Выпуск 15/2011

Научно-исследовательское издание «Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ»

РАЗДЕЛ 7. ФИЗИКА ЛАЗЕРОВ

УДК 621.378.9
ПОДАВЛЕНИЕ САМОФОКУСИРОВКИ В СИСТЕМЕ ИЗ ДВУХ НЕЛИНЕЙНЫХ СРЕД И ПРОСТРАНСТВЕННОГО ФИЛЬТРА / С. Г. Гаранин, И. В. Епатко1, Л. В. Львов, Р. В. Серов¹, С. А. Сухарев
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»;
¹ Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Показано, что скорость развития пространственной неустойчивости из-за мелкомасштабной самофокусировки существенно зависит от взаимного расположения нелинейных сред и пространственных фильтров в установке. Получены выражения для расположения элементов, обеспечивающего наименьшую скорость роста флуктуаций интенсивности. Приведены результаты двумерных расчетов, подтверждающие эффективность данного метода подавления мелкомасштабной самофокусировки.

Квантовая электроника. 2007. Т.37, № 12. С. 1159-1165

УДК ПАСS42.65.-K
ПЕТАВАТТНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС УСТАНОВКИ "ЛУЧ"* / И. А. Белов, О. А. Бучирина, И. Н. Воронич, Н. В. Воронина, С. Г. Гаранин, Ю. В. Долгополов, Б. Г. Зималин, А. И. Кедров, М. О. Колтыгин, Д. Н. Литвин, Л. В. Львов, А. Н. Маначинский, С. С. Марков, М. В. Мещеряков, А. В. Огородников, В. В. Романов, А. Н. Рукавишников, Н. Н. Рукавишников, А. В. Савкин, А. В. Сеник, С. А. Сухарев, О. В. Триканова, С. В. Тютин, Н. А. Филатова, И. Е. Чернов, В. Н. Гинзбург1, Е. В. Катин1, А. В. Кирсанов, В. В. Ложкарёв1, Г. А. Лучинин1, А. Н. Мальшаков, М. А. Мартьянов1, О. В. Палашов, А. К. Потёмкин, А. М. Сергеев1, Г. И. Фрейдман1, Е. А. Хазанов1, А. А. Шайкин1, И. В. Яковлев1
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»;
¹ ИПФ РАН, г. Нижний Новгород, Россия

В работе представлены результаты разработки петаваттной лазерной системы на основе параметрического усиления широкополосных чирпированных лазерных импульсов в параметрических усилителях, изготовленных из нелинейных кристаллов DKDP. В четырех каскадах параметрического усиления получен коэффициент усиления 10¹¹. Компрессор чирпированных импульсов сконструирован по однопроходной схеме на основе четырех дифракционных решеток размером 240 x 380 мм с плотностью штрихов
1200 мм^–1. Энергия на выходе оконечного параметрического усилителя, накачиваемого преобразованным во вторую гармонику излучением канала установки "Луч" (λ = 527 нм, Е_нак = 1 кДж, τ_нак = 2,5 нс), составила Е_сигн = 100 Дж на λ_сигн = 911 нм, что соответствует мощности лазерного излучения на выходе компрессора Р_вых ~ 1,2 ПВт при τ_имп ~ 50 фс.

* Доклад представлен на X Харитоновских чтениях. Саров, 2008.

УДК 621.031.585
ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ С ЯДЕРНОЙ НАКАЧКОЙ / А. А. Пикулев, С. В. Патянин, А. А. Синянский, П. В. Соснин, С. Л. Турутин, В. М. Цветков
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Представлен обзор работ, связанных с формированием оптического излучения многоканальных лазеров с ядерной накачкой, проводимых во ВНИИЭФ. К настоящему моменту экспериментально исследована двухканальная схема генератор-усилитель, изучено последовательное сложение двух, трех и четырех лазерных каналов, а также проведено исследование параллельного сложения двух лазерных каналов. Исследование методов сложения проводилось на трех лазерных установках с ядерной накачкой: ЛМ-4, ЛМ-8 и ЛУНА-2М, причем на двух последних исследования ведутся и в настоящее время.

IV международная конференция "Физика лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы". Труды конференции. – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, , 2009. – Т. 1. С. 196–205.

УДК 621.373.826
МАСШТАБИРУЕМЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ КИСЛОРОД-ЙОДНЫЙ ЛАЗЕР / А. А. Адаменков, В. В. Бакшин, Л. А. Вдовкин, С. Д. Великанов, Б. А. Выскубенко, С. Г. Гаранин, Е. В. Горбачева, С. В. Григорович, С. П. Ильин, Р. И. Илькаев, Ю. Н. Илюшин, А. М. Калашник, Ю. В. Колобянин, Е. А. Кудряшов, М. Л. Леонов, В. В. Свищев, М. В. Трошкин
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Представлены характеристики генератора синглетного кислорода с закрученным аэрозольным потоком (ЗА ГСК) при скорости газа в реакционной зоне до 100 м/с.
Исследованы энергетические характеристики химического кислород-йодного лазера (ХКИЛ) на основе ЗА ГСК со сверхзвуковым смешением синглетного кислорода и йода. В оптимальных условиях эксперимента химическая эффективность ХКИЛ составила около 30 %. При расходе хлора 680 ммоль/с получена мощность излучения 7,5 кВт, что соответствует приведенной мощности 240 Вт/см².
С использованием принципа масштабирования создан сверхзвуковой ХКИЛ с максимальной мощностью излучения 90 кВт и химической эффективностью более 35 %.

РАЗДЕЛ 8. ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

УДК 621.373
НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ МОЩНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КОММУТАТОРОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЙ В ИМПУЛЬСНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ / В. Г. Безуглов, С. А. Беляев, И. В. Галахов, С. Г. Гаранин, С. В. Григорович, В. И. Золотовский, М. И. Кинзибаев, Е. А. Копелович¹, С. Л. Логутенко, В. А. Мартыненко², В. М. Муругов, В. А. Осин, И. Н. Пегоев, Ф. А. Флат¹, О. В. Фролов², А. А. Хапугин², В. В. Чибиркин², Г. Д. Чумаков²
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»;
¹ ИПФ РАН, г. Н. Новгород;
² НИЦ ОАО "Электровыпрямитель", г. Саранск, Республика Мордовия

Для коммутации мощных импульсных токов микросекундной длительности разработано новое поколение реверсивно включаемых динисторов (РВД). Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований РВД при токах более 500 кА и длительности импульса тока до 500 мкс. Обоснованы критерии предельной токовой нагрузки коммутаторов с учетом длительной работы в импульсно-периодическом режиме. Описана конструкция и результаты испытаний коммутатора в моноимпульсном режиме при рабочем напряжении до 25 кВ и рабочем токе до 300 кА. Сделана оценка возможности использования такого коммутатора в конденсаторной батарее проектируемой установки "Искра-6".

Труды международной конференции "Магнитоимпульсная обработка материалов. Пути разви-тия", Самара, 2007. С. 28.

УДК 621.384.6+539.1.08
ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНЕЙ ЭНЕРГИИ КВАНТОВ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ЛИУ-30 МЕТОДОМ ДЕТЕКТОРОВ С ЛИНЕЙНЫМИ СПЕКТРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ* / Н. К. Миронов, А. В. Грунин, А. Н. Залялов, С. А. Лазарев
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Метод основан на использовании детекторов тормозного излучения (ТИ), спектральные характеристики (СХ) которых представляются в линейном виде. Набор из двух детекторов с различными СХ позволяет определять флюенс энергии, флюенс квантов и среднюю энергию квантов. Техническая реализация метода основана на использовании коллиматора излучения. Первый детектор устанавливается в свете отверстия коллиматора в прямом потоке ТИ, а второй детектор – в рассеянном потоке. Изменение СХ второго детектора основано на энергетической зависимости сечения рассеяния, в частности, сечения комптоновского рассеяния, которая убывает с ростом энергии. СХ детекторов рассчитывались методом Монте-Карло. Исследованы СХ детекторов в зависимости от разных параметров: угла рассеяния, толщины детекторов и фильтров. Разработан математический аппарат метода. Приведены результаты измерений средней энергии квантов ТИ ускорителя ЛИУ-30.

* Доклад на межотраслевой конференции по радиационной стойкости. Саров, 2007 г. (6–19 октября).

УДК 621.383.8
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕГИСТРАТОРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК* / А. В. Калуцкий, В. И. Смердов, С. В. Шулимов
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

В докладе рассматриваются вопросы, связанные с расчетом чувствительностей систем регистрации пространственных характеристик пучков проникающего излучения. В основу рассмотрения положена идеология расчета DQE (приборной квантовой эффективности), которая рассчитывается на основе статистических характеристик взаимодействия излучения с веществом конвертора, статистических характеристик транспорта и регистрации сцинтилляционных фотонов. DQE – один из наиболее важных комплексных параметров, определяющих эффективность преобразования энергии проникающего излучения в данные, фиксируемые цифровым регистратором изображений. В докладе рассматриваются регистраторы с преобразованием энергии проникающего излучения в световую на основе сцинтилляторов, с последующей регистрацией светового излучения ПЗС-матрицей.

* Доклад на отраслевой научно-технической конференции по методам и средствам физических измерений. Саров. 2007, ноябрь.

УДК 621.386.8
МЕТОДИКИ РЕГИСТРАЦИИ ВРЕМЕННОГО ХОДА ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И АБСОЛЮТНЫХ ВЫХОДОВ НЕПРЕРЫВНОГО И ЛИНЕЙЧАТОГО (М-СЕРИЯ) РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ПЛОСКИХ AU-МИШЕНЕЙ, ОБЛУЧАЕМЫХ НА УСТАНОВКЕ "ИСКРА-5" / В. П. Лазарчук, А. Н. Мунтян, В. М. Муругов, С. И. Петров, А. В. Сеник, С. С. Таран
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Описаны две методики регистрации абсолютного выхода непрерывного рентгеновского излучения в спектральном диапазоне > 1 кэВ и линейчатого излучения М-серии из плоских Au-мишеней, облучаемых одним каналом установки "Искра-5". В первой методике излучение регистрируется при помощи спектрографа на кристалле КАР, во второй – рентгеновским фотохронографом с временным разрешением 50 пс. Обе методики дают совпадающие в пределах погрешностей измерений результаты по абсолютным выходам непрерывного и линейчатого рентгеновского излучения лазерной плазмы. С помощью рентгеновского фотохронографа измерен временной ход электронной температуры плазмы.

Приборы и техника эксперимента. 2008. № 2. С. 75–80.

УДК 621.386.8
МЕТОДИКИ МНОГОКАДРОВОЙ РЕГИСТРАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ КАДРА 100 пс НА УСТАНОВКЕ "ИСКРА-5" / В. П. Лазарчук, А. Н. Мунтян, В. М. Муругов, С. И. Петров, А. В. Сенник
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Описаны три методики многокадровой регистрации рентгеновского излучения из лазерных мишеней различных типов в экспериментах на установке "Искра-5". Длительность кадра равна 100 пс, число кадров – 10, пространственное разрешение – до 10 мкм. Разработанные методики позволяют определить степень однородности свечения торца цилиндрической мишени, время прогрева фольг из различных материалов, измерить время схлопывания стеклянных сферических мишеней с DT-газом, а также определить форму, размеры и время существования сжатого ядра.