chamber are explored. Such an extra-source of radiation can be used for carrying out various non-commercial programs like radiation tests, sanitization of archival materials and cultural heritage objects, etc.При проведенні радіаційно-технологічних програм на прискорювачі електронів частина енергії пучка трансформується в гальмівне випромінювання. Як наслідок, в області за об'єктом формується потік мішаного e,X-випромінювання. Інтенсивність його електронного та фотонного компонентів визначається енергією і потужністю первинного пучка електронів, а також параметрами об’єкта та розміщених за ним пристроїв. Досліджені характеристики e,X-випромінювання, що супроводжує обробку продукції скануючим пучком електронів з енергією 8…12 МеВ на промисловому прискорювачі ЛП-10 ННЦ ХФТІ. Вивчені умови отримання джерела вторинного гальмівного випромінювання в стані електронної рівноваги, а також його моніторингу з використанням протяжної вільно-повітряної іонізаційної камери. Таке додаткове джерело випромінювання може бути використано для проведення різних некомерційних програм, наприклад, радіаційних випробувань, санітарної обробки архівних матеріалів, об’єктів культурної спадщини та інше.При проведении радиационно-технологических программ на ускорителе электронов часть энергии пучка трансформируется в тормозное излучение. В результате, в области за объектом формируется поток смешанного e,X-излучения. Интенсивность его электронного и фотонного компонентов определяется энергией и мощностью первичного пучка электронов, а также параметрами объекта и размещенных за ним устройств. Изучены характеристики e,X-излучения, которое сопровождает обработку продукции сканирующим пучком электронов с энергией 8…12 МэВ на промышленном ускорителе ЛУ-10 ННЦ ХФТИ. Исследованы условия получения источника вторичного тормозного излучения в состоянии электронного равновесия, а также его мониторинга с использованием протяженной свободно-воздушной ионизационной камеры. Такой дополнительный источник излучения может быть использован для проведения некоммерческих программ, например, радиационных испытаний, санитарной обработки архивных материалов, объектов культурного наследия и т.п