Ваш браузер устарел!

Браузер, которым вы пользуетесь для просмотра этого сайта, устарел и не соответствует современным технологическим стандартам Интернета.

Вы можете установить последнюю версию подходящего браузера, воспользовавшись ссылками ниже:


Вернуться к списку УНУ

Сильноточные электроразрядные установки ПФ-4 и ПФ-400

Сокращенное наименование УНУ: Установка «Тюльпан»

Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Ведомственная принадлежность: ФАНО России

Классификационная группа УНУ:

Год создания УНУ: 1976

Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 650

Сайт УНУ: http://sites.lebedev.ru/DPPL/show.php?page_id=1005

Заказать услуги УНУ

Контактная информация:

Местонахождение УНУ:

  • Федеральный округ: Центральный
  • Регион: г. Москва
  • 119991, г. Москва, Ленинский пр., д. 53

Руководитель работ на УНУ:

Сведения о результативности за 2017 год (данные ежегодного мониторинга)

Участие в мониторинге: даЧисло организаций-пользователей, ед.: 4Число публикаций, ед.: 4Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %: 58.53

Информация об УНУ:

Установка «Тюльпан» предназначена для фундаментальных исследований физики плазмы, создаваемой мощными импульсами тока и лазерного излучения. Исследования направлены на решение проблемы УТС, а также на разработку мощных импульсных управляемых источников нейтронного и рентгеновского излучений, плазменных потоков и корпускулярных пучков для применения в технологиях, науке и технике, обороне и медицине.   Установка ТЮЛЬПАН функционально делится на следующие составные части:  - сильноточные электроразрядные установки типа плазменный фокус ПФ-400, ПФ-4;  - системы контроля и управления установкой;  - диагностическая система.  Установки ПФ-400 и ПФ-4 состоят:   - из разрядных камер двух типов – Филиппова и Мэйзера соответственно;  - емкостных накопителей энергии (накопитель энергии установки ПФ-400 состоит из 100 низко-индуктивных конденсаторов типа ИК-40-5, накопитель энергии для установки ПФ-4 имеет 4 конденсатора  ИК-25-12); - вакуумной системы в составе турбомолекулярного и спирального насосов, гелиевого течеискателя для контроля вакуумных уплотнителей разрядной камеры VSC-15 (VARIAN)  Размеры разрядной камеры ПФ-400: диаметр -100 см, высота -20 см. Анод, представляющий собой медный диск диаметром -50 см отделен от катода цилиндрическим изолятором из вакуумно-прочной керамики.  Энергия на электроды подается через систему сильноточных разрядников высокого давления. Один разрядник  обеспечивает ток до 500 кА. Разрядники заполняются сухим воздухом до давления 2 атм. Давление в разрядниках поддерживается компрессором типа ВК15Е-10-500Д. Осушка воздуха осуществляется специальной установкой, производства фирмы VARIAN (США).    Электрические параметры установки  ПФ-400:   - энергия конденсаторной батареи  400 кДж; напряжение зарядки  30–40 кВ;  - ёмкость конденсаторной батареи  480 мкФ;  - максимальный ток до 3 МА; четверть периода разряда 4,5 мкс;  - абсолютный нейтронный выход 10^10-10^11 н/имп (при заполнении разрядной камеры дейтерием);  - энергия мягкого рентгеновского излучения  10 кДж в диапазоне длин волн 0,9 –1,2 нм (при заполнении разрядной камеры неоном).   Параметры установки  ПФ-4: - геометрия электродов мейзеровская, полусферическая;  - запасаемая в конденсаторной батарее энергия - 15 кДж, - ёмкость батареи -48 мкФ;  - рабочий интервал напряжения зарядки конденсаторной батареи  10–20 кВ;  - абсолютный нейтронный выход при заполнении разрядной камеры дейтерием - (2-4)х10^8 н/имп; при использовании неона в качестве рабочего газа выход рентгеновского излучения в диапазоне длин волн 0,9 –1,2 нм 100 Дж/имп  рабочий газ –дейтерий. 15 кДж до 600  кА 1,7 мкс.   Диагностическая система позволяет проводить комплексное исследование плазмы по следующим методикам: 1) скоростная пятикадровая лазерная методика, позволяющая проводить интерферометрическое, теневое- и шлирен- фотографирование плазмы с временным разрешением  (10^-9 –10^-12 с) и пространственным разрешениями не хуже 10 мкм; 2) спектроскопическая методика, предназначенная для исследования собственного линейчатого и непрерывного излучений плазмы в инфракрасном, видимом, вакуумном ультрафиолетовом, мягком и жестком рентгеновском диапазонах с временным разрешением 1-3 нс; 3) скоростная четырех кадровая методика на основе МКП детекторов для изучения мягкого рентгеновского излучения с временным разрешением 3-20 нс; 4) методика измерения абсолютного нейтронного выхода активационным методом; 5) четырех канальная  методика для измерения анизотропии нейтронного излучения; 6) скоростная многоканальная методика для изучения эволюции спектра  жесткого рентгеновского излучения во времени методом серых фильтров с временным разрешением 3 нс; 7) спектроскопическая методика, предназначенная для исследования собственного линейчатого и непрерывного излучений плазмы в инфракрасном, видимом, вакуумном ультрафиолетовом, мягком и жестком рентгеновском диапазонах с временным разрешением 1-3 нс; 8) методика абсолютных и временных измерений тока и производной тока в разрядном контуре ПФ с помощью пояса Роговского;  9) зондовая методика для изучения магнитного поля, структуры и динамики токовой оболочки ПФ. Все диагностики снабжены программами для численной обработки результатов измерений с использованием компьютеров IBM PC.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:

Главные преимущества и уникальность установки заключается: - в наличии в составе УСУ плазменных установок с энергетикой от 4 кДж до 0,4 МДж, позволяющих получить ток в плазме от 300 кА до 3 МА с плотностью выше 107А/см2, что позволяет изучать фундаментальные физические явления, возникающие при таких экстремальных условиях, выявлять масштабные закономерности физических явлений, выхода жестких излучений, мощности корпускулярных и плазменных потоков и их воздействие на вещества и материалы; - в одновременном применении мощного импульса тока величиной порядка нескольких мегаампер и лазерного излучения для создания и нагрева плазмы; - в наличии многофункционального диагностического комплекса, позволяющего проводить исследования плазмы с использованием 9 методик; - в возможности достижения при существенно более низкой стоимости и простоте УНУ по сравнению с другими импульсными плазменными установками, например, АНГАРА-5; - в возможности применения УНУ для технологических и материаловедческих целей, а также в медицине, биологии и др. Установка «Тюльпан», состоящая из установок типа плазменный фокус ПФ-4 и ПФ-400 и многофункционального диагностического комплекса, не имеет аналогов в мире. Современный уровень поддерживается за счет непрерывного наращивания энергетики установки, обеспечивающего проведение исследований в широком диапазоне энергий от 4 кДж до 400 кДж и тока от 100 кА до 3 МА, а также расширения диагностического комплекса и применения современной цифровой системы регистрации и обработки экспериментальных данных. Создание аналогичной установки нецелесообразно, так установка «Тюльпан» в достаточной степени обеспечивает исследования по указанным выше направлениям исследований, а также из-за её высокой стоимости и сложности.

Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):

1) Обеспечено проведение исследований для сторонних организаций с использованием УСУ. 2) Проведены экспериментальные исследования воздействия плазменных потоков на неорганические материалы: - проведены исследования по разработке физических основ генераторов мощных высокоскоростных потоков плазмы применительно к исследованиям по материаловедению и плазменным технологиям; - исследована физика взаимодействия пучков быстрых ионов и потоков плазмы с неорганическими материалами; - изучены свойства материалов после импульсного воздействия высокотемпературной плазмы и пучков быстрых ионов с целью создания научно-технического задела новых технологий модификации их свойств. 3) Проведено экспериментальное исследование воздействия ударных волн на материалы ВТСП: -  разработаны методы измерения параметров ударных волн, генерируемых при воздействии плазменных потоков на материалы; - изучено воздействие потоков плотной плазмы и ударных волн на свойства композитных, гранулированных и порошковых наноструктур, а также металлических многослойных лент и лент ВТСП, выпускаемых различными производителями, на основе купратных сверхпроводников BSCCO(2223), YBCO(123); - определены конструктивные условия и оптимальные режимы обработки сверхпроводников, приводящие к увеличению плотности критического тока и критического магнитного поля. - определены характерные значения амплитуд ударных волн, при которых возможно как улучшение физических характеристик образцов, так и деградация их свойств. - изучены механизмы дефектообразования, возникающие при воздействии плазменных потоков на материалы. Впервые показана возможность существенного повышения плотности критического тока в сверхпроводящих лентах 1 G за счет ударного действия плазмы. На европейской ленте EAS-E HTS (VAC) за счет оптимизации условий УВВ при Т=77К во внешнем магнитном поле 1,0 Т достигнуто 2-х кратное повышение критического тока по сравнению с исходным образцом.

Направления научных исследований, проводимых на УНУ:

  • исследование импульсной высокотемпературной плазмы, создаваемой мегаамперным током и лазерным излучением;
  • разработка  методов диагностики плазмы (лазерных, рентгеновских, нейтронных, зондовых и др.);
  • исследование веществ и материалов, находящихся в экстремальных условиях, возникающих при интенсивном  энергетическом воздействии;
  • изучение стойкости конструкционных и функциональных материалов термоядерных, атомных реакторов и других импульсных плазменных систем;
  • разработка методов создания новых материалов и модификации их свойств на основе импульсного воздействия мощных энергетических потоков.

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):

    Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Фотографии:

Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 39 ед.)

Notbook Toshiba
Фирма-изготовитель:  Toshiba
Страна происхождения:  Япония
Год выпуска:  2003
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Компьютер.Используется для цифровой регистрации тенеграмм и интерферограмм

Баллон гелиевый
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Баллон для хранения сжатого гелия, Объем 5 л. Давление 150 атм.

Блок КБСН-4
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1985
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Стабилизированный источник напряжения 24 В.

Вакууметр ВИТ-2
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1969
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Для измерения давления в разрядной камере ПФ-4

Вакууметр с датчиком электронный
Фирма-изготовитель:  VARIAN Inc.
Страна происхождения:  Италия
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение вакуума до 10^-9 мм.рт.ст.

Вакууметр с дисплеем
Фирма-изготовитель:  VARIAN Inc.
Страна происхождения:  Италия
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение вакуума 500 мм.рт.ст. -5×10-3мм.рт.ст.

Генератор ВИГ-25
Фирма-изготовитель:  СССР ОКБ ФИАН
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1987
Количество единиц:  18
Назначение, краткая характеристика: Используется для управления разрядниками и поджига ламп накачки лазера

Дозиметр ДКС-04
Фирма-изготовитель:  СССР ОКБ ФИАН
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1991
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для измерения абсолютного выхода рентгеновского излучения из плазмы

Дозиметр ДРГЗ-03
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1983
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для измерения абсолютного выхода рентгеновского излучения из плазмы

Источник питания Б1-9
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1972
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Источник напряжения для питания блока управления фотоаппаратов

Комбинированный прибор АСК-4106
Фирма-изготовитель:  Актаком
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: 2-х канальный генератор запускающих импульсов с эфф. полосой 80 МГц/ 2-х канальный  осциллограф полосой 100 МГц. Используется в системе запуска установки и синхронизации диагностик.

Лазер LCS-T-11
Фирма-изготовитель:  Laser-export
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Твердотельный лазер с накачкой лазерным диодом и генерацией 2-й гармоники. Работа в непрерывном режиме со стабилизацией  выходной мощности на уровне 3 мВт на λ=532 нм при расходимости 1,2±0,2 мрад. Используется для настройки интерферометрического канала лазерной диагностики.

Лазер РЛ-101
Фирма-изготовитель:  НПО «Полюс», Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2001
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Импульсный твердотельный Nd:YAG лазер: W=250 мДж в импульсе на λ=1,06 мкм,   W=120мДж в импульсе на λ=532 нм; длительность импульса 3 нс.  Когерентный источник света для интерферометрии и теневой фотографии.

Многоканальный спектрометр импульсного мягкого рентгеновского излучения МРИС10
Фирма-изготовитель:  НИИИТ
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: 10 канальный регистратор рентгеновского излучения в диапазоне 0,1-10 кэВ с нс разрешением

Модуль mini-convector
Фирма-изготовитель:  Varian
Страна происхождения:  Соединённые Штаты Америки
Год выпуска:  2013
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измеритель давления в разрядной камере.

Насос спиральный вакуумный с аксессуарамии
Фирма-изготовитель:  VARIAN
Страна происхождения:  Соединённые Штаты Америки
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Для откачки вакуумной камеры ПФ до 10-7 мм.рт.ст., безмаслянный

Объектив Гелиос
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1975
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для интерферометрии и теневой фотографии плазмы

Объектив Таир-33
Фирма-изготовитель:  ЛОМО
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1973
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Объектив с фокусным расстоянием 30 см. Используется для визуализации интерферограмм

Осциллограф TDS -220
Фирма-изготовитель:  Tektronix
Страна происхождения:  КНР
Год выпуска:  2001
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Регистрация электрических импульсов

Осциллограф TDS-210
Фирма-изготовитель:  TEKTRONIX
Страна происхождения:  КНР
Год выпуска:  1999
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Регистрация электрических импульсов

Осциллограф TDS-3054B
Фирма-изготовитель:  Tektronix
Страна происхождения:  КНР
Год выпуска:  2003
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Регистрация электрических импульсов

Осциллограф Wayv Sufer
Фирма-изготовитель:  Lecroy
Страна происхождения:  Франция
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Система регистрации коротких электрических импульсов с нс разрешением

Откачной пост V301 TASK
Фирма-изготовитель:  VARIAN Inc.
Страна происхождения:  Италия
Год выпуска:  2005
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Вакуумный пост в составе спирального насоса SH-100 и турбомолекулярного насоса V301

Плазменный аппарат Плазар АП-022
Фирма-изготовитель:  Plazar
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: «Плазар» представляет собой универсальный мобильный аппарат для термической обработки негорючих материалов, созданный на базе передовых технологий и выполненный на высоком уровне качества.

Прибор ПСО-2-4
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1983
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Для счета импульсов с нейтронного детектора

Прибор ПСО-2-5
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1990
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Для счета импульсов с нейтронного детектора

Принтер HP LJ P1006
Фирма-изготовитель:  Hewlett-Packard
Страна происхождения:  КНР
Год выпуска:  2009
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для распечатки экспериментальных данных

Принтер Laser Jet1012
Фирма-изготовитель:  Hewlett Packard
Страна происхождения:  КНР
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для распечатки экспериментальных данных

Сосуд Дюара
Фирма-изготовитель:  СССР
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1982
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Для хранения жидкого азота

Стабилиз. ВМС-2500
Фирма-изготовитель:  СССР ОКБ ФИАН
Страна происхождения:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1987
Количество единиц:  9
Назначение, краткая характеристика: Используется в лазерной системе управления

Стойки для конденсаторных батарей
Фирма-изготовитель:  Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Металлические конструкции для размещения  конденсаторных батарей

Турбомолекулярный насос V551
Фирма-изготовитель:  VARIAN
Страна происхождения:  Соединённые Штаты Америки
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Для откачки вакуумной камеры ПФ до 10-7 мм.рт.ст., безмаслянный

Установка осушки сжатого воздуха МГБ 120
Фирма-изготовитель:  Италия
Страна происхождения:  Италия
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для осушки сжатого воздуха в разрядниках

Установка осушки сжатого воздуха ЦС МГБ 120
Фирма-изготовитель:  Италия
Страна происхождения:  Италия
Год выпуска:  2004
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для осушки сжатого воздуха в разрядниках

Устройство управления разрядником РГУ-1-50-100
Фирма-изготовитель:  Русская технологическая группа
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: генератор в/в импульсов напряжения 50кВ

Устройство управления разрядником РГУ-1-50-100
Фирма-изготовитель:  Русская Технологическая Группа
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  6
Назначение, краткая характеристика: Генератор в/в импульсов напряжения 50 кВ

ФЭУ с разъемом
Фирма-изготовитель:  Hamamatsu
Страна происхождения:  Япония
Год выпуска:  2013
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) электровакуумный прибор, в котором поток электронов, эмитируемый фотокатодом под действием оптического излучения (фототок), усиливается в умножительной системе в результате вторичной электронной эмиссии; ток в цепи анода (коллектора вторичных электронов) значительно превышает первоначальный фототок (обычно в 105 раз и выше) Служит для регистрации рентгеновских излучений.

Цифровой фотоаппарат Canon
Фирма-изготовитель:  Nikon
Страна происхождения:  Япония
Год выпуска:  2013
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется  для интерферометрии и теневой фотографии плазмы

Цифровой фотоаппарат Canon
Фирма-изготовитель:  Nicon
Страна происхождения:  Япония
Год выпуска:  2013
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется  для интерферометрии и теневой фотографии плазмы

Услуги УНУ: (номенклатура — 6 ед.)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Методики измерений, применяемые в ЦКП: (номенклатура — 10 ед.)

Методика калибровки магнитных зондов
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Методика измерения пространственного распределения тока в плазмофокусном разряде с помощью магнитных зондов
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для России

Методика абсолютных и временных измерений тока и производной тока в разрядном контуре ПФ с помощью пояса Роговского.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  нет

Методика измерения абсолютного нейтронного выхода активационным методом.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Методика облучения материалов потоками плазмы.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Методика измерения плотности плазмы методом лазерного зондирования, генерируемой в установках типаплазменный фокус
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Скоростная многоканальная методика для изучения эволюции спектра жесткого рентгеновского излучения во времени методом серых фильтров с временным разрешением 3 нс.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Скоростная четырех кадровая методика на основе МКП детекторов для изучения мягкого рентгеновского излучения с временным разрешением 3-20 нс.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Спектроскопическая методика, предназначенная для исследования собственного линейчатого и непрерывного излучений плазмы в инфракрасном, видимом, вакуумном ультрафиолетовом, мягком и жестком рентгеновском диапазонах с временным разрешением 1-3 нс.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Четырехканальная методика для измерения анизотропии нейтронного излучения.
Наименование организации, аттестовавшей методику:  ФИАН
Дата аттестации:  13.01.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Вернуться к списку УНУ

 

Для просмотра сайта поверните экран