Номер Соглашения о предоставлении субсидии контракта: № 14.578.21.0192
Приоритетное направление: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Критическая технология: Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом
Период выполнения: 03.10.2016-30.12.2018
Плановое финансирование проекта:
Бюджетные средства: 31 млн. руб.
Внебюджетные средства: 31 млн. руб.
Получатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ «БелГУ»).
Руководитель работ по проекту: доцент кафедры теоретической и математической физики НИУ «БелГУ» А.С. Кубанкин
Индустриальный партнер: Общество с ограниченной ответственностью «Марафон».
Организация-соисполнитель: ООО «Интегрированные коммуникации».
Ключевые слова: малогабаритные пироэлектрические источники, ионизизация излучения
В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 03 октября от 2016 г. № 14.578.21.0192 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе №1 в период с 03 октября по 31 декабря 2016 г. выполнялись следующие работы:
1. Проведен аналитически обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР.
2. Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
3. Разработан комплект эскизной конструкторской документации на стенд для отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
4. Изготовлен стенд для отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
5. Проверена работоспособность стенда для отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
6. Выполнены подбор и испытание свойств материалов для компонентов разрабатываемых ПИ: вакуумной керамики, клея и образцов тонких металлических фольг из различных материалов.
7. Разработан комплект эскизной конструкторской документации на мишени для генерации рентгеновского излучения и нейтронов.
8. Изготовлены мишени для генерации рентгеновского излучения и нейтронов.
9. Разработан комплект эскизной конструкторской документации на вакуумную камеру и оснастку для стенда отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
10. Изготовлены и испытаны вакуумная камера и оснастка для стенда отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
11. Результаты работ представлены на конференции.
12. Осуществлено материально-техническое обеспечение выполнения работ по п. 1.4, 1.5, 1.6 и 1.8 ПГ.
13. Разработан комплект эскизной конструкторской документации на электронный модуль контроля-управления температурного состояния пироэлектрических материалов в условиях вакуума с функцией постоянного градиента температуры.
14. Изготовлен и испытан электронный модуль контроля-управления температурного состояния пироэлектрических материалов в условиях вакуума с функцией постоянного градиента температуры.
15. Разработано специализированное программное обеспечения для управления стендом отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
16. Разработана функциональная схемы и подобрано оборудование для спектрометрической системы регистрации электромагнитного излучения в спектральной области 1-100 кэВ, нейтронов в области 1-10 МэВ и электронов в области 1-100 кэВ, совместимой со стендом отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
Все работы выполнены в полном объёме.
В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 03 октября от 2016 г. № 14.578.21.0192 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе №2 в период с 01 января по 31 декабря 2017 г. выполнялись следующие работы:
1) Измерена доля примесей и исследовано качество атомной структуры пироэлектрических материалов: кристаллов, поликристаллов, керамик
2) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на макет корпуса и функциональные элементы ПИ, проведена их оптимизация для генерации рентгеновского излучения и быстрых нейтронов с максимальной интенсивностью.
3) Изготовлены макеты ПИ рентгеновского излучения (в количестве 5 шт.).
4) Разработана программа и методики измерения спектрально-угловых и временных характеристик генерируемого излучения разрабатываемыми ПИ
5) Измерены массогабаритные характеристик макетов ПИ, спектрально-угловые и временные характеристики излучения, генерируемого изготовленными макетами ПИ.
6) Проведено исследование наличия деградации пироэлектрических материалов в процессе генерации ионизирующих излучений.
7) Проведена оптимизация корпусов ПИ для использования в нестандартных и лабораторных условиях, разработка комплекта эскизной конструкторской документации на оптимизированные корпуса ПИ.
8) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на дефлекторы и квадрупольные линзы из пироэлектрических материалов.
9) Изготовлены дефлекторы и квадрупольные линзы из пироэлектрических материалов.
10) Проведено экспериментальное исследование возможности применения пироэлектрических материалов в качестве элементов электронной оптики - дефлекторов и квадрупольных линз.
11) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на пироэлектрические генераторы высокого потенциала для разрабатываемых ПИ.
12) Изготовлены пироэлектрические генераторы высокого потенциала для разрабатываемых ПИ.
13) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на систему удалённого позиционирования пироэлектрических элементов в условиях высокого вакуума для проведения экспериментов на стенде отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
14) Изготовлена система удалённого позиционирования пироэлектрических элементов в условиях высокого вакуума для проведения экспериментов на стенде отработки конструкции разрабатываемых ПИ.
15) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на стенд для проведения испытаний ПИ ионизирующих излучений в лабораторных условиях.
16) Изготовлен стенда для проведения испытаний ПИ ионизирующих излучений в лабораторных условиях.
17) Подготовлены заявки на патент (2шт.).
18) Результаты работ представлены на 4-х международных конференциях.
19) Результаты работ опубликованы в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus или в базе данных "Сеть науки" (WEB of Science).
20) Выполнено материально-техническое обеспечение выполнения работ по п. 2.1, 2.3, 2.5, 2.6, 2.7, 2.9, 2.10 и 2.12 ПГ.
21) Изготовлены корпуса ПИ для использования в нестандартных и лабораторных условиях.
22) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на систему измерения пространственных характеристик пучков заряженных частиц для проведения экспериментов по исследованию возможности применения пироэлектрических материалов в качестве элементов электронной оптики - дефлекторов и квадрупольных линз.
23) . Изготовлена система измерения пространственных характеристик пучков заряженных частиц для проведения экспериментов по исследованию возможности применения пироэлектрических материалов в качестве элементов электронной оптики - дефлекторов и квадрупольных линз.
24) Проведены испытания системы измерения пространственных характеристик пучков заряженных частиц для проведения экспериментов по исследованию возможности применения пироэлектрических материалов в качестве элементов электронной оптики - дефлекторов и квадрупольных линз.
25) Разработана программа и методики испытаний экспериментальных образцов ПИ ионизирующих излучений в нестандартных и лабораторных условиях.
26) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на стенд для проведения испытаний ПИ в нестандартных условиях.
27) Изготовлен стенд для проведения испытаний ПИ в нестандартных условиях.
В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 03 октября от 2016 г. № 14.578.21.0192 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе №3 в период с 01 января по 30 декабря 2018 г. выполнялись следующие работы:
1) Разработаны программа и методики измерения интенсивности деградации характеристик ПИ ионизирующих излучений от времени использования.
2) Измерена интенсивность деградации характеристик ПИ ионизирующих излучений от времени использования.
3) Проведено экспериментальное исследование возможности увеличения яркости источника при влиянии на него магнитного поля.
4) Разработана математическая модель и программа моделирования основных операций технологического процесса изготовления пироэлектрических источников для определения влияния погрешностей изготовления ПИ на эмиссионные характеристики
5) Проведено моделирование основных операций технологического процесса изготовления пироэлектрических источников для определения влияния погрешностей изготовления ПИ на эмиссионные характеристики
6) Разработаны программа и методики экспериментального исследования зависимостей эмиссионных характеристик ПИ от следующих параметров:
7) Проведено экспериментальное исследование зависимостей эмиссионных характеристик ПИ от следующих параметров:
8) Определены режимы работы ПИ на основе анализа результатов экспериментального исследования зависимостей эмиссионных характеристик ПИ от следующих параметров:
А так же проведена их оптимизация.
9) Проведена корректировка эскизной конструкторской документация в соответствии с результатами моделирования и экспериментального исследования зависимостей эмиссионных характеристик ПИ от параметров работы ПИ.
10) Измерена величина радиационной нагрузки разработанного ПИ на окружающую среду.
11) Проведена оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
12) Проведено обобщение результатов ПНИЭР, проверка их соответствия требованиям ТЗ.
13) Разработаны рекомендации по возможностям улучшения характеристик изготовленных ПИ ионизирующих излучений.
14) Разработан перечень предложений использования источника в качестве элемента лабораторных курсов в высших учебных заведениях.
15) Проведено сопоставление эффективности генерации ионизирующих излучений разработанным ПИ ионизирующих излучений с рентгеновскими и нейтронными трубками..
16) Разработан комплект эскизной конструкторской документации на демонстрационный стенд ПИ ионизирующих излучений для мероприятий, связанных с популяризацией результатов проекта.
17) Изготовлен демонстрационный стенд ПИ ионизирующих излучений для мероприятий, связанных с популяризацией результатов проекта.
18) Разработан проект ТЗ на ОКР «Разработка и изготовление промышленных образцов управляемых малогабаритных пироэлектрических источников ионизирующих излучений нового поколения для применения в обычных и нестандартных условиях».
19) Подготовлены заявки на патенты (в кол-ве 2 шт.).
20) Результаты работ представлены на 4-х международных конференциях.
21) Результаты работ опубликованы в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus или в базе данных "Сеть науки" (WEB of Science).
22) Выполнено материально-техническое обеспечение выполнения работ по п. 3.2, 3.3, 3.7, 3.10 и 3.15 ПГ.
23) Изготовлены экспериментальные образцы управляемых малогабаритных ПИ ионизирующих излучений нового поколения для применения в обычных и нестандартных условиях (не менее 5 шт.) с учётом результатов работ по оптимизации параметров ПИ.
24) Определены характеристик изготовленных экспериментальных образцов ПИ:
25) Подготовлены предложения и рекомендации по реализации (коммерциализации) результатов ПНИЭР и вовлечению их в хозяйственный оборот.
