1 / 29

Модернизация и создание новых нейтронографических установок на реакторе ИР-8

Модернизация и создание новых нейтронографических установок на реакторе ИР-8. Эм В.Т. НИЦ «Курчатовский институт». Схема экспериментального зала ИР-8. Горизонтальные экспериментальные каналы (ГЭК). 12. ГЭК 1 – очень холодные нейтроны

vivi
Download Presentation

Модернизация и создание новых нейтронографических установок на реакторе ИР-8

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Модернизация и создание новых нейтронографических установок на реакторе ИР-8 Эм В.Т. НИЦ «Курчатовский институт»

  2. Схема экспериментального зала ИР-8 Горизонтальные экспериментальные каналы (ГЭК) 12 ГЭК 1 – очень холодные нейтроны ГЭК 2 – ядерная спектроскопия ГЭК 3 – напряжения (СТРЕСС) , 2014 ГЭК 4 – монокристаллы (МОНД) ГЭК 5 – спектры возбуждений (АТОС) ГЭК 6 – высокие давления (ДИСК) ГЭК 7 – капиллярная оптика (УКОЛ) ГЭК 8 – n, ϒ –радиография (ДРАКОН), 2014 ГЭК 9 – малоугловое рассеяние (СТОИК) ГЭК 10* – ИХН, нейтроноводы201? ГЭК 11– ультрахолодные нейтроны ГЭК 12 – очень холодные нейтроны 11 1 2 3 10* 4 9 5 8 6 7 СТРЕСС-2014 ДРАКОН-2014

  3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЗАЛ РЕАКТОРА ИР-8, 2012г. ГЭК 8 ГЭК 3

  4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЗАЛ РЕАКТОРА ИР-8, 2014г. Грузоподъемные механизмы установок ГЭК 8 ГЭК 3

  5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЗАЛ РЕАКТОРА ИР-8, 2014г. ГЭК 3

  6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ • Пятикружный монокристальный нейтронный дифрактометр МОНД – ГЭК 4 • для исследования динамических эффектов и нелинейных явлений в • совершенных кристаллах магнетиков, полу- и сверхпроводников; • Трехосный кристаллический спектрометр АТОС – ГЭК 5 • для исследования тепловых возбуждений в кристаллах сверхпроводников и • переменновалентных соединений; • Поликристальныймногодетекторный кольцевой дифрактометр ДИСК – ГЭК 6 • для исследований структуры и фазовых переходов в конденсированных • средах при высоких давлениях в алмазных и сапфировых наковальнях; • Трехосный спектрометр на идеальных кристаллах СТОИК – ГЭК 9 • для исследования магнитных и химических неоднородностей в веществе и • изделиях с помощью рефракционного и малоуглового контраста; • Установка капиллярной оптики УКОЛ • для исследования монокристаллов при высоких давлениях и в широком • температурном интевале

  7. НОВЫЕ УСТАНОВКИ Схема стресс-дифрактометра СТРЕСС (ГЭК 3 ) РЕАКТОР 550 Изгибноеустройство с идеальныммонокристалломкремния . ПГ(002) 800 ЗАЩИТА ГЭК-2 ЗАЩИТА ГЭК-3 ЗАЩИТА ГЭК-4 Si(220) 1550 21o 2-й Коллиматор 1800 Si 220 КП Si220 КО ПЧД ПГ+Si220 1250 600 700 900

  8. НОВЫЕ УСТАНОВКИ Дифрактометр СТРЕСС Гониометр юстировки образца Z - сканер X,Y сканер Гониометр Плечо для ПЧД Пол из алюминия HUBER

  9. НОВЫЕ УСТАНОВКИ Установка для нейтронной и гамма радиографии и томографии ГЭК 8 Срез защиты установки-верхняя часть биологической защиты убрана

  10. НОВЫЕ УСТАНОВКИ Двойной монохроматор Гониометрические головки двойн. монохроматора Блок электрон. управления Узел образца на основе однокоординатных и поворотных столов с ПУ (Программное Управление-5 координат).

  11. РАЗВИТЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ КОМПЛЕСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙТРОННОГО И СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЙ ИНФРАСТРУКТУРА НОВЫЕ МЕТОДИКИ ИНФРАСТРУКТУРА УСТАНОВОК -Высокие давления (ИФВД) 80-100кбар -Высокие температуры (ПИЯФ) ≈11000 -Низкие температуры (ОИЯИ) ≈ 7К -Сильные магнитные поля 1.5 – 3.2 – 13Тл (НИЦ КИ) ОБЩАЯ ИНФРАСТРУКТУРА -Приготовление образцов -Аттестация -Термообработка -Грузоподъёмные устройства установок -Азотная станция -Алмазные фильтры -Imaging -Капиллярная оптика -Нейтронпрозрачный контейнер -Стресс- дифрактометрия -Imaging -Высокие давления

  12. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Комнатно-температурная фильтрация нейтронов Хорошее пропускание при комнатной температуре Алмазные фильтры (θD=190K) Тепловые нейтроны Холодные нейтроны Холодные нейтроны (нормированный спектр) ДН – 6, ЛНФ ОИЯИ

  13. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Алмазные фильтры Cпектры пропускания фильтра из синтетического алмаза при комнатной (a) и низкой (b) температуре 10 К (ДН-12). Нейтронные радиограммы микротвэлов, необогащенных (1) и обогащенных (2) изотопом 235U. а) - нефильтрованный нейтронный пучок; б) - фильтрованный нейтронный пучок. Без фильтра С фильтром Аустенитная сталь Ферритная сталь

  14. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Imaging Нейтронооптический комплекс «НОКАУТ» ВИДЫ КОНТРАСТА ИДЕЯ КОМПЛЕКСА 1.В ловушках базовых установок 2. Различные длины волн 3. Фильтрованное излучение 4. Различное излучение • Абсорбционный • Дифракционный • Фазовый (рефракционный φ>>1, • малоугловойφ<<1) ГЭК 4,5 МОНОХРОМ. ПУЧОК ГЭК 7 БЕЛЫЙ ПУЧОК Состав комплекса: ГЭК 4,5,7,9. детекторы различного типа заслонка формирователь коллиматор образец n фильтр стол образца со сканером ловушка

  15. Установка на монохроматическом излучении (канал №5 - «АТОС») Установка на белом и фильтрованном излучении (канал №7 – «УКОЛ») Imagingplate XYZ station образец выход коллиматора Состав комплекса Каналы: 4, 5, 7, 9 Реализованные виды контраста: абсорбционный, дифракционный, фазовый (малоугловой и рефракционный) на белом и фильтрованном излучении, real-time

  16. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Детектирующие системы Камера со сцинтилляционным детектором и системой Видеоскан Нейтронный Imaging Plate Рентгеновский Imaging Plate Считыватель FLA 5100 с разрешением до 10 мкм

  17. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Процессы за непрозрачной стенкой – нейтрон-дифракционное кино • Кристаллизация (рост кристаллов)и плавление • Растворение • Фазовые переходы (Т, Р) • Намагничивание (Н) • Нелинейные явления Кристаллизация и плавление низкоплавких металлов Ga, In ΔV<0 ΔV>0 Кристалл Жидкость

  18. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Тестовые образцы фирмы Sonaspection Материал – углеродистая сталь образцы №2 №1 Шлаковые включения Трещина на границе шва Нейтронная инспекция дефектов в сварных швах поры группа пор Пористость в корне шва Бугристость шва

  19. Абсорбционная нейтронография и томография бедренная кость gallus domesticus внешний вид томографическая проекция (ГЭК №5) 3D-реконструкция бедренной кости по томографическим проекциям 1 см

  20. НОВЫЕ МЕТОДИКИ Установка капиллярной оптики УКОЛ (ГЭК -7) 1. Нейтронная микрорадиография2. Монокристальная Лауэ-дифракция D~500 мкм Τ~1-10 сек Сцинтилляционный детектор с видеокамерой Монокристалл Fe T~ 30 мин Imaging Plate detector N 250- 300 кВт Лауэ-грамма Эпиграмма Использование Микротвэлы (U в оболочке) 0.5 -1.5 мм Медицинские борсодержащие препараты и др. Использование: Дифракция на монокристаллах в широком диапазоне давлений, температур и полей на белом и фильтрованном излучении

  21. Film or 2-D detector Perfect crystal (Si, Ge) НОВЫЕ МЕТОДИКИ Фазовый (рефракционный) контраст Perfect crystal Домены в железе Фантом Кормака резьба τ = 20 часов τ = 20мин пленка с конвертором нейтронная Imaging Plate От метода исследования к средству диагностики

  22. НОВЫЕ МЕТОДИКИ НЕЙТРОН-ПРОЗРАЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР Pb D – 120мм d – 25мм H – 150мм Радиоактивный образец n Al Fe монокристалл Bi4Ge3O12 n  = 7.13г/см3

  23. Нейтронно-синхротронные исследования Установка для исследований процесса растяжения образцов под пучком СИ. 1 — канал вывода СИ, 2 — вакуумный колпак монохроматора, 3 — вакуумный колпак рентгеновского зеркала, 4 — трубчатый коллиматор , 5 — растяжитель, 6 — регистрирующий экран

  24. UO2 Пироуглерод низкой плотности Пироуглерод высокой плотности SiC-3С Нейтронно-синхротронные исследования Нейтронно-синхротронная диагностика микротвэлов Входной контроль многотрубных ТВС реактора ИР-8 Строение микротвэлов Нейтронная радиография микротвэлов Рентгеновская радиография на КИСИ (Медиана) Алмазный фильтр, экспозиция 30 мин Необогащенные микротвэлы Детектор Imaging Plate, разрешение 25 мкм Сцинтилляционный детектор, разрешение ~ 2 мкм Обогащенные микротвэлы

  25. Нейтронно-синхротронные исследования Сравнительная нейтронная и рентгеновская дифрактометриямикротвэлов По краю микротвэла Середина оболочки Вблизи сердцевины I (a.u.) Параметры структуры Размеры зерен Нейтроны ДИСК, ИР-8 Синхротрон СТМ, Медиана 2sinθ/λ (À-1)

  26. Нейтронная и -радиография ротор нейтроны -лучи

  27. Нейтронно-синхротронные исследования Рентгеновская радиография и томография КЦСИ, Станция «Лига», белое излучение лопатка восстановленное поперечное сечение белый пучок СИ рентгенограмма лопатки система позиционирования 27

  28. Нейтронно-синхротронные исследования Нейтронная радиография и томографияГЭК 5 лопатка нейтроны нейтронограммы лопатки восстановленное поперечное сечение система позиционирования 28

  29. ИР-8 Опыт методика инфраструктура ПИК Высокая интенсивность Высокое разрешение

More Related