Введение
ГЛАВА 1. Явление мюонного катализа и газовые системы для его экспериментального исследования 20
1.1. Явление мюонного катализа (МК) 20
1.2. Механизм резонансного образования мезомолекул 21
1.3. Системы газового обеспечения и мишени для изучения процессов мк в тритийсодержащих смесях 24
1.3.1. Объединённый институт ядерных исследований 25
1.3.2. Лос Аламосская мезонная фабрика (Los Alamos Meson Physics Facility, LAMPF) 29
1.3.3. Швейцарский институт ядерных исследований им. Пауля Шеррера (PaulScherrer Institute, PSI) 32
1.3.4. Санкт-Петербургский институт ядерной физики, ПИЯФ 36
1.3.5. Группа Нагамине 38
ГЛАВА 2. Разработка и создание комплекса подготовки газовой смеси (КПГС) 44
2.1. Конструктивное построение КПГС 44
2.2. Основные функциональные элементы и работа КПГС 46
2.2.1. Источники давления 46
2.2.2. Очистка рабочей смеси от примесей 49
2.2.3. Подготовка смеси и подача ее в мишень 51
2.2.4. Анализ молекулярного состава смеси 52
2.2.5. Утилизация смеси 53
2.2.6. Вакуумная система 54
2.2.7. Электрообеспечение и контроль параметров комплекса 54
2.2.8. Система автоматизированного контроля и управления КПГС 55
2.2.9. Вентиляционная система 61
2.2.10. Радиационная безопасность 68
ГЛАВА 3. Разработка и создание мишеней высокого давления 70
3.1. Разработка тритиевой мишени высокого давления 70
3.1. 1. Ампула 74
3.1.2. Ресурсные испытания 82
3.1.3. Оценка прочностной надёжности 86
3.1.4. Экспериментальные исследования эффективности вакуумируемого водородного барьера 87
3.1.5. Система охлаждения 90
3.1.6. Система нагрева 94
3 1 .7. Система радиационной безопасности 98
3.1.8. Система контроля эксплуатационных параметров мишени 98
3.2. Разработка деитериевои мишени высокого давления (ДМВД) 99
3.2.1. Конструкция ДМВД 100
3.2.2. Система газового обеспечения 102
3.2.3. Система охлаждения 104
3.2.4. Система нагрева 104
3.2.5. С истема контроля и управлен ия 104
3.2.6. Функционирование ДМВД 106
3.2.7. Результаты эксплуатации 107
3.3. Разработка тритиевой мишени сверхвысокого давления 107
ГЛАВА 4. Исследования влияния изотопов водорода на служебные характеристики конструкционных материалов (КМ) 111
4.1. Исследования водородной стойкости КМ 114
4.2. Разработка оборудования и методики для ускоренного 121 накопления 3Не в КМ
4.2.1. Расчетно-экспериментальное обоснование методики ускоренного накопления JHe в КМ 121
4.2.2. Насыщение образцов КМ 3Не 125
4.2.3. Разработка и создание оборудования и методики анализа содержания 3Не в 126 КМ
4.2.4. Детритизация образцов 127
4.3. Исследование проницаемости км изотопами водорода (ИВ) 131
ГЛАВА 5. Создание источников высокого давления изотопов водорода на основе гидрида ванадия 143
5.1. Материалы, оборудование и методы проведения исследований 144
5.1.1. Материалы 144
5.1.2. Используемые установки и оборудование 145
5.1.3. Методика проведения экспериментов 148
5.2. Исследование зависимости равновесных давлений десорбции протия и дейтерия от температуры 151
5.3. Термодесорбционные источники ив на основе гидрида ванадия 159
ГЛАВА 6. Исследования мк в плотных смесях ив 163
6.1. Аппаратура и методика эксперимента 164
6.1.1. Экспериментальный метод 164
6.1.2. Схема эксперимента 165
6.1.3. Процедура проведения экспериментов 168
6.2. Результаты исследований мк в плотных смесях ИВ 169
6.2.1. Результаты исследований МК в двойной D/T смеси 171
6.2.2. Результаты исследований МК в тройных H/D/T смесях 174
6.2.3. Результаты исследований МК в дейтерии при температурах выше 400К 176
Заключение 180
Литература 184
