ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ УСКОРИТЕЛЯ ДЦ-60 ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ПЭТФ-ПЛЁНОК ТЯЖЕЛЫМИ ИОНАМИ Kr

В статье рассматривается настройка и оптимизация режима работы циклотрона ДЦ-60 для облучения полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) пленок тяжелыми ионами криптона с целью создания трековых мембран. Описаны этапы настройки ускорителя, включая расчеты параметров ускорительного процесса, а также настройку сверхвысокочастотной (СВЧ) системы для генерации плазмы криптона. Рассмотрены ключевые параметры, такие как ток магнита, напряжения инфлекторов и дефлектора, а также характеристики пучка на выходе из ускорителя. Особое внимание уделено системе транспортировки пучка и фокусировки, а также оптимизации условий облучения для достижения необходимой точности и воспроизводимости экспериментов. Полученные результаты имеют важное значение для дальнейшего развития методик ионно-трековой модификации полимерных материалов и их применения в различных технологических и коммерческих сферах.

1. Zdorovets M., Ivanov I., Koloberdin M., Kozin S., Alexandrenko V., Sambaev E., Kurakhmedov A., Ryskulov A. Accelerator complex based on DC-60 cyclotron // Proceedings of the 24th Russian Particle Accelerator Conf. – Geneva: JACoW, 2014. – P. 287–289.

2. Mashentseva A. A., Sutekin D. S., Rakisheva S. R., Barsbay M. Composite Track-Etched Membranes: Synthesis and Multifaced Applications // Polymers. – 2024. – Vol. 16, No. 18. – P. 2616.

3. He Z.-B., Guo S.-L. Applications of Nuclear Track Membranes to Filtration of Medical Injections and Various Transfusions to Remove Solid Particles // Physics Procedia. – 2015. – Vol. 80. – P. 131–134.

4. Эфферентная терапия. Мембранный плазмаферез / Воинов В.А. – 5-е изд., перераб. и доп. – Москва: ОАО «Новости», – 2010. – 368 с.

5. Максимова E.B., Прокофьева Ю.В., Казанцева H.H., Почиталкина И.А. Применение трековых мембран для очистки воды из природных водоемов // Успехи в химии и химической технологии. – 2009. – Т. XXIII, №10 (103). – С. 37–41.

6. Kros A., Nolte R. J. M., Sommerdijk N. A. J. M. Conducting Polymers with Confined Dimensions: Track-Etch Membranes for Amperometric Biosensor Applications // Adv. Mater. – 2002. – Vol. 14, No. 23. – P. 1779–1782.

7. Spohr R., Zet C., Eberhard Fischer B., Kiesewetter H., Apel P., Gunko I., Ohgai T., Westerberg L. Controlled fabrication of ion track nanowires and channels // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2010. – Vol. 268, No. 6. – P. 676–686.

8. Apel P.Yu. Track etching technique in membrane technology // Radiation Measurements. – 2001. – Vol. 34. – P. 559–566.

9. Митрофанов А.В., Апель П.Ю., Блонская И.В., Орелович О.Л. Дифракционные фильтры на основе полиамидных и полиэтилентерефталатных трековых мембран // Журнал технической физики. – 2006. – Т. 76, № 9. – С. 121–127.

10. Алисиенок О., Лавицкая А., Шумская Е., Хорошко Л., Евсейчик М., Козловский А., Здоровец М., Канюков Е. ПЭТФ-мембраны, функционализированные наноразмерным диоксидом титана // Материалы Международной научно-технической конференции «Современные электрохимические технологии и оборудование – 2023». – Минск: БГТУ, 2023. – С. 56–58.

11. Soto Espinoza S., Aguiar C., Richieri F., Grasselli M. Track-etched membrane as fluorescence-based pH biosensor // Reactive and Functional Polymers. – 2019. – Vol. 135. – P. 1–7.

12. Fischer B. E., Spohr R. Production and use of nuclear tracks: imprinting structure on solids // Rev. Mod. Phys. – 1983. – Vol. 55, No. 4. – P. 907–948.

13. Ziegler J. F., Ziegler M. D., Biersack J. P. SRIM – The stopping and range of ions in matter (2010) // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2010. – Vol. 268, No. 11–12. – P. 1818–1823.

14. Gikal B., Dmitriev S., Apel P., Bogomolov S., Borisov O., Buzmakov V., Gulbekyan G., Ivanenko I., Ivanov O., Itkis M., Kazarinov N., Kalagin I., Kolesov I., Papash A., Paschenko S., Tikhomirov A., Khabarov M. DC-60 heavy ion cyclotron complex: The first beams and project parameters // Phys. Part. Nuclei Lett. – 2008. – Vol. 5, No. 7. – P. 642–644.

15. Smirnov V., Vorozhtsov S., Wu X., Alt D., Blosser G., Horner G., Paquette J., Usher N., Vincent J., Neville Z. Experimental Validation of the Field and Beam Dynamics Simulations for a Superconducting Cyclotron // Phys. Part. Nuclei Lett. - 2020. - Vol. 17, No. 2. - P. 204–210.

16. Li P., Yin Z., Ji B., Zhang T., Zhao Z. Development of a low-level RF control system for PET cyclotron CYCIAE- 14 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. – 2014. – Vol. 735. – P. 184– 187.

17. Kalagin I., Gikal B., Gulbekyan G., Pchelkin N., Prokhorov S. Multigap and Polyharmonic Bunching Systems at FLNR Cyclotrons // Proceedings of the 25th Russian Particle Accelerator Conf. – Geneva: JACoW, 2017. – P. 447-449.

18. Brown T. A., Gillespie G. H. Optics elements for modeling electrostatic lenses and accelerator components: III. Electrostatic deflectors // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2000. – Vol. 172, No. 1–4. – P. 338–343.

19. Гикал Б. H., Гульбекян Г. Г., Иванов, Г. Н., Иванова, И. Б., Казаринов, Н. Ю., Казача B. И., Калагин И. B., Колеcов И. B., Лебедев H. И., Мельников B. H., Cеробаба A. П., Фатеев A. A. Cиcтeмa тpaнcпopтиpoвки пучкoв тяжeлых иoнoв, вывeдeнных из циклoтpoнa ДЦ-60. // Сообщение ОИЯИ Р9-2006-37. – 2006. – С. 7.