2.9

Измерения фона: сосчитать каждый нейтрон!

В 1974 году среди задач лаборатории нейтронных генераторов, появилась еще одна — измерения нейтронного фона (немногих нейтронов, а не их гигантских потоков от ядерного взрыва). Чтобы регистрировать фон, применялись газоразрядные счетчики, наполненные газовыми смесями на основе гелия-3. Сечение реакции его ядер на нейтронах очень велико (5400 барн), а продукты ее (тритон и протон) обладают хорошей ионизирующей способностью. Счетчик представляет металлический цилиндр, наполненный газовой смесью[60]. По оси проходит тонкая вольфрамовая нить. При подаче напряжения в несколько киловольт создается крайне неоднородное распределение электрического поля: вблизи нити напряженность его очень высока — настолько, что газ в этой области пробивается, но «частично» — по мере удаления от нити и снижения напряженности поля, «лавинообразное» размножение заряженных частиц прекращается. Начинаясь со случайного акта ионизации (например — от космического излучения), разряд затем становится «самостоятельным» — поддерживает сам себя. Необходимые для этого заряженные частицы образуются на электродах и в газе при облучении ультрафиолетом, испускаемым при ионизации, «выбиваются» из металла электродов при столкновениях разогнанных полем носителей заряда. Такой разряд сопровождается свечением («короной») и змеиным шипением. Ток развитого[61] (протекающего при достаточно высоком потенциале коронирующего электрода) разряда практически постоянен (с незначительными флуктуациями) и составляет микроамперы.

Когда регистрируемая частица попадает в «чувствительный объем» счетчика, дополнительно ионизуя там газ, установившееся распределение зарядов нарушается и ток скачком возрастает — настолько, что даже осциллограф без дополнительного усилителя надежно регистрирует этот импульс.

Сложность заключалась в том, что прибор должен был работать в глубокой шахте, причем жилы кабеля, по которым подавалось постоянное напряжение питания (24 В) были стальными, довольно тонкими, сопротивление их заметно менялось при колебаниях температуры. Имевшиеся стабилизаторы напряжения не справлялись с компенсацией всех неблагоприятных возмущений.

Работу поручили двум молодым специалистам, Б. Смирнову и мне, причем я был ответственен за высоковольтную часть схемы, а Борис (выпускник факультета автоматики МИФИ), не имевший опыта работы с высоким напряжением — за стабилизатор. Борис требовал во много раз уменьшить ток, потребляемый преобразователем напряжения: это означало меньшее падение напряжения на кабеле и более благоприятный режим работы стабилизатора.

Для меня знакомство с преобразовательной техникой началось с изучения нескольких популярных брошюр, потому что такой курс не преподавали на нашем факультете. Со времен прочтения книг Лея и Сибрука, была выработана привычка «вытаскивать» информацию из каждой фразы. В преобразователе было общее с уже изученной схемой поджига трубки: тут тоже перемагничивался сердечник трансформатора. Было спаяно много макетов преобразователя и потребление тока удалось довести до физического минимума в 12 миллиампер (при таком токе даже запуск был неустойчивым, задерживаясь иногда на 5-10 минут после подачи напряжения). Остановились, конечно, на более надежном значении в 20 миллиампер. В трансформаторе преобразователя требовалось вручную намотать 12000 витков вторичной обмотки вокруг кольцевого сердечника, при этом надежно изолируя каждый слой обмотки — адова работа!

Измерители фона должны были, в отличие от всего, что мне приходилось делать раньше, производиться небольшой серией. Макет прошел все температурные, ресурсные и прочие испытания, но, когда конструкторы и технологи приступили к проектированию изделия, у них полезли на лоб глаза, прежде всего — от впечатлений, которые они вынесли от трансформатора. Их требование снизить трудоемкость было, конечно, справедливым и позже прошло решение, устроившее всех. Оно заключалось в том, чтобы отказаться от изоляции слоев, увеличив нагрузку на провода: каркас сердечника был разделен на много секций, внутри каждой из которых разрешалось наматывать витки с перехлестами. Число секций было таким, что внутри каждой был возможен (да и то маловероятен) контакт проводов с разностью потенциалов не более 30 В. Такая конструкция сняла многие претензии технологов.

Похожие книги из библиотеки

Истребитель МиГ-21 Рождение легенды

Иллюстрированное издание истории посвящено создания и боевого применения одного из самых знаменитых самолетов – истребителя МиГ-21. Она охватывает период с 1953 года до наших дней. В ней рассмотрены все этапы создания боевой машины, начиная с первых набросков и кончая учебно- тренировочными вариантами. Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующих историй отечественной авиации.

Танки Блицкрига Pz.I и Pz.II

Когда речь заходит о немецких танках Второй Мировой, прежде всего на ум приходят знаменитые «Тигры», «Пантеры» и «Фердинанды». Однако всё это техника периода заката Панцерваффе и поражений Германии. А боевые машины, с которыми связаны поразительные успехи Вермахта в начале войны, остаются как бы «за кадром». Pz.I и Pz.II — «единички» и «двойки» — эта «бронированная кавалерия» Блицкрига была основой немецкого танкового парка до конца 1941 года. Именно эти легкие танки, наматывавшие на гусеницы тысячи километров польских, французских и русских дорог, стали символами «молниеносной войны». Именно они завоевали для Гитлера полмира. И даже сойдя со сцены на третьем году боевых действий, они остались в строю, став базой для различных типов самоходок, командирских и вспомогательных машин.

В чем заключался секрет успеха этих слабовооруженных и легкобронированных машин в бою? Благодаря чему они побеждали гораздо более сильных противников? Как им удалось дойти до Москвы, Волги и Кавказа? На все эти вопросы отвечает новая книга ведущего историка бронетехники.

Ту-2 Часть 1

Осенью 1939 года коллектив ЦКБ-29 начал работу над новым самолетом. Это был проект «ФБ» (фронтовой бомбардировщик), или «проект 58». Работа велась в обстановке повышенной секретности. Когда проект был в целом готов, его каким-то образом представили Сталину. У Берии не оставалось выбора, как только согласиться на продолжение работы.

Т-90 Первый серийный российский танк

Начиная рассказ о Т-90, гордости российского танкостроения, было бы несправедливо обойти вниманием людей, благодаря труду которых танк был создан и серийно производится в настоящее время. Это коллектив Государственного унитарного предприятия Производственное объединение «Уралвагонзавод» (ГУП ПО УВЗ). В октябре 2001 г. завод отметил свое 65-летие и 60-летие начала выпуска на нем танков.

Новая страница в истории отечественного танкостроения, вписанная коллективом УВЗ, - танк Т-90. Он создан на основе тщательного изучения и осмысления практики применения танков в реальных условиях современного боя, с учетом многолетнего опыта войсковой эксплуатации танков типа Т-72 в различных странах мира, а также результатов многолетних интенсивных испытаний в самых жестких условиях. По совокупности боевых и технических характеристик Т-90 не только не уступают лучшим танкам других стран, но и по многим параметрам превосходят их.