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

Т-26. Тяжёлая судьба лёгкого танка

Советский легкий танк Т-26, созданный как дальнейшее развитие английского «Виккерса 6-тонного», являлся уникальной боевой машиной. Во-первых, это был самый массовый советский танк 1930-х годов (изготовлено более 11000 штук), на базе которого создали рекордное количество опытных образцов (несколько десятков). Во-вторых, этот танк являлся настоящей рабочей лошадкой Красной Армии — у озера Хасан и реки Халхин-Гол, в Испании и Китае, советско-финляндской войне и польском походе 1939 года, в Великой Отечественной и войне с Японией. Т-26 поставлялся в Испанию, Китай и Турцию, а трофейные образцы состояли на вооружении вермахта, Румынии, Финляндии и Венгрии.

И несмотря на то, что конструкция Т-26 не получила дальнейшего развития после 1940 года, этот танк вошел в историю как надежная и неприхотливая боевая машина, которая своей стальной грудью вставала на защиту нашей страны в самые тяжелые моменты.

Ju 87 «Stuka» часть 1

Пистолет-пулемет «шмайссер», тяжелый танк «тигр» и бомбардировщик «штука» — эти названия до сегодняшнего дня являются символическими для всего оружия вермахта во II мировой войне. Несмотря на то, что пикирующий бомбардировщик Юнкерс Ju 87 Stuka не был ни самым многочисленным, ни самым лучшим, ни самым мощным, ни самым современным самолетом Люфтваффе, его слава превзошла все другие типы немецких авиационных конструкций того времени. По сложившемуся мнению, именно эта машина с характерным изломом крыльев больше чем какое- нибудь другое оружие из немецкого арсенала стала причиной феноменальных побед, одержанных германской армией в начальный период войны.

Прим.: Полный комплект иллюстраций, расположенных как в печатном издании, подписи к иллюстрациям текстом.

Легкий танк Pz. I История, конструкция, вооружение, боевое применение

В настоящем издании рассказывается об истории создания легкого танка Pz.I, его боевом применении, приводятся иллюстрации, рисунки, схемы и тактико-технические характеристики его модификаций.

Книга предназначена для читателей, интересующихся вопросами истории и развития военной техники.