Calibration of X-ray space telescopes

In this work the new concept of a source of X-ray beam for ground calibration of next-generation telescopes is proposed. This facility contains a source of a parametric X-ray radiation (PXR). The source would provide a monochromatic X-ray beam and would allow smooth tuning of photon energy and linear polarization direction. The facility is intended for calibration of registration efficiency, polarization sensitivity and angular properties of space telescopes and other X-ray and soft gamma-ray instruments in the energy range of incident photons from several keV up to hundreds keV.Запропонована нова концепція джерела рентгенівського пучка для наземного калібрування телескопів наступного покоління. Цей пристрій містить джерело параметричного рентгенівського випромінювання (ПРВ). Джерело забезпечує монохроматичний рентгенівський пучок і плавну перебудову енергії фотона і напрямку лінійної поляризації. Пристрій призначений для калібрування ефективності реєстрації, чутливості до поляризації і кутових властивостей космічних телескопів і інших рентгенівські і м'які гамма- випромінювання приладів в енергетичному діапазоні падаючих фотонів від кількох до сотень кеВ.Предложена новая концепция источника рентгеновского пучка для наземной калибровки телескопов следующего поколения. Это устройство содержит источник параметрического рентгеновского излучения (ПРИ). Источник обеспечивает монохроматический рентгеновский пучок и плавную перестройку энергии фотона и направления линейной поляризации. Устройство предназначено для калибровки эффективности регистрации, чувствительности к поляризации и угловых свойств космических телескопов и других рентгеновских и мягкого гамма-излучения приборов в энергетическом диапазоне падающих фотонов от нескольких до сотен кэВ

Spectra of pyroelectric X-ray generator

The construction of X-ray generator based on a pyroelectric crystal LiNbO₃ is described. Some properties of radiation spectra from the X-ray generator are presented. Measurements of the spectra were performed at heating and cooling of the crystal with copper and chromium targets. The maximum energy in the X-ray spectrum versus crystal temperature is presented.Описано конструкцію рентгенівського генератора, заснованого на піроелектричному кристалі LiNbO₃.Наведені деякі властивості спектрів випромінювання від рентгенівського генератора. Виміри спектрів були виконані при нагріванні й охолодженні кристалу з мішенями з міді і хрому. Представлено максимальну енергію рентгенівського спектру в залежності від температури кристалу.Описана конструкция рентгеновского генератора, основанного на пироэлектрическом кристалле LiNbO₃. Представлены некоторые свойства спектров излучения от рентгеновского генератора. Измерения спектров были выполнены при нагревании и охлаждении кристалла с мишенями из меди и хрома. Представлена максимальная энергия рентгеновского спектра в зависимости от температуры кристалла

Application of threshold detectors for increasing of the contrast in X-ray images

Efficiency in the use of detectors with threshold energy discrimination of radiation (“threshold detectors”) for improvement of contrast in X-ray images in quasimonochromatic X-rays is considered. The threshold detectors would allow to eliminate registration of X-rays with energy below of the energy of incident monochromatic X-ray beam. Therefore, incoherent scattered photons will not be registered and contrast will be increased and/or total dose may be reduced.Розглядається ефективність застосування детекторів із граничною дискримінацією випромінювань (“граничних детекторів”) для збільшення контрастності рентгенівських зображень, одержуваних за допомогою квазимонохроматичних рентгенівських пучків. Граничні детектори дозволяють відітнути з формованого рентгенівського зображення некогерентно розсіяні фотони, і тим самим збільшити контрастність зображення і/або зменшити дозу опромінення.Рассматривается эффективность применения детекторов с пороговой дискриминацией регистрируемых излучений (“пороговых детекторов”) для увеличения контрастности рентгеновских изображений, получаемых с помощью квазимонохроматических рентгеновских пучков. Пороговые детекторы позволяют отсечь из формируемого рентгеновского изображения некогерентно рассеянные фотоны, и тем самым увеличить контрастность изображения и/или уменьшить дозу облучения

Location of heavy elements by monochromatic X-ray beam

The remote nondestructive detection of materials with heavy elements is an important task in number of applications, including needs for control of terrorist’s activity. In the report, we discuss a possibility to use monochromatic X-ray beam in the X-ray locator. The locator should operate with a monochromatic polarized X-ray beam in the energy range up to about 130 keV to cover all atomic energies of heavy elements. The effect of Parametric X-ray Radiation (PXR) from relativistic electrons moving through a crystal is used in the X-ray generator of a monochromatic, polarized, tunable X-ray beam. Therefore, the locator is based on a linear electron accelerator with energy of about several tens of MeV. The locator is intended for remote sensing of heavy elements for several minutes at a tentative distance up to about ten(s) meters.Вилучене виявлення матеріалів, що не руйнує з важкими елементами - важлива задача в ряді застосувань, включаючи необхідність контролю за діями терористів. У статті ми обговорюємо можливість використовувати монохроматичний рентгенівський пучок у рентгенівському локаторі. Локатор повинний працювати з монохроматичним поляризованим рентгенівським пучком в енергетичному діапазоні до 130 кеВ, щоб охопити всі рівні енергій атомних електронів важких елементів. Ефект параметричного рентгенівського випромінювання (ПРВ) від релятивістських електронів, що рухаються через кристал, використовується в рентгенівському генераторі монохроматичного, поляризованого, що перебудовується, рентгенівського пучка. Тому локатор ґрунтується на лінійному електронному прискорювачі з енергією приблизно кілька десятків МеВ. Локатор призначений для дистанційного зондування важких елементів на відстанях порядку десяти метрів з терміном зондування кілька хвилин.Удаленное неразрушающее обнаружение материалов с тяжелыми элементами - важная задача в ряде применений, включая необходимость контроля за действиями террористов. В статье мы обсуждаем возможность использовать монохроматический рентгеновский пучок в рентгеновском локаторе. Локатор должен работать с монохроматическим поляризованным рентгеновским пучком в энергетическом диапазоне до 130 кэВ, чтобы охватить все уровни энергий атомных электронов тяжелых элементов. Эффект параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) от релятивистских электронов, движущихся через кристалл, используется в рентгеновском генераторе монохроматического, поляризованного, перестраиваемого, рентгеновского пучка. Поэтому локатор основывается на линейном электронном ускорителе с энергией приблизительно несколько десятков МэВ. Локатор предназначен для дистанционного зондирования тяжелых элементов на расстояниях порядка десяти метров со временем зондирования несколько минут

Quasimonochromatic beam of parametric X-ray radiation for control of heavy elements

Possibility to use quasimonochromatic X-ray beam of parametric X-ray radiation (PXR) in the X-ray locator for control and location of heavy elements is considered. The locator should operate with a tunable quasimonochromatic polarized X-ray beam in the energy range up to about 130 keV to cover all atomic energies of heavy elements. The effect of PXR from relativistic electrons moving through a crystal will be used in the X-ray generator of a quasimonochromatic, polarized, tunable X-ray beam. Therefore, the locator is based on a linear electron accelerator that provides the electron beam with energy of about several tens of MeV. The response signal of characteristic K-lines of X-ray radiation from the object under inspection is registered by spectrometric X-ray detector. The locator is able to detect of heavy elements at a tentative distance up to about several meters for several minutes.Розглянуто можливість використання квазімонохроматичного рентгенівського пучка ПРВ в рентгенівському локаторі для контролю і виявлення важких елементів. Локатор ґрунтується на лінійному прискорювачі електронів з енергією порядку декількох десятків МеВ. Сигнал відгуку характеристичних К-ліній рентгенівського випромінювання від об'єкта інспекції реєструється за допомогою спектрометричного детектора. Локатор здатний виявляти важкі елементи на відстані декількох метрів протягом декількох хвилин.Рассмотрена возможность использования квазимонохроматичного рентгеновского пучка ПРИ в рентгеновском локаторе для контроля и обнаружения тяжёлых элементов. Локатор основывается на линейном ускорителе электронов с энергией порядка нескольких десятков МэВ. Сигнал отклика характеристических К-линий рентгеновского излучения от объекта инспекции регистрируется с помощью спектрометрического детектора. Локатор способен обнаруживать тяжёлые элементы на расстоянии нескольких метров в течении нескольких минут

The calculation technique for accelerating channel of the structure with the space-uniform RFQ focusing

Calculations were carried out for the initial part of the heavy ion accelerator with the large mass-to-charge ratio (a/q = 46). The process of calculation is divided in four stages. At the first stage the average aperture radius and the field strength are determined according to the initial data. At the second stage the optimization of the accelerating tract is performed. To the purpose, the structure is divided in 6 sections: a funnel (a cone), a bunch former, a pre-buncher, an adiabatic buncher, a booster, an accelerating section. At the third stage the obtained data are re-calculated in the values of the modulation depth and lengths of the accelerating periods with taking into account the real fields. At the fourth stage the beam parameters at the accelerator output are determined for the tract built with taking into account the space charge forces and the input beam parameters

Accelerating of intense beams of light ions at the MILAC

Multicharged ion linear accelerator (MILAC) can be used for effective radionuclide production at NSC KIPT

Proton linear accelerator for boron-neutron capture therapy

At the present time radiotherapy, surgery and chemotherapy are the main methods of treatment of malignant tumors. They may be used individually or in combination with other methods