В работе проведены ускоренные испытания на радиационную стойкость перспективного материала для термоядерной энергетики, сплава W–10Cr–0.5Y. Образцы сплава облучались ионами Fe²⁺ с энергией 5.6 МэВ при 500°C до повреждающих доз 1 и 10 смещений на атом (сна). Методами просвечивающей электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии показано, что в результате облучения происходит распад твердого раствора с формированием наноразмерных кластеров, обогащенных хромом. Концентрация Cr в кластерах составляет 52 ± 2 и 77 ± 3 ат. % для доз облучения 1 и 10 сна соответственно. Размер образовавшихся кластеров менее 2 нм, а объемная плотность ~5 ⋅ 10²⁴ м^–3.

Проведено сравнительное исследование особенностей структуры PM HIP компактов жаропрочного α+β сплава на основе Ti, полученных с использованием сферических частиц быстрозакаленного PREP порошка (гранул), и аналогичного продукта, изготовленного по традиционной технологии. Многоуровневое исследование микроструктуры PM HIP компактов и аналогичного продукта, изготовленного по традиционной технологии, выполнено методами металлографии, SEM, TEM, EDX и OIM. Выявлено влияние вакуумной термообработки и температуры HIP консолидации в областях (α + β)- и β-фазы на закономерности формирования структуры PM HIP компактов жаропрочного сплава на основе титана. Особенности микроструктуры, такие как пластинчатая, бимодальная микроструктура, размер зерна, выявлены и подробно изучены в PM HIP компактах и в образцах продукта, полученного по традиционной технологии. Обнаружено и детально изучено экстремальное поведение значений коэффициента распределения легирующих элементов между α и β фазами (k_d) в продукте, полученном по традиционной технологии, по сравнению с PM HIP компактами. Анализ полученного результата, в сопоставлении результатов сравнительного исследования структуры и свойств PM HIP компактов, полученных с использованием быстрозакаленных PREP порошков, и изделий, полученных по традиционной технологии из коррозионно-стойких сталей и никелевых суперсплавов, позволил сделать следующий важный вывод. Скорость охлаждения при затвердевании является доминирующим фактором в формировании окончательного структурно-фазового состояния (состава α и β фаз в сплаве Ti) и, следовательно, является ключевым наследственным технологическим параметром, определяющим структурно-фазовое состояние и повышенный уровень механических свойств PM HIP компактов по сравнению с продуктом, полученным по традиционной технологии.

С использованием общей квазистационарной одномерной модели теплообмена в проточных аккумуляторах теплоты получено условие, при выполнении которого достигаются наиболее предпочтительные характеристики аккумулятора. Рассмотрены особенности записи коэффициента эффективности рекуперативных теплообменных аппаратов для аккумулятора фазового перехода. Дан анализ подходов физико-математического моделирования к получению аналитических соотношений, используемых при расчете процессов теплообмена в проточных аккумуляторах с фазовыми превращениями, отличающихся неравномерностью температурного поля в направлении течения теплоносителя. Полученные зависимости применимы для расчетов начальной и конечной стадий фазопереходного процесса. Обосновывается применение полученных зависимостей для более точных расчетов.

В экспериментах Большого адронного коллайдера, помимо получения данных о физических величинах, крайне важно получать всеобъемлющую информацию о техническом состоянии детекторов и систем для запуска, выключения и контроля всех экспериментов коллайдера. Эти задачи выполняются системами контроля детекторов. В данной статье описана система контроля детектора AT-LAS, ее общее структура и взаимосвязь элементов. Представлено направление модернизации программного обеспечения системы. Описана модернизация одного из основных узлов передачи информации между базами данных.

Ускоряющая структура SDTL (Separated Drift Tube Linac), работающая на колебании ТМ010, не содержит фокусирующих элементов в трубках дрейфа. Применение SDTL на частотах порядка 300 МГц для ускорения ионов водорода на низких, порядка единиц МэВ, энергиях затруднено существенным расплыванием сгустков в меж резонаторных промежутках. Предложена методика формирования геометрии резонаторов SDTL, в которых частицы проходят один или два периода в фазе – 90°. Определены границы регулировки величины поля в группирующих периодах. Приводятся примеры резонаторов.

Описана методика моделирования распространения СВЧ сигнала в ускоряющей структуре на бегущей волне методом эквивалентных схем. Выполнены расчеты распространения сигнала с частотой 2856 МГц в ускоряющей структуре с постоянным градиентом, состоящей из 102 ячеек. Показана возможность изменения энергии ускоренного пучка за счет вращения фазы сигнала внутри длинного импульса.

В коротких резонаторах структуры SDTL, работающей на колебании ТМ010, не предусматривается элементов для стабилизации распределения ускоряющего поля и смещения нерабочих колебания. Рассмотрены дисперсионные свойства резонаторов SDTL оптимизированных для максимального эффективного шунтового сопротивления. Дополнительными ограничениями при разработке резонаторов SDTL является нежелательная близость частот мод ТМ011 и ТЕ111 к рабочей

Исследовалась спин-орбитальная динамика в ускорителе COSY. В численном эксперименте были исследованы основные механизмы спин-декогеренции в области ВЧ спинового резонанса. Была подтверждена аналитическая модель декогеренции спинов в зависимости от номера гармоники поля ВЧ спин-ротатора и среднеквадратичного разброса частиц по импульсам. Также рассматривается вопрос влияния внутренних спиновых резонансов и отстройки от ВЧ резонанса по частоте на эффективность управления поляризацией с помощью ВЧ соленоида.

В ИЯФ СО РАН разрабатывается тяжелоионный комплекс для технологических целей. Ключевым элементом комплекса является бустерный синхротрон с электронным охлаждением. В работе представлены результаты исследований динамики движения пучка с учетом поперечной связи бетатронных колебаний и нелинейностей ведущего магнитного поля. Поперечная связь, вызванная соленоидом секции охлаждения, была скомпенсирована с помощью пары симметрично расположенных, относительно центра соленоида, триплетов скью-квадрупольных линз с антисимметричным запитыванием. Произведен расчет вертикальной дисперсии, возбуждаемой магнитным полем тороидов установки электронного охлаждения, и проведена оптимизация оптики ускорителя для ее подавления. Методом сканирования по бетатронным частотам, вблизи рабочей точки, при условии сохранения компенсации поперечной связи и хроматизма, исследовалась динамическая апертура синхротрона. Таким образом были выявлены опасные нелинейные резонансы, возбуждаемые секступольными линзами, приводящие к значительному ограничению динамической апертуры. Разработана схема разбиения секступольных линз на 6 семейств, позволяющая значительно уменьшить влияние наиболее опасных резонансов. Также, по результатам расчетов, определена большая область в пространстве частот, в которой сохраняется достаточно широкая динамическая апертура, для частиц с заданным энергетическим разбросом. Расположение рабочей точки ускорителя в этой области позволит уменьшить влияние эффектов пространственного заряда на динамическую апертуру. Кроме того, для выбранной рабочей точки было исследовано влияние расчетных нелинейностей основных магнитных элементов на динамику частиц в ускорителе.

Представлена блок-схема источника питания магнетрона. Разработана принципиальная схема силового модуля блока питания. Выполнен расчет силовой и высоковольтной частей. Произведена сборка макета блока питания магнетрона и проведены его испытания.

В данной работе методом плазменного разряда в жидкой фазе (этиленгликоле, воде) под действием интенсивного ультразвука получены наночастицы оксидов алюминия, меди и титана. Разработаны методики создания седиментационно устойчивых водных дисперсных систем наночастиц оксидов меди(II), алюминия и титана(IV). Наночастицы стабилизируются неионогенным поверхностно-активным веществом Tween 85 при его оптимальной концентрации 3 ммоль/л и при содержании оксидов металлов до 0.2 г/л. Показано, что устойчивые дисперсные системы частиц получаются при добавлении ПАВ в исходную систему с последующим разбавлением ее дистиллированной водой и ультразвуковым диспергированием. Методом сканирующей электронной микроскопии показано, что наночастицы оксидов меди, алюминия и титана имеют сферическую форму. Получены высокостабильные дисперсные системы с узким распределением частиц по размерам: 20 нм для Al₂O₃, 40 нм для CuO и 30 нм для TiO₂ после мембранной фильтрации исходных дисперсных систем. Электрокинетические исследования показали, что поверхность наночастиц оксидов меди, алюминия и титана при стабилизации Tween-85 заряжается отрицательно. Средняя величина ξ-потенциала составила –20 ± 5 мВ. Исследование кинетики роста и устойчивости наночастиц показало, что наночастицы оксида титана при равных условиях имеют бóльшую агрегативную устойчивость по сравнению с оксидами меди и алюминия. Время стабильности полученных образцов составило примерно 1.5 мес.

В работе проведено измерение профилей кратеров, полученных при воздействии лазерного излучения пикосекундной длительности с длиной волны 1064 нм и плотностью энергии в диапазоне 0.4–7.0 Дж/см² на поверхность вольфрамовых пленок, с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, а также контактной профилометрии. Показано наличие нескольких механизмов эрозии поверхности при данных параметрах облучения. Проведен анализ влияния формы кратеров на сигнал лазерно-ассистированной масс-спектрометрии при облучении дейтерированных вольфрамовых пленок.

В работе представлены результаты анализа жесткостного спектра форбуш-понижений, наблюдаемых в 24–25 циклах солнечной активности. В качестве информации о вариациях космических лучей использовались данные мюонного годоскопа УРАГАН и московского нейтронного монитора, обработанные методом медианных жесткостей. Приводится зависимость показателя жесткостного спектра форбуш-понижений от фазы цикла солнечной активности и полярности общего магнитного поля Солнца.

На сегодняшний день основная часть научной аппаратуры, предназначенной для регистрации потоков частиц космических лучей (КЛ) расположена на поверхности Земли, и регистрирует потоки частиц, образовавшиеся после взаимодействия КЛ с земной атмосферой. С появлением спектрометрической аппаратуры, установленной на космических спутниках, стали возможны прямые измерения потоков КЛ в широком диапазоне энергий. Однако, данные, измеренные такими приборами, не всегда доступны, а бортовая электроника космических детекторов подвержена радиационному износу, что проявляется в значительном ухудшении эффективности регистрации частиц КЛ с течением времени. Нейтронные мониторы расположенные на поверхности Земли, не подвержены радиационному износу и стабильно ведут измерения интенсивностей космических лучей на протяжении нескольких десятков лет. В работе рассмотрен алгоритм калибровки нейтронных мониторов с помощью данных спутниковых экспериментов и перспективы его применения для анализа потоков частиц космических лучей в периоды минимума и максимума циклов солнечной активности, а также вовремя форбуш понижений.

В работе представлены результаты исследований эффектов гамма-излучения на модельный объект – ячмень обыкновенный трех сортов. Эффекты малых доз ионизирующего излучения представляют интерес в плане выяснения, каким образом формируются стимулирующие рост и развитие эффекты у растений. Многие авторы связывают эффект радиационного гормезиса с увеличением митотической активности, что противоречит более поздним исследованиям других авторов. В данной работе проведено исследование влияние гамма-излучения в стимулирующих дозах на длину ростка и главного корня ячменя обыкновенного, а также на митотический индекс (МИ) в корешках и наличие хромосомных аберраций (ХА).

В работе представлены результаты исследования возможности применения статистических текстурных признаков для классификации изображений ультразвуковой диагностики узловых образований щитовидной железы. Ультразвуковая диагностика обладает значительным потенциалом количественной диагностики. Новые информационные технологии позволяют выделять характеристики, дополняющие классические методы анализа изображений в медицине.

Лазерные технологии стали ценным инструментом для решения различных медицинских проблем. В последнее время керамические лазеры стали быстро растущей областью исследований и разработок твердотельных лазеров. Поликристаллическая керамика состоит из многочисленных монокристаллических зерен размером от 10 до 100 мкм, разделенных тонкими границами. На основе керамики созданы твердотельные лазеры с выходной мощностью более 100 кВт в квазинепрерывном режиме с полупроводниковой диодной накачкой. В настоящее время наблюдается значительный интерес к созданию высокопрозрачной керамики из оксида иттрия и алюмоиттриевого граната, легированного ионами Nd³⁺ или Yb³⁺. Длина волны лазерного излучения, используемого в лечебных целях, определяется механизмом его действия на биологические организмы. В данной статье представлен обзор литературы по современным применениям лазеров Nd:YAG в различных областях медицины.

Адресная доставка гидрофобных лекарств является актуальной проблемой в фармацевтике. Эти лекарства плохо растворяются в воде, что затрудняет их транспортировку в организме и требует увеличения дозировки, что может привести к побочным эффектам. Циклодекстрины могут помочь решить эту проблему благодаря своей уникальной гидрофобной полости, в которую может быть встроено лекарство, и гидрофильной внешней поверхности, которая обеспечивает растворимость такого комплекса в воде. Липидные производные циклодекстринов в водной среде, за счет гидрофобных взаимодействий липидных фрагментов, образуют мицеллоподобные наночастицы, которые также растворимы в воде и способны встраивать гидрофобные молекулы. Таким образом, использование липидных производных циклодекстринов при создании наночастиц может улучшить биодоступность и фармакокинетические свойства лекарственных средств. В данной статье проведено моделирование самосборки конъюгатов фосфолипида с α-, β- и γ-циклодекстринами в наночастицы используя метод молекулярной динамики, произведенной с помощью пакета GROMACS. В результате расчетов получены модели мицелл-наночастиц в крупнозернистом представлении, установлена конформация молекул в их составе и определен размер мицелл.

В работе обсуждается образование нестационарных, нелинейных состояний в расширенной SEIR модели распространения эпидемий для популяции постоянной численности в предположении равенства скорости выздоровевших и заболевших. Также считаются постоянными вероятности передачи инфекций, характерные времена развития болезни и выздоровления. Полученные аналитические соотношения используются для установления допустимой области управляющих параметров, обеспечивающих образование и существование неравновесных распределений, которые можно трактовать как латентную эпидемиологическую фазу.

В работе представлены результаты исследования нового нанокомпозитного материала на основе оксида церия, допированного гадолинием и функционализированного фолиевой кислотой, как перспективного материала для нового МРТ контрастирующего агента. В рамках данной работы нами проведено комплексное исследование физико-химических характеристик, коллоидной стабильности и МРТ отклика синтезированного нанокомпозита, а также комплексный анализ его цитотоксичности на культуре клеток глиобластомы человека линии U251 in vitro. Показано, что синтезированный нанокомпозит вызывает дозозависимый цитотоксический эффект в отношении клеток глиобластомы человека, вызывая развитие внутриклеточного окислительного стресса и последующей инициации процесса апоптоза. Такой нанокомпозит перспективен для разработки на его основе нового тераностического агента, обладающего не только МРТ-контрастирующими свойствами, но и выраженной редокс-активностью, что обеспечивает его цитотоксический эффект и терапевтическую активность в клетке.