Материально-техническая база

Международная кафедра ядерной физики, новых материалов и технологий обладает современным оборудованием для проведения лабораторных занятий.

 

1. Дозиметрия местности

Лабораторные работы по ядерной физике проводятся с использованием дозиметра и GPS навигатора для координатной привязки на местности и дальнейшим построением карты радиоактивного загрязнения местности.

 

Рис. 1: Проведение замеров фоновой активности местности и определение дозы излучения с привязкой к географическим координатам.

 

Рис. 2: GPS-навигатор и дозиметр.

 

2. Дозиметрия источников ионизирующего излучения

Лабораторные работы по ядерной физике проводятся с использованием дозиметра и источника ионизирующего излучения.

 

Рис. 3: Прибор замера активности радиоактивных источников.

 

3. Спектроскопия гамма-излучения

На Международной кафедре ядерной физики, новых материалов и технологий разработан комплекс лабораторных работ по спектроскопии гамма-излучения. Комплекс включает в себя экспериментальную установку «GAMMA-RAD5» (показано на рисунке), позволяющую проводить эксперименты по исследованию взаимодействия высокоэнергетического гамма-излучения с веществом, а также детектированию и измерению фона гамма-излучения. Благодаря особенностям конструкций спектрометра «GAMMA-RAD5», весь процесс можно контролировать с помощью компьютера, к которому подключается установка. Сцинтиллятор спектрометра является износостойким к механическим воздействиям и вибрациям. Кроме того, на приборе предусмотрено подключение через Ethernet-соединение, позволяющее проводить различные манипуляции на расстоянии до 100 м, или использовать одиночное USB соединение практически для любого компьютера. Наконец, он имеет гибкую архитектуру, дающую возможность легко адаптировать установку для специфичных задач.

 

Рис. 4: Программный комплекс вычисления активности гамма-излучения.

 

Стоит отметить, что благодаря вышеуказанным особенностям спектрометра «GAMMA-RAD5», он имеет широкий спектр применения от проведения лабораторных измерений до мониторинга опасных радиоактивных препаратов в экологии и системе безопасности.

 

Рис. 5: Гамма-спектрометр GAMMA-RAD5, подключенный к компьютеру, обрабатывающему результаты замера энергии гамма-излучения.

 

Рис. 6: Комплекс гамма-спектроскопии. На графике показаны результаты замера гамма-активности источника.

 

4. Лаборатория космических лучей

На базе Международной кафедры ядерной физики, новых материалов и технологий создана Лаборатория по физике космических лучей с целью измерения и обработки гелио- и геофизических параметров (проведения мониторинга радиационной и электромагнитной обстановки). Создан наземный комплекс аппаратуры, включающий установку по регистрации мягкой (электрон-фотонной) и жесткой (мюонной) компонент космических лучей. Предполагается включить в состав комплекса наземных приборов прибор-измеритель электрофизических полей. Экспериментальные данные, полученные с помощью наземного комплекса, позволят проводить исследования на долговременную перспективу по таким мировым фундаментальным проблемам космофизики как:

1) Процессы ускорения заряженных частиц в таких астрофизических объектах, как сверхновые звезды, изучение процессов протекающих на Солнце (солнечные вспышки), распространение космических лучей в околоземном пространстве и магнитосфере;

2) Механизмы и источники модуляции потоков космических лучей в межпланетной среде и гелиосфере;

3) Физическая роль потоков заряженных частиц в земной атмосфере, в глобальных атмосферных процессах (грозовая активность, глобальная электрическая цепь,  процесс глобального потепления);

4) «Космическая погода» на Земле, а также решение ряда прикладных задач;

5) Исследование радиационных и ионизирующих полей и их динамики в приземном слое.

В лаборатории используются детектора космических лучей CARPET («Ковёр»), они предназначены для непрерывного мониторинга потока космических лучей на уровне Земли.

Диапазоны регистрации заряженных частиц счётчика-телескопа на базе газоразрядного счётчика СТС-6:

 

 

Одиночный счетчик СТС-6

(каналы СН1 и СН2)

Счетчик телескоп СТС-6

(канал TEL)

Электроны

>= 0.2 МэВ

>=5 МэВ

Протоны

>= 5 МэВ

>= 30 МэВ

 

Рис. 7: Аппаратно-программный комплекс Лаборатории космических лучей.

 

Рис. 8: Научный сотрудник за обработкой результатов наблюдения за космическими лучами.