ntvНаучно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиScientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics2226-14942500-0373Университет ИТМО10.17586/2226-1494-2025-25-2-366-372ntv-458Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF PAPERSДвухосевой манипулятор для измерения профиля интенсивности атомарных и ионных пучковA two-axis manipulator for measuring the intensity profile of atomic and ionic beamshttps://orcid.org/0009-0002-5219-7215ВасильевА. А.VasilyevA. A.

Васильев Александр Анатольевич — кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией.

Гатчина, 188300, sc 57220113105

Alexander A. Vasilyev — PhD (Physics & Mathematics), Head of Laboratory, Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute”.

Gatchina, 188300, 57220113105

vasillie@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4448-0539ВзнуздаевМ. Е.VznuzdaevM. E.

Взнуздаев Марат Евгеньевич — кандидат химических наук, заведующий отделом, Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»; ведущий инженер, Университет ИТМО.

Гатчина, 188300; Санкт-Петербург, 197101, sc 8347828900

Marat E. Vznuzdaev — PhD (Chemistry), Head of Department, Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute”; Leading Engineer, ITMO University,

Gatchina, 188300, Saint Petersburg, 197101

vznuzdaev_me@pnpi.nrcki.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8403-0706ИвшинК. А.IvshinK. A.

Ившин Кузьма Александрович — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник.

Дубна, 141980, sc 56994011900

Kuzma A. Ivshin — PhD (Physics & Mathematics), Senior Researcher.

Dubna, 141980, sc 56994011900

ivshin@jinr.ruhttps://orcid.org/0009-0001-5464-4915КиселевС. С.KiselevS. S.

Киселев Сергей Степанович — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент.

Санкт-Петербург, 197101

Sergey S. Kiselev — PhD, Senior Researcher, Associate Professor.

Saint Petersburg, 197101

sskiselev@itmo.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5355-5996СоловьевА. Н.SolovevA. N.

Соловьев Александр Николаевич — старший научный сотрудник.

Дубна, 141980, sc 57218669665

Aleksandr N. Solovev — Senior Researcher, Joint Institute for Nuclear Research.

Dubna, 141980, sc 57218669665

solovev@jinr.ruhttps://orcid.org/0009-0003-9816-2808ФимушкинВ. В.FimushkinV. V.

Фимушкин Виктор Васильевич — старший научный сотрудник.

Дубна, 141980, sc 6507118905

Victor V. Fimushkin — Senior Researcher, Joint Institute for Nuclear Research.

Dubna, 141980, sc 6507118905

fimushkin@jinr.ruПетербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»РоссияPetersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute”Russian FederationПетербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»; Университет ИТМОРоссияPetersburg Nuclear Physics Institute named by B.P. Konstantinov of National Research Centre “Kurchatov Institute”; ITMO UniversityRussian FederationОбъединенный институт ядерных исследованийРоссияJoint Institute for Nuclear ResearchRussian FederationУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation202524042025252366372Copyright © Васильев А.А., Взнуздаев М.Е., Ившин К.А., Киселев С.С., Соловьев А.Н., Фимушкин В.В., 20252025Васильев А.А., Взнуздаев М.Е., Ившин К.А., Киселев С.С., Соловьев А.Н., Фимушкин В.В.Vasilyev A.A., Vznuzdaev M.E., Ivshin K.A., Kiselev S.S., Solovev A.N., Fimushkin V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ntv.elpub.ru/jour/article/view/458

Предложена конструкция устройства для перемещения чувствительного элемента (компрессионной трубки, цилиндра Фарадея или другого датчика) относительно атомарного или ионного пучка с целью измерения профиля его интенсивности. Устройство представляет собой двухосевой манипулятор с механической регулировкой, построенный по принципу вакуумного ввода движения с деформируемым уплотнительным элементом (металлическим сильфоном). Измерительная система, основанная на манипуляторе, успешно применена для построения профилей интенсивности пучков атомарной и ионной ступеней источника поляризованных ионов (POLarized Ion Source, POLIS). Измерения проводились в рамках эксперимента PolFusion, который направлен на изучение двойного поляризованного ядерного синтеза и осуществляется в Петербургском институте ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (НИЦ «Курчатовский Институт» — ПИЯФ).

A design for a device to move a sensitive element (compression tube, Faraday cylinder or other sensor) relative to an atomic or ionic beam to measure its intensity profile is described. The device is a two-axis manipulator with mechanical adjustment, built on the principle of vacuum motion input with a deformable sealing element (a metal bellows). The manipulator-based measurement system has successfully applied to measure the intensity profiles of beams from the atomic and ionic units of the POLIS polarized ion source. The measurements were conducted within the PolFusion experiment which is aimed at studying double-polarized nuclear fusion and is being carried out at the National Research Center “Kurchatov Institute” — PNPI.

ввод движения в вакууматомарный пучокионный пучокцилиндр Фарадеякомпрессионная трубкаспиновая ядерная поляризацияполяризованный ядерный синтезvacuum motion inputspin nuclear polarizationatomic beamion beamFaraday cylindercompression tubepolarized nuclear fusionReferencesСмалюк В.В. Диагностика пучков заряженных частиц в ускорителях. Новосибирск: Параллель, 2009. 293 с.Smaliuk V.V. Diagnostics of Charged Particle Beams in Accelerators. Novosibirsk, Parallel’ Publ., 2009, 293 p. (in Russian)Andreyanov A., Fotyev V., Ivshin K., Kochenda L., Kravchenko P., Kravtsov P., Larionov V., Mikirtychyants S., Rozhdestvensky A., Solovev A., Solovyev I., Trofimov V., Vasilyev A., Vznuzdaev M. Study of 2H(d, p)3H and 2H(d, n)3He nuclear reactions with polarized deuteron beams. PolFusion experiment // Physics of Atomic Nuclei. 2021. V. 84. N 11. P. 1895–1899. https://doi.org/10.1134/s1063778821100033Andreyanov A., Fotyev V., Ivshin K., Kochenda L., Kravchenko P., Kravtsov P., Larionov V., Mikirtychyants S., Rozhdestvensky A., Solovev A., Solovyev I., Trofimov V., Vasilyev A., Vznuzdaev M. Study of 2H(d, p)3H and 2H(d, n)3He nuclear reactions with polarized deuteron beams. PolFusion experiment. Physics of Atomic Nuclei, 2021, vol. 84, no. 11, pp. 1895–1899. https://doi.org/10.1134/s1063778821100033Schieck H.P.G. The status of «polarized fusion» // The European Physical Journal A. 2010. V 44. N 2. P. 321–354. https://doi.org/10.1140/epja/i2010-10964-4Schieck H.P.G. The status of «polarized fusion». The European Physical Journal A, 2010, vol. 44, no. 2, pp. 321–354. https://doi.org/10.1140/epja/i2010-10964-4Kremers H.R., Drentje A.G. Performance of the polarized ion source POLIS used at the AGOR accelerator facility // AIP Conference Proceedings. 1998. V. 421. N 1. P. 507–508. https://doi.org/10.1063/1.54980Kremers H.R., Drentje A.G. Performance of the polarized ion source POLIS used at the AGOR accelerator facility. AIP Conference Proceedings, 1998, vol. 421, no. 1, pp. 507–508. https://doi.org/10.1063/1.54980Solovev A., Andreyanov A., Barion L., Ciullo G., Engels R., Fotyev V., Ivshin K., Kochenda L., Kravchenko P., Kravtsov P., Larionov V., Rozhdestvensky A., Sherman S., Solovyev I., Trofimov V., Vasilyev A., Vznuzdaev M. Optimization and first tests of the experimental setup to investigate the double-polarized DDfusion reactions //Journal of Instrumentation. 2020. V. 15. N 8. P. C08003. https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/08/c08003Solovev A., Andreyanov A., Barion L., Ciullo G., Engels R., Fotyev V., Ivshin K., Kochenda L., Kravchenko P., Kravtsov P., Larionov V., Rozhdestvensky A., Sherman S., Solovyev I., Trofimov V., Vasilyev A., Vznuzdaev M. Optimization and first tests of the experimental setup to investigate the double-polarized DDfusion reactions. Journal of Instrumentation, 2020, vol. 15, no. 8, pp. C08003. https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/08/c08003Терехин С.Н., Васильев А.А., Микиртычьянц М.С., Кравцов П.А., Взнуздаев М.Е. Источник поляризованных атомов дейтерия для эксперимента PolFusion // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. Т. 79. № 3. С. 109–114.Terekhin S.N., Vasiliev A.A., Mikirtychyants M., Kravtsov P.A., Vznuzdaev M.E. Polarized atomic beam source for PolFusion experiment. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2012, vol. 79, no. 3, pp. 109–114. (in Russian)Brüggemann R., Emmerich R., Engels R., Kleines H., Koptev V., Kravtsov P., Lemaître S., Ley J., Lorentz B., Lorenz S., Mikirtytchiants M., Nekipelov M., Nelyubin V., Schieck H.P.G., Rathmann F., Sarkadi J., Seyfarth H., Steffens E., Ströher H., Vassiliev A., Zwoll K. The polarized internal gas target for ANKE at COSY-Jülich // AIP Conference Proceedings. 2001. V. 570. P. 830– 834. https://doi.org/10.1063/1.1384173Brüggemann R., Emmerich R., Engels R., Kleines H., Koptev V., Kravtsov P., Lemaître S., Ley J., Lorentz B., Lorenz S., Mikirtytchiants M., Nekipelov M., Nelyubin V., Schieck H.P.G., Rathmann F., Sarkadi J., Seyfarth H., Steffens E., Ströher H., Vassiliev A., Zwoll K. The polarized internal gas target for ANKE at COSY-Jülich. AIP Conference Proceedings, 2001, vol. 570, pp. 830–834. https://doi.org/10.1063/1.1384173Медников М.И. Вводы движения в вакуум. М.: Машиностроение, 1974. 182 с.Mednikov M.I. Feed-throughs to Move into the Vacuum. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1974, 182 p. (in Russian)Григорьев К.Ю. Создание поляризованной водороднодейтериевой газовой мишени для эксперимента ANKE на внутреннем пучке накопительного кольца ускорителя COSY: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Российская академия наук, С.-Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова. Гатчина, 2007. 119 с.Grigorev K.Iu. Creation of a polarized hydrogen-deuterium gas target for the ANKE experiment on the inner beam of the COSY accelerator storage ring. Dissertation for the degree of doctor of technical sciences. Gatchina, 2007, 119 p. (in Russian)Mikirtychyants M., Engels R., Grigoryev K., Kleines H., Kravtsov P., Lorenz S., Nekipelov M., Nelyubin V., Rathmann F., Sarkadi J., Schieck H.P.G., Seyfarth H., Steffens E., Ströher H., Vasilyev A. The polarized H and D atomic beam source for ANKE at COSY-Julich // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2013. V. 721. P. 83–98. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.03.043Mikirtychyants M., Engels R., Grigoryev K., Kleines H., Kravtsov P., Lorenz S., Nekipelov M., Nelyubin V., Rathmann F., Sarkadi J., Schieck H.P.G., Seyfarth H., Steffens E., Ströher H., Vasilyev A. The polarized H and D atomic beam source for ANKE at COSY-Julich. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2013, vol. 721, pp. 83–98. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.03.043

The authors declare that there are no conflicts of interest present.