Radiation induced softening of crystals

Under irradiation of crystals, atomic vibrations of the lattice that are large enough in amplitude so that the linear approximation and therefore the conventional phonon description of the lattice is not enough. At the same time, these vibrations are localized and can travel long distances in a crystal lattice [1,2]. In metals and other crystals, they are called discrete breathers (DBs), which are the secondary products of irradiation damage, the primary one being the creations of defects that involve atom displacements to produce point and extended defects, which results in radiation induced hardening (RIH). A part of the remaining energy transforms in DBs before decaying into phonons. Thus, while a material is being irradiated in operational conditions, as in a reactor, a considerable amount of DBs with energies of the order of one eV is produced, which helps dislocations to unpin from pinning centers, producing Radiation Induced Softening (RIS), which opposes RIH [3,4]. This effect is investigated under (in-situ) impulse and steady-state electron irradiation.При опроміненні кристалів виникають атомні коливання кристалічної решітки, які є достатньо великими за амплітудою, так що лінійного наближення і, отже, звичайного фононного опису решітки недостатньо. У той же час, ці вібрації локалізовані і можуть проїжджати великі відстані [1,2]. У металах та інших кристалах вони називаються дискретними бризерами (ДБ) і є вторинними продуктами пошкодження опроміненням, основними з яких є точкові та розширені дефекти, що призводять до радіаційно-індукованого зміцнення. Частина енергії, що залишилася, трансформується в ДБ, перш ніж розпадатися на фонони. Таким чином, поки матеріал опромінюється в робочих умовах, як у реакторі, існує значна кількість ДБ з енергіями порядку одного електронвольта, що допомагає дислокаціям відкріпитися від центрів закріплення, приводячи до радіаційно-індукованої пластифікації (РІП) кристалів, що протистоїть радіаційно-індукованому зміцненню [3,4]. Цей ефект досліджується при (in-situ) імпульсному та стаціонарному електронному опроміненні.При облучении кристаллов возникают атомные колебания кристаллической решетки, которые являются достаточно большими по амплитуде, так что линейного приближения и, следовательно, обычного фононного описания решетки недостаточно. В то же время, эти колебания локализованы и могут распространяться на большие расстояния [1,2]. В металлах и других кристаллах они называются дискретными бризерами (ДБ) и являются вторичными продуктами радиационного облучения, основными из которых являются точечные и протяженные дефекты, приводящие к радиационно-индуцированному упрочнению. Часть энергии трансформируется в ДБ, прежде чем распадаться на фононы. Таким образом, пока материал облучается в рабочих условиях как в реакторе, возникает значительное количество ДБ с энергиями порядка одного электронвольта, что помогает дислокациям открепляться от центров закрепления и приводит к радиационно-индуцированной пластификации (РИП) кристаллов, противостоящей радиационно-индуцированному упрочнению [3,4]. Этот эффект исследуется при (in-situ) импульсном и стационарном электронном облучении

Multiple order parameter configurations in superconductor/ferromagnet multilayers

214512Quantum Matter and Optic

Investigation of stability electron beam parameters in sources with cold secondary-emission cathodes

The investigation into the generation of tubular electron beams and their parameters in a system of secondaryemission cathodes was carried out. The parameters of electron beams with the use of a multichannel measuring system were measured. In the 8-cathode system at a cathode voltage of ~34 kV and a magnetic field strength of ~3500 Oe the total current of all beams was ~35 A and its stability was 4...5%. In the single magnetron gun at a cathode voltage of ~30 kV and a magnetic field strength of ~2500 Oe the beam current was ~60 A. And its stability was 2...4%.Проведено дослідження генерації та параметрів трубчатих електронних пучків в системі вторинноемісійних катодів. Проведено вимірювання параметрів електронних пучків з допомогою багатоканальної вимірюваної системи. В 8-мі катодній системі при напрузі на катодах ∼34 кВ і напруженості магнітного поля ∼3500 Ое загальний струм пучків був ∼35 А, а стабільність ∼4…5%. В одиночній магнетронній гарматі при напрузі на катоді ∼30 кВ і напруженості магнітного поля ∼2500 Ое струм був ∼60 А, а стабільність ∼2…4%.Проведено исследование генерации и параметров трубчатых электронных пучков в системе вторичноэмиссионных катодов. Измерены параметры электронных пучков с помощью многоканальной измерительной системы. В 8-ми катодной системе при напряжении на катодах ∼34 кВ и напряженности магнитного поля ∼3500 Ое суммарный ток всех пучков составлял ∼35 А., а его стабильность составляет ∼4…5%. В одиночной магнетронной пушке при напряжении на катодах ∼30 кВ и напряженности магнитного поля ∼ 2500 Ое ток пучка составлял ∼60 А., а его стабильность составляет ∼2…4%

The NSC KIPT electron linacs - R&D

The electron linac research and development activity in the “Accelerator” R&D Production Establishment of the National Science Center KIPT are reviewed in the paper. The main results of linac system researches (electron sources, injector systems, accelerating structures, RF supply, control, and beam parameters measurement) obtained for the past ten years are presented.Дано огляд результатів діяльності в області розробки та дослідження лінійних електронних прискорювачів у Науково - дослідному комплексі “Прискорювач” ННЦ ХФТІ. Наведено одержані за останні десять років результати дослідження головних систем прискорювачів. Особлива увага приділяється новим типам джерел електронів, інжекторним системам та прискорюючим структурам. Описано розроблені та створені прискорювальні комплекси, які призначені для вирішення прикладних задач та проведення експериментальних досліджень.Приведен обзор результатов деятельности в области разработки и исследования линейных ускорителей электронов в Научно-исследовательском комплексе “Ускоритель” ННЦ ХФТИ. Описаны полученные за последние десять лет результаты исследования основных систем ускорителей. Особое внимание уделено новым типам источников электронов, инжекторных систем и ускоряющих структур. Приведено описание разработанных и созданных ускорительных комплексов, предназначенных для решения прикладных задач и проведения экспериментальных исследований

On creation of a cathode units for the X -band klystron using a high-current magnetron gun as a base

The article presents the results from studies, performed at the R&D “Accelerator” NSC KIPT, on development of units for the X-band klystron with an output power 1...2 MW and at a voltage 50...100 kV. A magnetron gun with a cold secondary-emission metallic cathode is supposed to be used as an electron source.Приведено результати досліджень, направлених на творення в НДК “Прискорювач” ННЦ ХФТІ вузлів клістрона Х-діапазону з вихідною потужністю 1...2 МВт и напряженим 50...100 кВ для медичних терапевтичних прискорювачів. В якості джерела електронів передбачається використання магнетронної гармати з вторинно-емісійним холодним металевим катодом.Приведены результаты исследований направленных на разработку в НИК «Ускоритель» ННЦ ХФТИ узлов клистрона Х-диапазона с выходной мощностью 1…2 МВт и напряжением 50…100 кВ для медицинских терапевтических ускорителей. В качестве источника электронов предполагается использовать магнетронную пушку с вторично-эмиссионным холодным металлическим катодом

Multichannel system for research of secondary emission pulse electron beam generation

To carry out crossed-field secondary emission electron sources scientific-research developments we have designed and manufactured a 12-channel information measuring system. A hardware complex of the multichannel pulse-signal recording system is built up from a personal computer, crate CAMAC with modules, an interface unit and a synchronization system. The software of information measuring system operates in the Windows environment.Для дослідження вторинно-емісійних електронних гармат зі схрещеними полями нами була розроблена і виготовлена 12-ти канальна інформаційно-вимірювальна система (ІВС). Програмно-технічний комплексмногоканальной системи реєстрації імпульсних сигналів складається з персонального комп'ютера, крейта КАМАК з модулями, блоку сполучення і системи синхронізації. Програмне забезпечення ІВС працює в середовищі Windows.Для исследования вторично-эмиссионных электронных пушек со скрещенными полями нами была разработана и изготовлена 12-ти канальная информационно-измерительная система (ИИС). Программно-технический комплекс многоканальной системы регистрации импульсных сигналов состоит из персонального компьютера, крейта КАМАК с модулями, блока сопряжения и системы синхронизации. Программное обеспечение ИИС работает в среде Windows

Beam parameters of an S-band electron linac with beam energy of 30…100 MeV

An S-band electron linac has been erected at the NSC KIPT to cover an energy range from 30 to about of 100 MeV. The linac consists of a couple of four-meter long piecewise homogeneous accelerating sections. Each section is supplied with RF power from a separate klystron KIU-12AM. The feature of the linac is in the use of an injector based on evanescent oscillations. Results of beam parameters’ measurement of at the linac exit are presented.В ННЦ ХФТИ создан линейный ускоритель электронов 10-см диапазона на энергию 30…100 MэВ. Уско- ритель состоит из двух кусочно-однородных четырехметровых ускоряющих секций. СВЧ-питание каждой секции осуществляется от клистрона КИУ-12AM. Особенностью линейного ускорителя является использо- вание инжектора, основанного на нераспространяющихся колебаниях. Приведены результаты измерения па- раметров пучка на выходе ускорителя.Наведені результати вимірювання параметрів пучка на виході створеного в ННЦ ХФТІ прискорювача електронів. Прискорювач складається з двох кусково-однорідних чотирьохметрових прискорювальних секцій. Живлення кожної секції здійснюється від клістрона КІУ-12АМ. Особливістю прискорювача є застосування інжектора, заснованого на коливаннях, що не розповсюджуються

The Kharkov X-ray Generator Facility NESTOR

WEPWA060 - ISBN 978-3-95450-122-9International audienceThe last few years the sources of the X-rays NESTOR based on a storage ring with low beam energy and Compton scattering of intense laser beam are under design and development in NSC KIPT. The main task of the project is to develop compact intense X-ray generator on the base of relatively cheap accelerator equipment and up-to-date laser technologies. The paper is devoted to description of the last results on construction and commissioning of the facility

State and prospects of the linac of nuclear-physics complex with energy of electrons up to 100 MeV

The paper describes the results of the work on improvement of electron linac LUE-40. This linac has been designed for nuclear physics research in the electron energy range 40…100 MeV. The main purpose is to reduce the energy spread, emittance and long-term instability of the beam characteristics. For this purpose the system of klystron high voltage stabilization and the beam loading compensation system have been developed. The improved injector has been put into operation. A new DC power supply system of the magnetic spectrometer has been installed and tested.Приведено описание результатов работы по усовершенствованию линейного ускорителя ЛУЭ-40, предназначенного для проведения ядерно-физических исследований в диапазоне энергий электронов 40…100 МэВ. Основной целью работы является уменьшение энергетического разброса, эмиттанса и долговременной нестабильности характеристик пучка. Для этого установлен и введен в эксплуатацию более совершенный инжектор. Разработаны системы стабилизации высокого напряжения клистронов и схема компенсации энергетического разброса, вызываемого токовой нагрузкой секции. Разработана и испытана новая система питания магнитного спектрометра.Наведено опис результатів роботи з удосконалення лінійного прискорювача електронів ЛУЕ-40, призначеного для проведення ядерно-фізичних досліджень у діапазоні енергій електронів 40…100 МеВ. Основною метою роботи є зменшення енергетичного розкиду, еміттансу і довготривалої нестабільності характеристик пучка. Для цього встановлено та введено в експлуатацію більш досконалий інжектор. Розроблені системи стабілізації високої напруги клістронів і схема компенсації енергетичного розкиду, що спричиняється струмовим навантаженням секції. Розроблена і випробувана нова система живлення магнітного спектрометра

S-band electron linac with beam energy of 30…100 MeV

The S-band electron linac has been designed at NSC KIPT to cover an energy range from 30 to 100 MeV. The linac consists of the injector based on evanescent oscillations and the two four-meter long piecewise homogeneous accelerating sections. Each section is supplied with RF power from the KIU-12AM klystron. Variation of mean energy of the beam over a wide range is produced by placing bunches out of the wave crest in the second accelerating section. The report presents layout of the linac as well as simulation results of self-consistent particle dynamics in the linac and its present status.Лінійний прискорювач електронів 10 см - діапазону було розроблено в ННЦ ХФТІ з метою перекрити діапазон енергій 30…100 MeВ. Прискорювач складається з інжектора, основаного на коливаннях, що не розповсюджуються, і двох шматково-однорідних чотириметрових прискорювальних секцій. Кожна секція забезпечується НВЧ-потужністю від клістрона KІУ-12AM. Зміна середньої енергії пучка в широких межах забезпечується прискоренням згустків не на гребені хвилі в другій прискорювальній секції. Представлено структурну схему прискорювача, результати моделювання динаміки частинок в прискорювачі і його поточний стан.Линейный ускоритель электронов 10 см - диапазона был разработан в ННЦ ХФТИ с целью перекрытия диапазона энергий 30…100 MэВ. Ускоритель состоит из инжектора, основанного на не распространяющихся колебаниях и двух кусочно-однородных четырехметровых ускоряющих секций. Каждая секция питается СВЧ-мощностью от клистрона KИУ-12AM. Изменение средней энергии пучка в широких пределах обеспечивается ускорением сгустков не на гребне волны во второй ускоряющей секции. Представлены структурная схема ускорителя, результаты моделирования динамики частиц в ускорителе и его текущее состояние