Сборник тезисов 9-ой Международной научной конференции «современные достижения физики и фундаментальное физическое образование»


НЕЙТРОННОЙ РАДИОГРАФИИ И ТОМОГРАФИИ НА РЕАКТОРЕ ИБР-2



Pdf көрінісі
бет9/38
Дата15.03.2017
өлшемі11,53 Mb.
#9286
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   38

НЕЙТРОННОЙ РАДИОГРАФИИ И ТОМОГРАФИИ НА РЕАКТОРЕ ИБР-2 
 
Б. Мұхаметұлы
1,2
, А.М. Балагуров
2
, Н. Карджилов
3
, Дуйсебаев А.Д
4
 
 
1
Казахский Национальный Университет им.аль-Фараби, Казахстан, Алматы 
2
Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка, ОИЯИ, 141980, Россия, Дубна 
3
Helmholtz-Zentrum Berlin Institute of Applied Materials, Germany, Berlin 
4
Институт ядерной физики Комитета по атомной энергии МИНТ РК 
 
Метод нейтронной радиографии заключается в получении нейтронных изображений иссле-
дуемых объектов. За счет разной степени ослабления интенсивности нейтронного пучка при 
прохождении через материалы различного химического состава, плотности и толщины ком-
понентов  изучаемого  образца  содержат  информацию  о  внутреннем  строении  исследуемых 
материалов  с  пространственным  разрешением  на  микронном  уровне [1]. Этот  метод  нераз-
рушающего  контроля  характеризуется  более  глубоким  проникновением  в  толщу  исследуе-
мого  материала  по  сравнению  с  комплементарным  методом  рентгеновской  интроскопии  и 
обладает преимуществами при исследовании объектов одновременно содержащих как легкие 
элементы (например, водород или литий), так и тяжелые элементы. 
Все современные и вновь создаваемые источники нейтронов оснащаются сегодня уста-
новками для нейтронной радиографии и томографии [2]. Метод нейтронной радиографии в 
настоящее  время  находит  широкое  применение  в  исследованиях  материалов  и  изделий  для 
ядерных технологий, палеонтологических и геофизических объектов [3], уникальных объек-
тов культурного наследия [4]. Следует отметить, что в настоящее время также большое вни-
мание уделяется уникальным исследованиям физических и химических процессов в топлив-
ных элементах и батареях [5], процессов, связанных с проникновением водорода или воды в 
толщу  различныхматериалов.Функциональным  развитием  метода  нейтронной  радиографии 
является нейтронная томография.В этом методе выполняется объемная реконструкция внут-
реннего  строения  исследуемого  объекта  из  набора  отдельных  радиографических  проекций, 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
62 
полученных  при  различных  угловых  положениях  образца  относительно  направления  ней-
тронного пучка [1, 6]. 
Появление современных детекторов для получения нейтронных изображений на основе 
CCD-камер  и  развитие  высокопоточных  источников  нейтронов  дало  новый  импульс  разви-
тию методов нейтронной радиографии и томографии и созданию специализированных экс-
периментальных установок [2, 7] в мировых нейтронных центрах. Одной из базовых устано-
вок  Объединенного  института  ядерных  исследований  являетсямодернизированный  высоко-
поточный реактор ИБР-2, который входит в число наиболее интенсивных импульсных ней-
тронных  источников  в  мире.Первые  результаты,  полученные  с  помощью  методов  нейтрон-
ной  радиографии  и  томографии  на  реакторе  ИБР-2  приведены  в [8].Следует  отметить,  что 
импульсный характер работы реактора ИБР-2 открывает широкие перспективы для реализа-
ции  энергодисперсионной  нейтронной  радиографии  с  помощью  времяпролетной  методики 
[9], при которойвыбор оптимального диапазона энергийпадающих нейтронов позволяет уси-
ливать контраст деталейобъектав эксперименте, состоящего из различных материалов. 
В  представленной  работе  подробно  описывается  конструкция  и  основные  параметры 
новой экспериментальной установкидля исследований с помощью нейтронной радиографии 
и  томографии,  созданной  на 14-ом  канале  высокопоточного  импульсного  реактора  ИБР-
2.Также представлены результаты первых экспериментов по исследованиюразличных объек-
тов, проведенных на созданнойустановке
 
Литература 
1.  Vontobel P., Lehmann E.H., Hassanein R., Frei G. Neutron tomography: Method and ap-
plications // Physica B: Condensed Matter.2006. V. 385–386. P. 475–480. 
2.  Lehmann E. H., Peetermans S. and Betz B. Instrumentation in Neutron Imaging — A 
world-wide overview // Neutron News. 2015. V. 26. P. 6-10. 
3.  Perfect E., Cheng C.-L., Kang M. and et al. 
Neutron imaging of hydrogen-rich fluids in 
geomaterials and engineered porous media: A review
 // Earth-Science Reviews. 2014. V. 129. P. 
120-135. 
4.  Radiography of Cultural Material / Ed.: Middleton A., Tum J.,Lang J., Routledge, 2005. 
208 p. 
5.  Neutron Imaging and Applications: A Reference for the Imaging Community / Ed.: An-
derson I.S., McGreevy R.L., Bilheux H.Z. Springer:New York, 2009. 341 p. 
6.  Practical neutron radiography / Ed.: Domanus J. C. Kluwer academic publishers: Nether-
lands, 1992, 269 p. 
7.  Lehmann E.H., Ridikas D. Status of neutron activities in a worldwide context //Abstract 
book of the 10th World Conference on Neutron Radiography,Grindelwald, Switzerland, 2014. P. 
29. 
8.  Kozlenko D.P. Neutron imaging facility at IBR-2 high flux pulsed reactor: first results, // 
Abstract book of the 10th World Conference on Neutron Radiography, Grindelwald, Switzerland, 
2014. P. 27.  
9.  Lehmann E.H., Frei, G., Vontobel, P., and et al
The energy-selective option in neutron 
imaging
 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2009. V. 603. P. 429–438. 
 
 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
63 
 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА  HT

 МОЛЕКУЛЯРНОГО ИОНА 
ВОДОРОДА. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА. 
 
А.К. Бекбаев, Д.Т. Азнабаев 
 
Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан 
 
В данной работе мы используем экспоненциальное разложение волновой функций с вариа-
ционным базисным набором типа 
)
exp(
2
1
r
r
R
n
n
n






 для систематического вычисления 
нерелятивистскихэнергиисвязанного состояния  молекулярного иона водорода 

HT . Мы вы-
полняем расчеты для состоянии с общим орбитальным моментом 
0

L
 и 1 с полным набо-
ром колебательных квантовых чисел
23
0


v
. Так же вычисляем коэффициенты для эффек-
тивного  гамильтониана  и  сверхтонкое  расщепление  ро-вибрационных  уровней  для  молеку-
лярного иона водорода 

HT 
Столь  высокая  точность  теоретических  исследований  молекулярных  ионов  водорода 

2
  и 

HD   были  выполнены [1] с  целью  улучшения  определения 
p
e
m
/
  отношения  масс 
протона к электрону [2,3] с помощью ро-вибрационной спектроскопии.  
В рамках нашего подхода рассмотренатрехтельная кулоновская системав которой оп-
ределены энергетический спектр и волновая функция (ВФ) с учетом релятивистских попра-
вок. Волновую функциюдля состояния с общим орбитальным моментом 
L
 и с пространст-
венной четностью
( 1)
L

 
запишем следующим образом: 
 
,
]}
Im[
]
Re[
{
)
,
,
(
)
,
,
(
)
ˆ
,
ˆ
(
)
,
(
1
2
1
2
1
1
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1














N
n
r
r
R
n
r
r
R
n
L
l
l
l
l
LM
L
l
l
l
l
LM
LM
n
n
n
n
n
n
e
D
e
C
r
r
R
G
r
r
R
G
Y









r
R
r
R
  
(1) 
 
где комплексные экспоненты,  ,
 
 и 

, генерируются псевдослучайным образом. 
Ведущие поправки к нерелятивистской энергии определяются гамильтонианом Брей-
та-Паули.Спинзависимая  часть  гамильтониана  Брейта-Паули  длясистемы  с  частицами  со 
спином ½ имеет следующий вид: 
 
.
)
(
3
8
)
)(
(
3
]
[
]
[
(
2
]
[
5
3
3
)
(
)
(
2
2
3
2
)
(
2
2
































j
i
j
i
j
i
j
i
j
i
j
j
i
i
ij
j
i
i
j
j
i
j
i
j
i
j
i
j
F
i
j
j
i
i
F
j
i
i
j
j
i
j
j
j
j
i
j
S
j
i
HFS
r
r
r
m
m
c
c
Z
Z
c
e
r
m
c
Z
Z
c
e
H
r
μ
μ
r
μ
r
μ
μ
μ
s
p
r
s
p
r
s
p
r


 
 (2) 
 
где 
i
i
i
i
F
i
c
m
Z
c
σ
μ
)
2
/
(
)
(

 оператора магнитного момента, коэффициенты 
F
c
 и 
S
 определяют-
ся следующим образом: 
 
i
i
S
i
i
F
k
c
k
c
2
1
,
1
)
(
)
(




 
 
где
i
аномальный магнитный момент частицы. 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
64 
 
В Таблице 1 приведены расчеты сверхтонких расщеплении ро-вибрационных уровней 
молекулярного иона водорода 

HT 
 
Таблица 1. Сверхтонкое расщепление (МГц) ро-вибрационных уровней молекулярного иона 
водорода 

HT 
 
Литература 
1.  V. I. Korobov // Phys. Rev. A 77, 022509 (2008). 
2.  B. Gremaud, D. Delande, and N. Billy // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 31, 383 (1998). 
3.  S. Schiller and C. L¨ammerzahl // Phys. Rev. A 68, 053406 (2003). 
 
 
 
 
 
AXISIMMETRIC PERFECT FLUID SOULTION WITH QUADRUPOLE 
 
Medeu Abishev
1
, Saken Toktarbay
1
 and Hernando Qveuedo
2,3 
 
1
Department of theoretical and nuclear Physics, Al-Farabi Kazakh National University, 050040 
Almaty, Kazakhstan  
2
Dipartimento di Fisica and ICRA, Università di Roma “La Sapienza”, I-00185 Roma, Italy 
3
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, AP 70543, México, 
DF 04510, Mexico 
saken.yan@yandex.com 
 
In [1] was investigated the Zipoy-Voorhees metric (q−metric) as the simplest static, axially symme-
tric solution of Einstein’s vacuum field equations. In fact, this can be shown explicitly by calculat-
ing the invariant Geroch multipoles [2]. In [3], a numerical solution was derived for a particular 
choice of the interior static and axially symmetric line element: 
 
 
,
=
2
2
2
2
0
2
2
2



d
f
d
h
dr
f
e
fdt
ds
k









 (1) 
where 
,
)
cos
2
(
=
)
,
(
2
2
2
2
0
2


r
k
k
e
m
mr
r
e


and 
)
,
(
=

r
f
f

)
(
r
h
h
, and 
)
,
(
=



r
.  
 
   (F,S)=(0,1/2) 
(1,1/2) 
(1,3/2) 
L v  J=L-1/2  L+1/2 
L-1/2 
L+1/2 
L-3/2 
L-1/2 
L+1/2  L+3/2 


 
0.7924 
-958.592 
   
 478.900 


 
0.7772 
-937.805 
   
 468.514 


 
0.7632 
-918.306 
   
 458.772 
1 0 -27.692 15.024  -949.813 -962.670  
411.811 504.742  483.834 
1 1 -26.274 14.292  -929.422 -941.678  
404.831 492.995  473.215 
1 2 -24.909 13.590  -910.305 -921.982  
398.360 481.947  463.248 
2 0 -41.746 29.141  390.895  -943.956 -966.160 451.293 505.120  493.405 
2 1 -39.620 27.699  385.019  -923.854 -944.988 442.245 493.353  482.312 
2 2 -37.575 26.313  379.608  -905.016 -925.119 433.791 482.286  471.888 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
65 
In particular, to find the approximate interior metric we consider the case of a slightly de-
formed mass. To the zeroth-order an interior line element can be obtained assuming that instead of 
the constant 
m
, the function 
)
(r

 appears in the metric. Then, to the first order in  , we can write 
the approximate line element as: 
 
,
)
(1
sin
2
1
)
(1
)
(1
2
1
=
2
2
2
2
2
2
2
2









d
q
r
d
r
r
dr
q
q
dt
q
r
ds























 
 (2) 
 
where 
)
(
=
r



)
(
=
r


 and 
)
,
(
=



r

Finally, we find functions 

 and

 for the exterior metric from the approximate interior q- metric 
(2).  
 
References 
1.  Hernando Quevedo, Saken Toktarbay and Aimuratov Yerlan. Quadrupolar gravitational 
fields described by the  metric // international journal of physics and mathenatics. Math. Phys. 
October – 2012. 
2.  H. Quevedo, Multipolar Solutions, in Proceedings of the XIV Brazilian School of Cos-
mology and Gravitation, (2012); arXiv:1201.1608 
3.  R. Geroch, J. Math. Phys. 11 (1970) 1955; J. Math. Phys.  11 (1970) 2580. 
 
 

The 9
th
 International Conference «Modern  
achievements of physics and fundamental physical education»  
 
October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty 
______________________________________________________________________________________________________
 
 
66 
 
 
 
 
 
Dear authors! 
 
The best presentations will be recommended for publication in journal 
"Bulletin of KazNU. Physics Series»
  
http://bph.kaznu.kz/ 
 
 
 
 
Here you can download full electronic versions of articles.
 
 
 
 

9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері  
Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 
жəне іргелі физикалық білім беру» 
______________________________________________________________________________________________________ 
 
67 
 
 
 
 
 
2-СЕКЦИЯ 
Плазма физикасы 
 
 
 
SECTION 2 
Plasma Physics 
 
 
 
 
 
 
 
 

The 9
th
 Interna
achievements 
____________
 
 
НИЗКОТ
ДАВЛЕН
 
А.С. Пазы
М.Т. Габд
 

КазНУ им

КазНУ им
Исследова
ХХ века и
очистка  и
микробов,
верхности
цинских  р
PressurePl
микроволн
ных реакт
рез  приме
биологиче
лись  очен
преимуще
бильную  и
плазмарас
женного и
ского  шок
температу
струей, ко
ния низко
В д
видов элек
ный вариа
бораторна
плазмы ст
 
Р
 
В к
и электрич
характери
турной пл
турой  пла
Для  опред
ational Confere
of physics and f
_____________
ЕМПЕРАТ
НИИ 
ыл
1
,  А.К. А
дуллин
1
, М
м. аль-Фар
м. аль Фар
ание низко
и получило
и  модифика
, вирусов и
и; обработк
режущих  у
asmaJet)  и
н, высокой
торахс испо
есь  химиче
ескими  мат
нь  полезны
еств  этих  и
и  управляе
спространя
извне элект
ка  или  пов
урой газа, о
огда речь за
температур
данной рабо
ктродных с
ант для про
ая модель м
труйного ти
Рисунок 1. Г
качестве пл
ческие сво
истик, в ход
лазмы [4,5]
азменной  с
деления  м
ence «Modern  
fundamental ph
_____________
ТУРНАЯ  
Акильдино
М.К. Досбол
раби, ННЛО
раби, НИИЭ
отемператур
 широкое п
ация  повер
и уничтоже
ка сельскох
устройств. 
ионизируют
й частоты и
ользование
ески  активн
териалами 
м  открыти
источников
емую  тонк
ется от обл
трического
вреждений 
оказывает 
аходит об о
рной плазм
оте для пол
систем мин
оведения н
микроплазм
ипа в рабоч
Генератор н
лазмообраз
ойства плаз
де исследо
. Была опр
струи,  для 
аксимальн
hysical educatio
_____________
ПЛАЗМА
ова
1
, Е.А. Ү
лаев
2
, Т.Т.
ОТ, аль-Фа
ЭТФ, аль-Ф
рной плазм
применени
рхностей  п
ение раковы
хозяйственн
Плазменны
тся  локаль
или импуль
ем инертны
ных  газов 
или  тканя
ием  для  би
в  плазмы  я
куюструю  п
ласти высо
о поля, оно
в  обработ
большое в
обработке 
мы является
лучения ни
ни микропл
научных ис
мотрона. Н
чем режиме
низкотемпер
зующих газ
змы исслед
ваний был
ределена за
этого  исп
о  возможн
on»  
_____________
68 
А СТРУЙН
Үсенов
1
, Т
. Данияров
араби, 71, 0
Фараби, 71,
 
мы атмосф
ие в разных
полимеров 
ых клеток; 
ных проду
ые  струи  п
ьными  пот
ьсного пост
ых газов. Ак

2
, N
2
и  д
ями.  Низко
омедицинс
является  то
плазмы  в  о
окого напря
о электриче
танном  обр
лияние при
биологиче
я диэлектри
изкотемпер
лазмотроно
сследовани
На рисунке 
е. 
 
ратурной пл
зов были и
довались пр
и получены
ависимость
пользовался
ной  видим
October , 
_____________

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   38




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет