Synthesis of Ti-Si and Ti-Si-N coatings by condensation of filtered vacuum-arc plasma

Synthesis of Ti-Si and Ti-Si-N coatings using a filtered vacuum-arc plasma source with consumable titaniumsilicon cathode was investigated. The thickness of films and their elemental composition were defined by means of the X-ray fluorescent analysis. It has been established, that the silicon concentration in coating can be changed over a wide range, from zero to the maximum value defined by silicon content in the cathode, by adjustment deposition process parameters – working gas pressure, substrate negative bias voltage, magnetic field intensity and its spatial distribution.Досліджено процес синтезу Ti-Si- та Ti-Si-N–покриттів з використанням джерела фільтрованої вакуумно- дугової плазми з титан-силіцієвим катодом, що витрачається. Товщина плівок та їх елементний склад визначались рентгенофлуоресцентним методом. Установлено, що концентрація силіцію в покритті може змінюватись в широкому діапазоні, від нуля до максимальної величини, що визначається вмістом силіцію в катоді, шляхом регулювання параметрів процесу – тиску робочого газу, негативної напруги зміщення на підкладці, напруженості та просторового розподілу магнітних полів.Исследован процесс синтеза Ti-Si- и Ti-Si-N–покрытий с использованием источника фильтрованной вакуумно-дуговой плазмы с титан-кремниевым катодом. Толщина плёнок и их элементный состав определялись рентгенофлуоресцентным методом. Установлено, что концентрация кремния в покрытии может быть изменена в широких пределах, от нуля до максимальной величины, определяемому содержанием кремния в катоде, путём регулировки параметров процесса осаждения – давления рабочего газа, отрицательного напряжения смещения на подложке, напряжённости и пространственного распределения магнитных полей

Study of KS KL Coupled Decays and KL -Be Interactions with the CMD-2 Detector at VEPP-2M Collider

The integrated luminosity about 4000 inverse nanobarn of around phi meson mass ( 5 millions of phi mesons) has been collected with the CMD-2 detector at the VEPP-2M collider. A latest analysis of the KS KL coupled decays based on 30 % of available data is presented in this paper. The KS KL pairs from phi meson decays were reconstructed in the drift chamber when both kaons decayed into two charged particles. From a sample of 1423 coupled decays a selection of candidates to the CP violating KL into pi+ pi- decay was performed. CP violating decays were not identified because of the domination of events with a KL regenerating at the Be beam pipe into KS and a background from KL semileptonic decays. The regeneration cross section of 110 MeV/c KL mesons was found to be 53 +- 17 mb in agreement with theoretical expectations. The angular distribution of KS mesons after regeneration and the total cross section of KL for Be have been measured.Comment: 14 pages, 8 figure

Erosion features of tungsten surfaces under combined steady-state and transient plasma loads

The paper presents the experimental research on damage of the tungsten surfaces under combined plasma exposures. Steady-state hydrogen exposures (particle flux of 2×10²² m⁻²s⁻¹ , heat flux of 1.7 MW/m² , fluence of 1026 m⁻² , average ion energy of 2 keV) were provided by FALCON ion source. The pulsed plasma loads below the tungsten melting threshold (hydrogen plasma streams with surface heat load of 0.45 MJ/m² and the pulse duration of 0.25 ms) were performed by means of QSPA Kh-50 device. The behavior of structure, sub- structure and stress-state of tungsten samples have been studied after each cycle of pulsed and steady-state plasma loads.Представлено экспериментальное исследование повреждения вольфрамовых поверхностей, подверженных комбинированному плазменному воздействию. Стационарные водородные ионные потоки (поток частиц 2×10²² м⁻² с⁻¹ , тепловой поток 1,7 МВт м⁻² , флюенс 1026 ·м⁻² , средняя энергия ионов 2 кэВ) получены с помощью источника ионов FALCON. Импульсные плазменные нагрузки ниже порога плавления вольфрама (потоки водородной плазмы с удельной энергией 0,45 МДж·м⁻² и длительностью импульса 0,25 мс) создавались на КСПУ Х-50. Изучено изменение структуры, субструктуры и напряженно- деформированного состояния вольфрамовых образцов под влиянием многоцикличных плазменных нагрузок.Представлено експериментальне дослідження пошкодження вольфрамових поверхонь під дією комбінованого плазмовому впливу. Стаціонарні водневі іонні потоки (потік частинок 2×10²² м⁻² с⁻¹, тепловий потік 1,7 МВт·м⁻² , флюенс 1026 м⁻² , середня енергія іонів 2 кеВ) отримані за допомогою джерела іонів FALCON. Імпульсні плазмові навантаження нижче порога плавлення вольфраму (потоки водневої плазми з питомою енергією 0,45 МДж·м⁻² і тривалістю імпульсу 0,25 мс) створювалися на КСПП Х-50. Вивчено зміну структури, субструктури і напружено-деформованого стану вольфрамових зразків під впливом багатоциклічних плазмових навантажень

Plasma-surface interaction during iter transient events: simulation with QSPA Kh-50 AND GOL-3 facilities

The paper presents experimental investigations of plasma-surface interaction (PSI) and materials behavior under plasma loads relevant to giant ELMs in ITER. The experiments were performed with QSPA Kh-50 and GOL-3 devices located in Kharkov, (Ukraine) and Novosibirsk (Russia) respectively. QSPA provided repetitive plasma pulses of the duration of 0.25 ms and the energy density up to 2.5 MJ/m². In GOL-3 multimirror trap the impacting plasma was heated up to 2…4 keV temperature by a high power relativistic electron beam (0.8 MeV, ~30 kA, ~12 µs, ~120 kJ). Surface morphology of the targets exposed to QSPA and GOL-3 plasma is analyzed. Development of cracking on the tungsten surface and droplets splashing are discussed.Представлені результати досліджень взаємодії плазми з поверхнею й поведінки матеріалів при плазмових навантаженнях, відповідних граничним локалізованим модам в ІТЕРі. Експерименти проводились на установках КСПП Х-50 (Харків) й ГОЛ-3 (Новосибірськ). Опромінення на КСПП проводилось повторюваними імпульсами тривалістю 0,25 мс та густиною енергії до 2,5 МДж/м². У гофрованій багатопробочній пастці ГОЛ-3 плазма, яка взаємодіє з матеріалами, нагрівалась до температури 2…4 кеВ потужним релятивістським електронним пучком (0.8 MеВ, ~30 кA, ~12 мкс, ~120 кДж). Аналізується морфологія поверхні мішеней, що опромінені на КСПП та ГОЛ-3. Обговорюється розвиток тріщин й крапельна ерозія вольфраму.Представлены результаты исследований взаимодействия плазмы с поверхностью и поведения материалов при плазменных нагрузках, соответствующих граничным локализованным модам в ИТЭРе. Эксперименты проводились на установках КСПУ Х-50 (Харьков) и ГОЛ-3 (Новосибирск). Облучение на КСПУ проводилось повторяющимися импульсами длительностью 0,25 мс и плотностью энергии до 2,5 МДж/м². В гофрированной многопробочной ловушке ГОЛ-3 взаимодействующая с материалами плазма нагревалась до температуры 2…4 кэВ мощным релятивистским электронным пучком (0.8 MэВ, ~30 кA, ~12 мкс, ~120 кДж). Анализируется морфология поверхности мишеней, облученных на КСПУ и ГОЛ-3. Обсуждается развитие трещин и капельная эрозия вольфрама

Combined exposures of tungsten by stationary and transient hydrogen plasma heat loads: preliminary results

Influence of combined hydrogen plasma exposures on tungsten behavior was studied in QSPA Kh-50 facility and steady-state ion beam system FALCON. Pulsed plasma loads (0.45 MJ/m²) were below the tungsten melting threshold. The influence of addition steady-state heat flux (of 0.43 MW/m² during 900 s) on development of surface damage in tungsten targets was studied. Evolution of residual stresses and lattice spacing were investigated. For combined irradiation faster relaxation of residual stresses occurred. The damage of exposed surface was caused by physical spattering and cracks appearing.Влияние комбинированных водородных плазменных экспозиций на поведение вольфрама изучено в КСПУ Х-50 и ионно-лучевой системе FALCON. Импульсные нагрузки (0.45 MДж/м²) были ниже порога плавления вольфрама. Было изучено влияние дополнительных стационарных тепловых нагрузок (0,43 MВт/м² в течение 900 с) на развитие поверхностных повреждений в вольфрамовых образцах. Развитие остаточных напряжений и параметра решетки было изучено для различных видов плазменного облучения. При комбинированном облучении зарегистрирована быстрая релаксация остаточных напряжений. Повреждения облученных поверхностей обусловлены физическим распылением и появлением трещин.Вплив комбінованих водневих плазмових експозицій на поведінку вольфраму вивчено в КСПП Х-50 и іонно-променевій системі FALCON. Імпульсні навантаження (0.45 MДж/м²) були нижче порогу плавлення вольфраму. Було вивчено вплив додаткових стаціонарних теплових навантажень (0,43 MВт/м² протягом 900 с) на розвиток поверхневих пошкоджень у вольфрамових зразках. Розвиток залишкових напружень і параметра решітки було вивчено для різних видів плазмового опромінення. При комбінованому опроміненні зареєстровано швидку релаксацію залишкових напружень. Пошкодження опромінених поверхонь обумовлені фізичним розпорошенням і появою тріщин

Synchronization of multi-phase oscillators: An Axelrod-inspired model

Inspired by Axelrod's model of culture dissemination, we introduce and analyze a model for a population of coupled oscillators where different levels of synchronization can be assimilated to different degrees of cultural organization. The state of each oscillator is represented by a set of phases, and the interaction --which occurs between homologous phases-- is weighted by a decreasing function of the distance between individual states. Both ordered arrays and random networks are considered. We find that the transition between synchronization and incoherent behaviour is mediated by a clustering regime with rich organizational structure, where some of the phases of a given oscillator can be synchronized to a certain cluster, while its other phases are synchronized to different clusters.Comment: 6 pages, 5 figure

Search for rare Phi decays in pi+ pi_ gamma final state

A search for phi radiative decays has been performed using a data sample of about 2.0 million phi decays collected by the CMD-2 detector at VEPP-2M collider in Novosibirsk. From the selected e+ e- -> pi+ pi- gamma events the following results were obtained: B(phi -> f0(980) gamma) < 1x10-4 for destructive and B(phi -> f0(980) gamma) < 7x10-4 for constructive interference with the Bremsstrahlung process respectively, B(phi -> gamma -> pi+ pi- gamma) 20 MeV, B(phi -> rho gamma) < 7x10-4. From the selected e+ e- -> mu+ mu- gamma events B(phi -> mu+ mu- gamma) = (2.3+-1.0)x10-5 has been obtained for E of gamma> 20 MeV. The upper limit on the P,CP-violating decay eta -> pi+ pi- has also been placed: B(eta -> pi+ pi-) < 9x10-4 . All upper limits are at 90 % C.L.Comment: 18 pages, 7 figure

Technologies of obtaining concentrated molasses from cereal grain raw material

Results of the studies of processes involved in obtaining concentrated molasses from the grain raw material (wheat) are reported. One of the methods to enhance grain concentration for obtaining molasses is the introduction of the stage of additional treatment of grains. Grain irradiation by the infrared light was used as the preliminary treatment. It is established that IR irradiation of grains causes a decrease in strength-related characteristics, violation of the integrity of grain hulls, as well as partial destruction of starch granules in grains. These transformations simplify subsequent enzymatic hydrolysis of cereal starch, which makes it possible to increase the concentration of grain raw material during production of molasses. Concentrated molasses have a higher carbohydrate content, which enables to decrease the amount of molasses per animal for feeding, and reduce the feed expenditures. Concentrated molasses can be stored for a long time. All these measures enhance the profitability of molasses production from grains. Enzymatic conversion of grains was carried out in a mechanoenzymatic reactor of original design. A conclusion is made that it is reasonable to apply the results obtained in the development of the improved technology of manufacturing concentrated molasses from different kinds of cereal grain raw material subjected to preliminarily IR treatment