Местонахождение УНУ:

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

Руководитель работ на УНУ:

• Негодаев Михаил Александрович
• +7 (499) 1354288
• ryabov@lebedev.ru

Многофункциональная электрофизическая установка ГЕЛИС  представляет собой ускоритель ионов различных газов до энергии ≤ 50 кэВ, который включает в себя: 1) ионный источник (собственно ускоритель) c оборудованием, обеспечивающим его питание; 2) систему фокусировки ионного пучка; 3) вакуумную систему;  4) диагностическую аппаратуру для измерения тока и энергии ионного пучка.  Установка ГЕЛИС предназначена для  проведения широкого спектра экспериментов, таких как,  изучение столкновений легких ядер с  энергией в десятки кэВ, изучение элементарных и коллективных процессов в ионно-пучковой  плазме, изучение взаимодействий ионного пучка  с различными материалами, модификация их  поверхности и получение методом ионно-лучевого распыления тонкопленочных покрытий. Установка является уникальной, все конструкционные узлы системы фокусировки пучка,  вакуумной системы (за исключением серийной электромеханической запорной арматуры и  вакуумных насосов), диагностической аппаратуры изготовлены в мастерских и ОКБ ФИАН. Ионный  источник (дуаплазмотрон) был разработан и изготовлен в Институте физики НАН Украины по  специальному заказу ФИАН в 1982 г., в 1994 г. был модернизирован силами ФИАН. Благодаря  оригинальной конструкции рабочих камер вакуумного тракта ионного пучка и наличию мощной  дифференциальной откачки,  на установке можно проводить исследования с пучками ионов  различных газов, как  с твердотельными, так и газовыми мишенями, осуществлять облучение  твердотельной мишени с плотностью тока пучка до  100 мА/см2, как в вакууме, так и в атмосфере   газа с давлением до 10 торр.

В последние 15 лет реакции синтеза при низких энергиях (< 5 кэВ) исследуются систематически на 3-х установках. Первые две работают в Европе: ускорители коллаборации LUNA в Гран-Сассо (Италия и университета в Бохуме (Германия). Третья установка работает в университете Тохоку (Сендай, Япония). Отличие установки ГЕЛИС от перечисленных выше установок заключается в том, что для работы с пучком основного источника используется магнитная линза, которая позволяет, используя механизм газовой компенсации объемного заряда пучка, ввести через систему дифференциальной откачки в камеру, где расположена мишень, пучок с током до 40 мA и плотностью тока до 100 мA/cm2, а вакуумная система дифференциальной откачки позволяет работать с газовыми мишенями при давлении рабочего газа до 10 Торр. При существующей системе экстракции пучка установка ГЕЛИС может давать ток ионов 4He около 1 мА с энергией Еlab = 5 кэВ (для ионов 3He, d и р ток будет больше). Если использовать систему торможения ионов основного пучка перед мишенью, то можно будет достичь токов порядка 10 мА в интересующем диапазоне энергий. Достижение таких параметров тока пучка позволит намного сократить время измерения выходов исследуемых ядерных реакций при низких энергиях. Таким образом, используя уникальные возможности установки ГЕЛИС, можно провести исследования по измерению сечений реакций синтеза легких ядер в диапазоне энергий от 5 до 50 кэВ в лабораторной системе координат с использованием газовых мишеней и от 0,25 до 50 кэВ с использованием твердотельных мишеней и при этом работать с токами пучка намного более высокими, чем в упомянутых выше работах. На установке ГЕЛИС были проведены научные исследования совместно с различными отделами и отделениями ФИАН, физических центров России и мира: ИОФАН, ИФХАН, НИИЯФ МГУ, НИИПФ, Институт проблем материаловедения Академии наук Украины, Институт физики плазмы (Варшава, Польша), CERN, DESY. Эти исследования представляют большой интерес для управляемого термоядерного синтеза, изучения структуры твердого тела и его поверхности, получения новых материалов и их пленок. Результаты этих исследований были использованы: в создании эмиттеров из композиционных наноматериалов с включениями эмиссионно-активной фазы; в получении тонких эпитаксиальных пленок ВТСП; в выборе материалов для будущего реактора ITER; в создании новых детекторов ионизирующего излучения, способных работать при больших загрузках в жестких радиационных условиях. Создание аналогичного образца УСУ нецелесообразно, поскольку установка предназначена для поисковых научно-исследовательских работ на стыке научных направлений и не предназначена для использования в технологических циклах массового производства из-за сложности и достаточно высокой стоимости конструкционных элементов (~100 миллионов рублей).

Обнаружена зависимость выхода нейтронов (продуктов DD-реакций) от ориентации мишени из дейтерированного CVD поликристаллического алмаза относительно пучка ионов дейтерия, что объясняется эффектами каналирования Исследованы рентгеновские спектры флуоресценции поверхности дейтерированных мишеней при облучении их пучком ионов. Анализ спектров флуоресценции позволил обнаружить “дополнительные” пики, появление которых нельзя ассоциировать ни с одним из известных элементов и требует отдельных исследований

• изучение столкновений легких ядер с энергией в десятки кэВ;
• изучение элементарных и коллективных процессов в ионно-пучковой плазме;
• изучение взаимодействий ионного пучка с различными материалами, модификация их поверхности и получение методом ионно-лучевого распыления тонкопленочных покрытий.

Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

экологически чистая и ресурсосберегающая энергетика, глубокая переработка углеводородного сырья, новые источники энергии

Агрегат АВР-150
Фирма-изготовитель:  КМЗ, г.Казань
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1983
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Агрегат вакуумный для предварительной откачки

Блок питания БП-232
Фирма-изготовитель:  Завод "Красный луч", г. Ворошиловоград
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1984
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Блок питания вакуумного насоса 010в-3500-00

Выпрямительная система "Форпост" ИПС-45000-380/75В-750A R
Фирма-изготовитель:  «Форпост»
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2017
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Выпрямительная система «Форпост» является стабилизированным источником питания с регулируемыми выходными параметрами.

Высоковольтный источник питания УВ-50-50
Фирма-изготовитель:  Завод "Мосрентген", Московская область
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1982
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Регулируемый высоковольтный источник питания до 50 кВ и током нагрузки до 50 мА

Высоковольтный стабилизированный источник питания ИПВ-100
Фирма-изготовитель:  Завод электронных микроскопов, г. Сумы
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1988
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Регулируемый высоковольтный стабилизированный источник питания до 100 кВ

Ионный источник дуоплазматрон
Фирма-изготовитель:  Институт физики АН, г. Киев
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1982
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Получение пучка ионов газов с энергией до 50 кэВ и током до 40 мА

Источник ионов кислорода
Фирма-изготовитель:  Институт физики АН, г. Киев
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1990
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Получение пучка ионов кислорода с энергией до 500 эВ и плотностью тока пучка до 1,5 мА/см2

Компьютер в комплекте
Фирма-изготовитель:  X-ком
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2009
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Для мониторирования параметров установки ГЕЛИС

Насос вакуумный 010в-3500-00 (3шт.)
Фирма-изготовитель:  Завод "Красный луч", г. Ворошиловоград
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1984
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Безмаслянное получение высокого вакуума

Насос Н-2
Фирма-изготовитель:  КМЗ, г.Казань
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  СССР (до 1991 года включительно)
Год выпуска:  1976
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Насос высоковакуумный паромасляный

Осциллограф Tektronix DPO4054B
Фирма-изготовитель:  Tektronix
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Китайская Народная Республика (КНР)
Год выпуска:  2013
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Осциллограф для регистрации слабых сигналов