Эксπир
Регистрация / Вход

Исследование наноматериалов и нанообъектов методами нейтронографии и синхротронного излучения с использованием установки "Импульсный быстрый реактор (ИБР-2)"

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.518.11.7035
Организация
ОИЯИ
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
6,2 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Опережающее развитие приборной базы научных исследований по приоритетным направлениям Программы и проведение исследований с использованием уникальной экспериментальной базы

Предложения

Развитие научно-технологического комплекса установок для механоактивационного получения, обработки и исследования свойств нанокристаллических и ультрадисперсных каталитических, магнитных, изно-соустойчивых, вибродемпфирующих порошковых материалов и припоев с управляемыми фракционным составом и эксплуатационными свойствами
Тема
Развитие научно-технологического комплекса установок для механоактивационного получения, обработки и исследования свойств нанокристаллических и ультрадисперсных каталитических, магнитных, изно-соустойчивых, вибродемпфирующих порошковых материалов и припоев с управляемыми фракционным составом и эксплуатационными свойствами
Входящий номер
623
Руководитель организации-инициатора
Орыщенко Алексей Сергеевич
Модернизация и использование уникального научного оборудования для исследования быстрых процессов в диэлектриках, включая нанокристаллы и композиты, при синхронизированном воздействии мощных импульсов радиации, сильных электрических и механических полей
Тема
Модернизация и использование уникального научного оборудования для исследования быстрых процессов в диэлектриках, включая нанокристаллы и композиты, при синхронизированном воздействии мощных импульсов радиации, сильных электрических и механических полей
Входящий номер
576
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
Руководитель организации-инициатора
Чубик Петр Савельевич
 Показать еще 18 предложений
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
19.04.2007 - 30.06.2007
по направлению «Исследование наносистем и новых материалов методами нейтронографии на установке импульсный быстрый реактор (ИБР-2)>>: На уникальной установке, импульсном реакторе ИБР-2 исследован ряд сложных оксидов марганца (манганитов) LаО.7Srо.зМПОЗ-d (d = 0.15, 0.20). Методом дифракции нейтронов выполнены измерения в диапазоне температур от 1 О до 500 К и диапазоне давлений от О до 5 ГПа. Полученные дифракционные спектры обработаны с использованием метода Ритвельда. Получены прецизионные данные о кристаллической и магнитной структуре соединений в исследуемом диапазоне температур и давлений. Из анализа барической зависимости объема элементарной ячейки с помощью уравнения Берча-Мурнагана рассчитан модуль всестороннего сжатия и его производная по давлению. Получены значения длин связей и валентных углов.
По направлению «Создание системы мониторинга холодных замедлителей на реакторе ИБР-2»: Разработан проект создания системы мониторинга холодных замедлителей реактора ИБР-2М. В проекте определены основные функции и параметры системы мониторинга, состав оборудования и режимы работы, а также приведены оценочные расчеты загрузки детектора и контрастов изображения в различных режимах. Сформулированы требования к электронике детектора и программному обеспечению. Разработаны конструкторская документации на макет детектора нейтронов и принципиальная электрическая схема предусилителей
По направлению «Строительство детекторной системы «Астра» для дифрактометра
ФСД»: Созданы детекторы для дифрактометрии высокого разрешения, что потребовало
решить математические проблемы прецизионной аппроксимации поверхности временной фокусировки. Исследования в области методов обработки сигнала позволилит добиться высокого качества регистрируемых спектров за счет улучшения отношения «эффект/фон». К настоящему времени завершается ввод в действие детекторной системы дифрактометра ФСД на основе сцинтилляционного экрана zпs/БLiF и сбором света с помощью
спектросмещающих волокон , обеспечивающая проектные характеристики регистрации
нейтронов, и завершается разработка конструкторской документации.
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
На уникальной установке, импульсном реакторе ИБР-2 методом ди-фракции нейтронов исследован ряд сложных оксидов марганца (манганитов) La0.7Sr0.3MnO3-x (x = 0.15, 0.20), Pr0.52Sr0.48MnO3 и (La1−xPrx)0.7Ca0.3MnO3 (x = 0.2 – 1). Для исследованных кристаллов определены их атомная и магнитная структуры, установлена взаимосвязь между изменениями кристаллической и магнитной структуры с изменением макроскопических физических свойств, предложен механизм наблюдаемых фазовых переходов, проведено построе-ние x-P-T фазовых диаграмм. Полученные результаты соответствуют миро-вому уровню.
На первом этапе работ по данному контракту был подготовлен проект системы мониторинга холодных замедлителей нового типа на основе твердой замороженной смеси ароматических углеводородов в виде шариков при тем-пературе 20-30 К. В проекте сформулированы основные требования к систе-ме, дано методическое обоснование и предложены технические решения. Созданы детекторы для дифрактометрии высокого разрешения. Завершен ввод в действие детекторной системы дифрактометра ФСД на основе сцин-тилляционного экрана ZnS/6LiF и сбором света с помощью спектросмещаю-щих волокон, обеспечивающих проектные характеристики регистрации ней-тронов.
На втором этапе проделаны работы по изготовлению элементов систе-мы мониторинга холодных замедлителей на импульсном быстром реакторе ИБР-2М и детекторной системы дифрактометра ФСД. Были изготовлены корпус, анодные и катодные плоскости позиционно-чувствительного детек-тора (ПЧД) нейтронов, основного элемента в системе мониторинга холодных замедлителей на импульсном быстром реакторе ИБР-2М. Изготовлен ком-плекс предусилителей и проведено тестирование ПЧД с источником 252Cf. На основании выполненных на первом этапе работ расчетов поверхностей вре-менной фокусировки детектора АСТРА, а также разработанной трехмерной модели детектора и конструкторской документации были изготовлены и про-тестированы 16 регистрирующих модулей 4 и 5 секций детекторной системы дифрактометра ФСД.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
На уникальной установке, импульсном реакторе ИБР-2 методом дифракции нейтронов исследован ряд сложных оксидов марганца La0.33Ca0.67MnО3, La0.7Sr0.3MnO3-x (x = 0.15, 0.20), Pr0.52Sr0.48MnO3 и (La1?xPrx)0.7Ca0.3MnO3 (x = 0.2 – 1). Для исследованных кристаллов определены их атомная и магнитная структуры, установлена взаимосвязь между изменениями кристаллической и магнитной структуры с изменением макроскопических физических свойств, предложен механизм наблюдаемых фазовых переходов, проведено построение x-P-T фазовых диаграмм. Полученные результаты соответствуют мировому уровню.
На первых двух этапах работ по данному контракту был подготовлен проект системы мониторинга холодных замедлителей нового типа на основе твердой замороженной смеси ароматических углеводородов в виде шариков при температуре 20-30 К. В проекте сформулированы основные требования к системе, дано методическое обоснование и предложены технические решения. Созданы детекторы для дифрактометрии высокого разрешения. Завершен ввод в действие детекторной системы дифрактометра ФСД на основе сцинтилляционного экрана ZnS/6LiF и сбором света с помощью спектросмещающих волокон, обеспечивающих проектные характеристики регистрации нейтронов. Проделаны работы по изготовлению элементов системы мониторинга холодных замедлителей на импульсном быстром реакторе ИБР-2М и детекторной системы дифрактометра ФСД. Были изготовлены корпус, анодные и катодные плоскости позиционно-чувствительного детектора (ПЧД) нейтронов, основного элемента в системе мониторинга холодных замедлителей на импульсном быстром реакторе ИБР-2М. Изготовлен комплекс предусилителей и проведено тестирование ПЧД с источником 252Cf. На третьем этапе разработана и изготовлена электроника регистрации и накопления данных с ПЧД, а также алгоритмы и программы накопления, обработки и визуализации данных.
На основании выполненных на первом этапе работ расчетов поверхностей временной фокусировки детектора АСТРА, а также разработанной трехмерной модели детектора и конструкторской документации были изготовлены и протестированы 16 регистрирующих модулей 4-ой, 5-ой, 6-ой и 7-ой секций детекторной системы дифрактометра ФСД.
2. Области и масштабы использования полученных результатов

Полученный результат позволит сделать шаг в понимании закономерностей формирования магнитных структур фрустрированных манганитов, и, следовательно, в получении магнитных материалов с заданными свойствами.
Конечным результатом работ по данному контракту будет создание системы мониторинга состояния холодных замедлителей реактора ИБР-2М. Областью применения результата может быть создание системы мониторинга замедлителей на различных исследовательских реакторах.
Высокоэффективные нейтронные детекторы могут быть использованы кроме научных исследований в ряде прикладных областей, связанных с незаконным оборотом делящихся материалов, а также контрабанды наркотиков и взрывчатых веществ.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Целью работы является установление взаимосвязи между изменениями кристаллической и магнитной структуры манганитов с изменением их макроскопических физических свойств, построение механизма наблюдаемых фазовых переходов; разработка проекта системы мониторинга для дистанционного контроля работы холодных замедлителей реактора ИБР-2М и изготовление ее основных элементов – позиционно-чувствительного детектора нейтронов на основе многопроволочной пропорциональной камеры, детекторной электроники, электроники сбора данных и программного обеспечения; создание элементной базы детекторной системы «Астра» для дифрактометра ФСД.
При выполнении работ по данному контракту исследован был исследован гексагональный фрустрированный манганит-мультиферроик YMnO3 в диапазоне давлений 0 – 6.7 ГПа и температур 1.5 – 300 К. Определено сосуществование антиферромагнитного упорядочения и состояния спиновой жидкости при низких температурах и высоких давлениях. Исследовано явление нано- и мезоскопического фазового расслоения в магнитных оксидах марганца R0.5Sr0.5MnO3 (R=152Sm, Nd0.772Tb0.228, Nd0.544Tb0.456). Выявлены факторы, оказывающие критическое влияние на формирование мезоскопического фазового расслоения.
По направлению «Создание системы мониторинга холодных замедлителей на реакторе ИБР-2М» на четвертом этапе работ изготовлен интерфейс к персональному компьютеру, а также проведены наладка и тестирование электроники регистрации и накопления данных с ПК. Выполнена отладка программного обеспечения системы сбора и накопления данных. Проведена комплексная наладка электронного оборудования системы мониторинга с источником Cf и проведены ее испытания на реакторе НИИФХИ в Обнинске. Изготовлено оборудование второго канала системы мониторинга.
По направлению «Разработка новых нейтронных детекторов» разработан контроллер секций сцинтилляционного детектора с функциями высоковольтного питания, управления параметрами регистрации и накопления данных. Изготовлена детекторная электроника и контроллеры управления детекторной системой
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.8 Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Организация
ИПХФ РАН
профинансировано
Тема
Система удаленного доступа студентов, исследователей, разработчиков к уникальным научным установкам и оборудованию - рабочим станциям синхротронного излучения (РССИ)
Продолжительность работ
2008 - 2009, 11 мес.
Бюджетные средства
27 млн
Количество заявок
1
Тема
Исследования наноструктур в функциональных материалах в диапазоне от 1 до 10 нм с приложением внешнего магнитного поля и высоких давлений на установке: "Импульсный быстрый реактор (ИБР-2) (рег. № 01-56)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Экспериментальные и теоретические исследования с целью создания оптического квантового усилителя с ядерной накачкой с энергией в импульсе лазерного излучения до 100 кДж на установке: "Энергетический макет лазерной системы с накачкой от импульсного реактора "Барс-6" (СТЕНД "Б") (рег. № 01-59)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,1 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение исследований с использованием высокоэнергетических уникальных установок и комплексов (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
61,8 млн
Количество заявок
15
Тема
Проведение исследований физических и химических процессов с использованием уникальных стендов и установок в области энергетики и энергосбережения (мероприятие 1.8 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
111,6 млн
Количество заявок
32