55 research outputs found
Optimization of use conditions for cathodic arc nickel coating doped with phosphorus
The results of tribological tests for a cathodic arc nickel coating doped with phosphorus are presented. The coating (thickness of 2 μm) is applied by a vacuum arc method from a nickel target with 6% phosphorus. The friction coefficient (Cfᵣ) was determined on the tribometer, the depth of wear h of the coating after tribological tests was determined by the contact profilometry method, and the specific volumetric wear (ω) was calculated. The obtained values of Cfᵣ, ω, and h were used to optimize the parameters of tribological tests (load and slip frequency).Представлено результати триботехнічних випробувань катодно-дугового нікелевого покриття, легованого фосфором. Покриття товщиною 2 мкм нанесено катодно-дуговим методом з нікелевої мішені з 6% фосфору. На трибометрі визначені коефіцієнти тертя (kтр), методом контактної профілометрії визначена глибина зносу (h) покриття після триботехнічних випробувань, розрахований питомий об'ємний знос (ω). За отриманими значеннями kтр, ω та h проведена оптимізація параметрів триботехнічних випробувань: навантаження та частоти ковзання.Представлены результаты триботехнических испытаний катодно-дугового никелевого покрытия, легированного фосфором. Покрытие толщиной 2 мкм нанесено вакуумно-дуговым методом из никелевой мишени с 6% фосфора. На трибометре определены коэффициенты трения (kтр), методом контактной профилометрии определена глубина износа (h) покрытия после триботехнических испытаний, рассчитан удельный объемный износ (ω). По полученным значениям kтр, ω и h проведена оптимизация параметров триботехнических испытаний: нагрузки и частоты скольжения
HIBP diagnostic for Uragan-2M stellarator
The project of the Heavy Ion Beam Probe (HIBP) plasma diagnostic system for stellarator Uragan-2M is presented. The
device Uragan-2M is the flexible torsatron machine with small helical ripples and considerably high size and magnitude
of the magnetic field (R = 170 cm, ape = 22 , B0 = 0.8…2.4 T, l = 2, m = 4). Necessary calculations by using the
computer code made in HIBP group to optimize HIBP diagnostic set for stellarator Uragan-2MПредставлено проект системи діагностики зондування плазми пучком важких іонів (ЗППВІ) для стеларатора
Ураган-2М. Установка Ураган-2М являє собою гнучкий торсатрон з малими гелікоїдальними гофрами, з
великими розмірами й величиною магнітного поля (R = 170 см, ape = 22 см, B0 = 0.8...2.4 T, l = 2, m = 4). З
метою оптимізації параметрів діагностичного пристрою для стеларатора Ураган-2М проведено розрахунки з
використанням комп’ютерних програм, які були розроблені групою ЗППВІ- діагностики.Представлен проект системы диагностики зондирования плазмы пучком тяжелых ионов (ЗППТИ) для
стелларатора Ураган-2М. Установка Ураган-2М представляет собой гибкий торсатрон с малыми
геликоидальными гофрами, с большими размерами и величиной магнитного поля (R = 170 см, ape = 22 см, B0 =
0.8...2.4 T, l = 2, m = 4). С целью оптимизации параметров диагностического устройства для стелларатора
Ураган-2М проведены расчеты с использованием компьютерных программ, разработанных в группе ЗППТИ-
диагностики
The development of light ion injector for the plasma diagnostic system based on beam emission spectroscopy
The development of light ion injector and neutralizer for the BES plasma diagnostic system and its first experimental results are presented in this work. This injector will be used for neutral beam plasma diagnostic systems. Diagnostic systems based on neutral beams of Li or Na atoms can be used to study the spatial plasma density profiles, impurity ions and magnetic field distribution in the border region of the plasma fusion devices. This method is based on the detection of the probe beam glow of atoms excited by the plasma electrons. These diagnostic systems consist of two main parts – the neutral beam injector (including the ion beam accelerator and neutralizer) and the secondary light signal registration system. Light ion beam accelerator based on the five-electrode ion-optical system, in contrast to the classical three-electrode system, delivers beams of lithium or sodium with current 3…5 mA at a beam energy 20…25 keV. The neutralizer is based on the supersonic jet of sodium vapor formed by Laval nozzle. The first experiments of neutralizing the ion beam with a transverse supersonic atomic jet was done.Представлена разработка инжектора легких ионов и нейтрализатора для ПЭС-системы диагностики плазмы и первые экспериментальные результаты. Этот инжектор будет использован для диагностики плазмы с помощью пучка нейтральных атомов. Диагностические системы, основанные на нейтральных пучках атомов Li или Na, могут быть использованы для исследования пространственных профилей плотности плазмы, примесей ионов и распределения магнитного поля в пограничных областях плазмы термоядерных установок. Этот метод основан на регистрации свечения атомов зондирующего пучка, возбуждаемых электронами плазмы. Эти диагностические системы состоят из двух основных частей: инжектора нейтральных атомов (включающего ускоритель пучка ионов и нейтрализатор) и системы регистрации излучения. Ускоритель легких ионов, базирующийся на пятиэлектродной ионно-оптической системе, в отличие от классической трехэлектродной, позволяет получать пучки ионов лития или натрия с током 3…5 мА при энергии пучка 20…25 кэВ. Нейтрализатор основан на сверхзвуковой струе паров натрия, формируемой с помощью сопла Лаваля. Проведены первые эксперименты по нейтрализации пучка ионов с помощью поперечной сверхзвуковой струи.Представлена розробка інжектора легких іонів і нейтралізатора для системи ПЕС діагностики плазми та перші експериментальні результати. Цей інжектор буде використаний для діагностики плазми за допомогою пучка нейтральних атомів. Діагностичні системи, засновані на нейтральних пучках атомів Li або Na, можуть бути використані для дослідження просторових профілів густини плазми, домішкових іонів і розподілу магнітного поля в приграничних областях плазми термоядерних установок. Цей метод заснований на реєстрації світіння атомів зондуючого пучка, збуджуваних електронами плазми. Ці діагностичні системи складаються з двох основних частин: інжектора нейтральних атомів (що включає прискорювач пучка іонів і нейтралізатор) та системи реєстрації випромінювання. Прискорювач легких іонів, який базується на п’ятиелектродній іонно-оптичній системі, на відміну від класичної трьохелектродної, дозволяє отримувати пучки іонів літію або натрію зі струмом 3…5 мА при енергії пучка 20…25 кеВ. Нейтралізатор заснований на надзвуковому струмені пари натрію, формованої за допомогою сопла Лаваля. Проведені перші експерименти з нейтралізації пучка іонів за допомогою поперечного надзвукового струменя
Investigations of thermo-ionic emitters of heavy alkali metals for diagnostic injector of “Uragan-2M” stellarator
The results of solid-state thermo-ionic emitters of Cs⁺ and Tl⁺ ions investigations are presented. These emitters are
planned to use in heavy ion beam diagnostic system for “Uragan-2M” stellarator. According to estimations for HIBP
diagnostic system operations it is necessary to have primary beam current up to 0.5 mA. The aim of these investigations
was determination of emission rate, mass-spectrum of ion beam during the beam extraction time and heavy ion beam
current stability in area of 0.5 mA.Представлено результати досліджень твердотілих термоемітерів важких іонів Cs⁺ та Tl⁺
. Цей тип емітерів планується використати у діагностичному комплексі на стеллараторі «Ураган-2М». Згідно з проведеними розрахунками для роботи діагностичного комплексу на пучках важких іонів необхідна величина первинного струму біля 0.5 мА. Метою досліджень було визначення емісійної здатності емітерів, масового спектру потоку іонів у процесі відбору струму та стабільності величини струму іонів важких металів у режимі 0.5 мА.Представлены результаты исследований твердотельных термоэмиттеров тяжелых ионов Cs⁺ и Tl⁺. Данный тип эмиттеров планируется использовать в диагностическом комплексе на стеллараторе «Ураган-2М».
Согласно проведенным расчетам, для работы диагностического комплекса необходима величина первичного
тока ионов порядка 0.5 мА. Целью исследований было определение эмиссионной способности эмиттера,
массового спектра потока ионов в процессе отбора тока и стабильности величины тока ионов тяжелых металлов в режиме 0.5 мА
HIBP diagnostic injectors for Uragan-2M and TJ-II stellarators
The testing and first operations of the Heavy Ion Beam Probe (HIBP) plasma diagnostic injectors for stellarator Uragan-2M and TJ-ІІ is presented in this work. The increasing of plasma density in modern fusion devices up to (3...7)×10^19m^-3 (TJ-ІІ and T-10) leads to huge probing ion beam absorption in central plasma area. One way to obtain the HIBP information from plasma centre is the increasing of primary ion beam current. A new modification of HIBP injectors for TJ-ІІ and Uragan 2M stellarators was developed and tested in IPP NSC KIPT with energy up to 100 keV and ion current up to 300 μA
New capabilities of plasma potential and density measurements using a dual heavy ion beam probing (HIBP) diagnostic in the TJ-II stellarator
The unique capabilities of the dual HIBP system allow the investigation of multi-scale mechanisms to be expanded from the plasma edge to the plasma core in the TJ-II stellarator. Experiments with combined NBI and ECRH heating have shown direct experimental evidence of the influence of ECRH on turbulent mechanisms, increasing the level of fluctuation, on the amplitude of Long-Range-Correlations (LRC) as proxy of Zonal Flows (ZFs) for potential fluctuations but not for density and poloidal magnetic fluctuations and on neoclassical radial electric fields. Whereas ECRH influences the level of fluctuations in a wide range of plasma densities, ECRH induced reversal of the neoclassical radial electric field has been observed only in low-density plasmas. The TJ-II unique experimental capabilities would allow validation of nonlinear saturation of turbulence simulations (e.g. TEM), including quantitative assessments of discrepancies (e.g. level of fluctuations, correlation lengths and interplay with ZFs) between theoretical and experimental results.Уникальные возможности двойной системы ЗПТИ позволяют расширить исследование влияния мульти-масштабных механизмов удержания от границы до центра плазмы в стеллараторе TJ-II. Эксперименты с комбинированным нагревом нейтральным пучком и электронно-циклотронным резонансом (ЭЦР) показали прямое экспериментальное доказательство влияния ЭЦР на турбулентные механизмы, приводящие к увеличению уровня флуктуаций, амплитуды дальних корреляций (как показатель зональных течений) для колебаний потенциала, неоклассического радиального электрического поля, но не для колебаний плотности плазмы и полоидального магнитного поля. В то время как ЭЦР влияет на уровень флуктуаций в достаточно широком диапазоне плотностей плазмы, индуцированный ЭЦР-переворот неоклассического радиального электрического поля наблюдается только для плазмы с низкой плотностью. Уникальные экспериментальные возможности TJ-II позволили бы проверку численного моделирования нелинейного насыщения турбулентности (например, TEM), включая количественные оценки в расхождении (например, амплитуды колебаний, длины корреляции и их взаимодействие с зональными потоками) между теоретическими и экспериментальными результатами.Унікальні можливості подвійної системи ЗПВІ дозволяють розширити дослідження впливу багатомасштабних механізмів утримання з периферії до центру плазми в стелараторі TJ-II. Експерименти з комбінованим нагрівом нейтральним пучком і електронно-циклотронним резонансом (ЕЦР) показали пряме експериментальне підтвердження впливу ЕЦР на турбулентні механізми, що приводять до збільшення рівня флуктуацій, амплітуди далеких кореляцій (як показник зональних течій) для коливань потенціалу, неокласичного радіального електричного поля, але не для коливань густини плазми і полоідального магнітного поля. У той час як ЕЦР впливає на рівень флуктуацій в досить широкому діапазоні густини плазми, індукований ЕЦР-переворот неокласичного радіального електричного поля спостерігається тільки для плазми з низькою густиною. Унікальні експериментальні можливості TJ-II дозволили б перевірку чисельного моделювання нелінійного насичення турбулентності (наприклад, TEM), включаючи кількісні оцінки в розходженні (наприклад, амплітуди коливань, довжини кореляції і їх взаємодія з зональними потоками) між теоретичними і експериментальними результатами
The first operation of the heavy ion beam probing diagnostic (HIBP) on the Uragan-2M torsatron
The Heavy Ion Beam Probing (HIBP) diagnostic system has been installed and operates now on the Uragan-2M torsatron for the first time in Ukraine. The cesium ion beam with energy range of 17…120 keV and ion current of 10…150 μA was used in the first experiments for tracing the probing beam through torsatron magnetic field (0.39…0.4 T). The secondary ion beam with intensity in the range of 30…100 nA was detected on the first deflecting plate of the secondary beam-line according to preliminary calculations by using 80 keV primary beam energy and 100 μA of primary ion current. The primary beam with energy range of 17…20 keV (Ibeam≈10 μA) was traced through torsatron magnetic field towards the analyzer detection plates.Впервые в Украине введена в строй система диагностики плазмы с помощью пучка тяжелых ионов на торсатроне Ураган-2М. В первых экспериментах по проведению зондирующего пучка через магнитное поле торсатрона (0,39…0,4 Тл) использовался первичный пучок ионов цезия с энергией 17…120 кэВ и током 10…150 мкА. В соответствии с ранее проведенными расчетами осуществлена регистрация двукратного ионизованного пучка ионов цезия на первую отклоняющую пластину вторичного ионопровода (ток 30…100 нА) при энергии первичного пучка 70…80 кэВ и токе 100 мкА. Осуществлено проведение первичного пучка с энергией 17…20 кэВ (ток 10 мкА) через магнитное поле торсатрона до детекторных пластин анализатора.Вперше в Україні введено в дію систему діагностики плазми за допомогою пучка важких іонів на торсатроні Ураган-2М. У перших експериментах з проведення зондувального пучка крізь магнітне поле торсатрона (0,39… 0,4 Т) застосовано первинний пучок іонів цезію з енергією 17…120 кеВ та струмом 10…150 мкА. Згідно з попередніми розрахунками проведено реєстрацію вторинного пучка на першу пластину, яка відхиляє іони у вторинному іонопроводі (струм 30…100 нА) а енергії первинного пучка 70…80 кеВ та струму іонів 100 мкА. Здійснено проведення первинного пучка з енергією 17…20 кеВ (струм 10 мкА) крізь магнітне поле торсатрона до детекторних пластин аналізатора
Recent measurements of the electric potential profile and fluctuations in ECRH and NBI plasmas on TJ-II stellarator
Heavy Ion Beam Probe diagnostics is used in TJ-II stellarator to study directly the plasma electric potential with a
good spatial (up to 1cm) and temporal (up to 2 µs ) resolution. Low density (ne = (0.3…0.5)×1019 m
–3) ECRH plasma in
TJ-II is characterized by positive plasma potential (ϕ(0) = +600…+ 400 V). At higher densities the minor area of the
negative electric potential appears at the edge. This area increases with the density, finally makes potential fully
negative. This tendency is affected by ECRH power and deposition area. The NBI plasmas are characterized by
negative electric potential in the full plasma column from the center to the edge, (ϕ(0) = -300…-600 V). These results
show the clear link between plasma potential, temperature, density and particle confinement.безконтактного вимірювання електричного потенціалу плазми з високою просторовою (до 1 см) та часовою (до
2 мкс) здатністю. Плазма з низькою щільністю (ne=(0.3…0.5)×1019м
–3) в ЕЦР-режимі нагріву на TJ-II
характеризується позитивним потенціалом (ϕ(0) = +600…+400 В). При більшій щільності невелика область з
негативним потенціалом виникає на периферії. Ця область зростає із збільшенням щільності і, зрештою,
потенціал стає повністю негативним. Така поведінка залежить від потужності ЕЦР-нагріву і області її
вивільнення. Плазма під час нагріву нейтральним пучком характеризується негативним потенціалом всього
плазмового шнура від центру до периферії (ϕ(0) = -300…-600 В). Ці результати показують чіткий зв'язок між
потенціалом плазми, електронною температурою, щільністю та утриманням часток.Диагностика плазмы тяжелым пучком ионов используется на стеллараторе TJ-II для бесконтактного
измерения электрического потенциала плазмы с высоким пространственным (до 1 см) и временным (до 2 мкс)
разрешением. Плазма с низкой плотностью (ne = (0.3…0.5)×1019 м
–3) при ЭЦР- нагреве в TJ-II характеризуется
положительным потенциалом (ϕ(0) = +600…+400 В). При больших плотностях небольшая область с
отрицательным потенциалом возникает на периферии. Эта область увеличивается с возрастанием плотности и,
в конечном итоге, потенциал плазмы становится полностью отрицательным. Такое поведение зависит от
мощности ЭЦР-нагрева и области высвобождения мощности. Плазма при нагреве нейтральным пучком
характеризуется отрицательным потенциалом всего плазменного шнура от центра к периферии (ϕ(0) =
-300…-600 V). Эти результаты показывают четкую связь между потенциалом плазмы, электронной
температурой, плотностью и удержанием частиц
Исследование влияния параметров осаждения на структуру и физико-химические свойства защитных покрытий из Al2O3
Три серии образцов покрытий Al2O3 были получены методом микродугового оксидирования при различных
условиях осаждения. Они были исследованы с помощью SEM-микроскопии с EDXS, RBS и рентгенофазового анализа XRD. Дефекты и поры в покрытии были исследованы методом позитронной аннигиляционной спектроскопии (PALS) при комнатной температуре, без вакуума. В процессе исследования не обнаружено
образование нанометровых пор. Показано, что, меняя условия электролитно-плазменной обработки, можно изменять концентрацию и соотношение разного типа вакансионных дефектов в покрытии из Al2O3.
При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3392
Study of plasma potential, its fluctuations and turbulence rotation in the T-10 tokamak
Plasma potential, its oscillations and turbulence rotation were studied on T-10 in a wide range of ohmic and ECRH regimes. The potential has negative sign over the whole plasma cross section. Broadband turbulence tends to rotate with E×B drift velocity. Rotation and potential evolve together with plasma confinement. Frequency of potential oscillations in the range of geodesic acoustic modes does not change with radius that disagrees with theoretical predictions.Потенциал плазмы, его колебания и вращение исследовались на токамаке T-10 в широком диапазоне омических и ЭЦР-режимов. Потенциал – отрицательный по всему сечению плазмы. Вращение турбулентности соответствует вращению за счет (E×B)-дрейфа. Вращение и потенциал чувствительны к изменениям удержания. Частота колебаний потенциала в диапазоне геодезических акустических мод не меняется по радиусу, что не соответствует локальной теории ГАМ.Потенціал плазми, його коливання та обертання було досліджено на токамаці Т-10 у широкому діапазоні омічних та ЕЦР-режимів. Потенціал має негативну величину по всьому перетину плазми. Обертання турбуленції відповідає обертанню за рахунок (E×B)-дрейфу. Обертання і потенціал чутливі до зміни утримання. Частота коливань потенціалу у діапазоні геодезичних акустичних мод ні змінюється в залежності від радіусу, що не відповідає локальній теорії ГАМ
- …