Optics and Spectroscopy (240/5) Group Projects
International cooperation Complex research of radiation-optical properties of wide-band- gap crystals has been carried out. The work was conducted together with a number of the research centers, in particular, those where synchrotron radiation is used. Among the Centers there are: Lomonosov Moscow State University, Physics Department, Chair of Optics and Luminescence. Head of the program: Prof. Mikhajlin V.V. Lebedev Physics Institute, Moscow, Russia, Laboratory of high energy physics. Head of the program: Dr of phys.-math. sciences Makhov V.N. University of Tartu, Physics Institute, Estonia, Laboratory of oxide crystals. Head of the program: Prof. Kirm Marco. Javakhishvili Tbilisi State University. Head of the program: Prof. Kekelidze N.P. Department of Biology and Chemistry, University of Hong Kong, P.R.China. Head of the program: Prof. Peter A.Tanner. Laboratory HASYLAB, DESY synchrotron, Hamburg, Germany. Head of the program: Prof. George Zimmerer Physics institute, Syria. Department of theoretical physics. Head of the program: Prof. S. Sulejman. Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati Diparartimento di Chimica Roma. Head of the program: E. Kekheyan. Technical University of Crete. Head of the program: Prof. J. Cristidas Grant Applications State Committee of Science “Target Theme Grant” application (2018-2020) Radiation Resistance (Eng) Radiation Resistance (Arm) State Committee of Science “Target Theme Grant” application (2015-2017) Target-Them-Grant-Eng...
Read MoreVacuum Technology and Welding Group (240/4) Researches
Low Temperature Vacuum chamber has been designed and fabricated to model universal space. Taking into consideration energy conservation, vacuum chamber with a volume of 40 l including a node of liquid nitrogen has been designed and fabricated; it is located in the electron accelerator. Radiation-exposed lead trolley for samples has been designed and fabricated. Re-equipment of cooling and vacuum systems of ARUS accelerator was performed. Structure stresses in joining points of dissimilar metals have been calculated taking into account their physical, mechanical, technological and exploitation characteristics (for copper and stainless steel). Currently the main research and working topics of vacuum and welding Technology Group is following. Design, modernization and fabrication of vacuum equipment, systems; (1) Design and contribution of contemporary technology; (2 a,b) Designing technological processes for welding; (3) Developing precise brazing technology for UHV systems; (4) High temperature bonding in vacuum and hydrogen environment; (5) Diffusion welding for similar and dissimilar materials; (6) Fig. 1: Design, modernization and fabrication of vacuum equipment, systems Fig 2a: Vacuum chamber for modeling of cosmic space. Fig 2b: Vacuum chamber Fig 3: Induction Brazing machine Fig 4: Developing precise brazing technology for UHV systems Fig 5: High temperature brazing in vacuum and hydrogen environment; Fig 6: Diffusion welding for similar and dissimilar materials; ...
Read MoreRadiation Biophysics Researches
TOPICS DEVELOPED IN DEPARTMENT 240/1 (former Laboratory of Radiation Biophysics (LRBPh), YerPhY) POTENTIAL OPPORTUNITIES AND PROSPECTS 2018 YEAR (by G.E. Khachatryan) Due to the historical reasons, despite of limited resources, several research topics are being under the development in LRBPh (unit 240/1) at present: Development of biosensors. From 1981 to 1992, the Laboratory for Radiation Biophysics conducted large-scale studies on the creation of biosensors and flow-through analytical systems based on bacterial enzymes and cells for the determination of concentration of various natural biological compounds in the complex multicomponent liquid media such as blood or fermentation media in microbiological manufacture. In this connection, it should probably be pointed out that the working prototype of the flow-through enzyme analyzer ARFA-L based on the enzyme L-lysine-2-monooxygenase, designed to determine concentration of L-lysine in the microbiological industry, was awarded in 1988 with a silver medal of Exhibition of Achievements of the National Economic of the USSR. In 1989, the laboratory, in the person of YerPhI, was involved in the implementation of the All-Union program of the Council of Ministers of the USSR “Biosensor”, designed for 4 years as one of the leading organizations. A computerized version of the flow-through analytical system was developed. Due to the replaceable active module it was able to determine the concentrations of L-lysine, uric acid, glucose, ethyl alcohol in the liquid media. Special mention should be made of the unique method for determination of amino acid L-proline on the basis of a bacterium isolated by the laboratory staff, which has an exclusive selectivity to the biotransformation of aminoacid L-proline. On the basis of this microorganism, the world’s only analytical system for the determination of L-proline concentration in the solutions was developed, and a methodology for determination of the degree of contamination of water with phenols was developed. The sharp decline in funding after 1991 and, especially, in subsequent years, the collapse of the USSR led to the cessation of centralized financing. All this forced the work front to narrow, to reduce some of the directions, and to reorient the remaining ones. In particular, work on the creation of enzyme analytical systems has evolved into a study of the ability of microorganisms, mainly aerobic, to destroy toxic chemical compounds. The work of this direction was a logical continuation of the research on the search for the producers of enzymes to expand the field of application of biosensors, which allowed to continue the research activities in a part that can be formulated as: “Environmental protection”. The solution of a number of tasks that are currently being carried out in this direction will unambiguously allow the creation of a model of biosensor for monitoring the Environment. The works in this direction also are of great importance for the agro-industrial complex of the Republic of Armenia, taking into account the limited land resources of our country and the need to ensure their fertility. Main publications on the topic: Khachatrian G.E., Simonian A.L. Isolation, purification, and certain characteristics of L-lysine-2-monooxygenase from...
Read MoreAccelerator Diagnostics Methods Development Group (240/2) Researches
План работ группы «Разработка методов ускорительной диагностики» 240-2 на 2018 г. Состав группы: Арутюнян С.Г., рук гр., д.ф.-м.н. Маргарян А.В., к.т.н. Лазарева Э.Г. Лазарев Л.М. Шагинян Л.А. Егиазарян С.Л. Предполагаемые работы: Основная тема «Разработка новых методов диагностики тонких пучков на базе мониторов вибрирующих струн» Тема актуальна для ускорителей нового поколения с малыми эмиттансами, где поперечные размеры пучков достигают размеров в несколько микрометров. Сюда входят новые и строящиеся проекты коллайдеров для физики высоких энергий, повышение светимости которых упирается в разработку новых прецизионных диагностических методов с большим динамическим диапазоном. С учетом прорыва в разработке новых методов фокусировки пучков (multi-bend achromat cells, bending magnets with longitudinal gradient etc) появилась возможность проектирования источников излучения синхротронного типа, конкурирующих с проектами с лазерами на свободных электронах. Здесь также предполагается оперирование пучками с размерами в несколько микрометров, а по вертикальному направлению и меньше микрометра. Получение, а, следовательно, и измерение пучков с малыми эмиттансами и малыми поперечными размерами актуально также для прикладных ускорителей с малыми энергиями (например, установки электронной дифракции типа REGAE (DESY)). Для диагностики пучков с малыми поперечными размерами предполагается использовать вибрирующую струну с большой амплитудой колебаний. Движение струны в процессе колебаний при этом представляет естественный сканер с большой скоростью перемещения струны (несколько м/с). Информацию о профиле можно получить за один период колебаний струны, т.е. за время в несколько сот микросекунд измеряя отраженные/рассеянные от струны частицы/фотоны. Более надежным представляется измерения в течение нескольких периодов, позволяющих применять математические методы, устраняющих помехи схемы измерения. Для измерения рассеянных/отраженных от струны частиц/частиц будет разработана электронная схема с возможностью микросекундных измерений. Разработка потребует использование микроконтроллеров с соответствующим программным обеспечением, быстрых аналого-цифровых преобразователей, а также встроенных в измерительную схему статических запоминающих устройств с произвольной выборкой (SRAM) до 512 кбит памяти. Специального исследования потребует выбор приемника частиц/фотонов. Основное требование при этом – достаточное быстродействие. Как кандидаты детекторов рассматриваются быстрые фотодиоды и быстрые фотоэлектрические усилители. Планируется использование фотодиодов с расширенным диапазоном регистрируемых фотонов в сторону рентгеновского излучения (так называемых PIN-фотодиодов). Использование таких специальных фотодиодов, а также резонансное поведение генерируемого за счет взаимодействия с вибрирующей струной сигнала позволит существенно упростить традиционную схему струнных сканеров, в которых применяются требующие высокого напряжения блоки ФЭУ. Планируется проведение тестовых измерений с целью паспортизации измерительной схемы и приемников частиц/фотонов с использованием модельных эквивалентов пучка. Далее предполагается исследовать полный процесс измерения на сфокусированных лазерных пучках. Предполагается также провести измерения на электронных пучках линейного ускорителя ЕрФИ (Арутюнян Х.), а также ускорителя AREAL (Candle). Предварительная договоренность по этому предложению имеется. Кроме того, после запуска протонного циклотрона С18 предполагается начать проект инсталляции сканера профиля пучка на базе вибрирующей струны на экспериментальном выводе циклотрона. Будет проработан также вариант датчика положения пучка, также использующий датчик вибрирующей струны. Предполагается продолжить работы по изучению когерентного синхротронного излучения. Работа очень важна для источников синхротронного излучения 4 поколения, где доля когерентного излучения составляет несколько десятков процентов. Будет разработано предложение по использованию мониторов вибрирующей струны для измерения области гало сильноточного пучка установки International Fusion Material Irradiation Facility (IFMIF, Rokkasho, Japan). Проект IFMIF нацелен на создание потока нейтронов с энергией воколо 14 МэВ, эквивалентного дейтерий-тритиевой термоядерной реакции в промышленных установках...
Read MoreOptics and Spectroscopy (240/3) Researches
Optical “effect of small doses” is revealed in the process of electronic irradiation in corundum with two competing mechanisms: “curing” (ordering) of crystal lattice and recharge of pre-radiation defects, which depend on the crystal history. Substantial growth of intensity of photoluminescence and luminescence excitation of R – lines in ruby after irradiation by fast electrons with subsequent heat treatment at 575-625 K is experimentally received. In corundum crystals irradiated by high-energy particles, strong increase of reflect capacity is revealed in wide energy range (5-30 eV, 70-200 eV and 530-550 eV) owing to radiation stimulated desorbtion leading to the formation of Аl on the surface – effect of “mirror reflection”. Features of the processes of multiplication of electronic excitations in many wide-gap crystals and their role in energy transfer to the luminescence centers are studied, as well as effect of irradiation on these processes. UV and VUV luminescence (fast and slow components) of color centers, radiation centers in crystals of corundum, ruby, garnets, phosphors with high time resolution is studied, nature of which is interpreted on the basis of power levels of energy levels of radiation centers. The effect of “radiation memory” corundum crystals irradiated by fast electrons after heating at 1000оС and irradiation by SI-quanta with energy hν~12 keV, when concentration of color centers does not reach the levels before heating. For the first time complex research of radiation-optical properties of natural Armenian zeolites, in particular, clinoptilolite was carried out. Opportunity of using the modified zeolites for deactivation of liquid radiating wastes from Armenian nuclear power plant was revealed. Characteristic features of VUV luminescence was studied, in particular, up-conversion luminescence of fluoride crystals activated by Er3+ ions. It was shown that spectra of emission and excitation of YAG: Nd3+ crystals are caused by intraconfigurational and interconfigurational transitions. Probabilities of the mixed transitions were theoretically...
Read MoreYerPhI Website
