Surface modification and droplet formation under exposures of tungsten coatings with ELM-like transient loads

Features of surface modification of tungsten coatings after repetitive irradiation with QSPA Kh-50 plasma pulses are presented. Cracking, development of tungsten surface morphology and emission of droplets are studied. Targets were made from samples of steel covered by tungsten coatings of different thickness (4, 12, 40 μm). Pre-coated targets were irradiated with powerful plasma streams of heat fluxes relevant to ELMs in ITER. Mechanisms of modification and damaging of tungsten coatings under irradiation with powerful plasma streams are discussed.Представлены особенности модификации поверхности вольфрамовых покрытий после повторяющихся плазменных тепловых нагрузок КСПУ Х-50. Исследовано развитие трещин, изменения в морфологии поверхности вольфрамовых покрытий и инжекция капель. Мишени были сделаны из образцов стали с нанесенными вольфрамовыми покрытиями различной толщины (4, 12, 40 мкм). Подготовленные мишени облучались мощными тепловыми потоками плазмы, соответствующими ELM в ИТЭР. Особое внимание уделено исследованиям повреждений вольфрамового покрытия в качестве материала для поверхностей дивертора и первой стенки камеры реактора термоядерного синтеза. Обсуждаются механизмы модификации и повреждения вольфрамовых покрытий при облучении мощными потоками плазмы.Представлені особливості модифікації поверхні вольфрамових покриттів після повторюваних плазмових теплових навантажень КСПП Х-50. Досліджено розвиток тріщин, зміни в морфології поверхні вольфрамових покриттів і інжекція крапель. Мішені були зроблені із зразків сталі, на яку нанесені вольфрамові покриття різної товщини (4, 12, 40 мкм). Підготовлені мішені опромінювалися потужними тепловими потоками плазми, відповідними до ELMам в ІТЕР. Особливу увагу приділено дослідженням пошкоджень вольфрамового покриття в якості основного матеріалу для поверхонь дивертора і першої стінки камери реактора термоядерного синтезу. Обговорюються механізми модифікації та пошкодження вольфрамових покриттів при опроміненні потужними потоками плазми

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

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

Heat loss from the Atlantic water layer in the northern Kara Sea: causes and consequences

A distinct, subsurface density front along the eastern St. Anna Trough in the northern Kara Sea is inferred from hydrographic observations in 1996 and 2008–2010. Direct velocity measurements show a persistent northward subsurface current (~ 20 cm s−1) along the St. Anna Trough eastern flank. This sheared flow, carrying the outflow from the Barents and Kara Seas to the Arctic Ocean, is also evident from shipboard observations as well as from geostrophic velocities and numerical model simulations. Although no clear evidence for the occurrence of shear instabilities could be obtained, we speculate that the enhanced vertical mixing along the St. Anna Trough eastern flank promoted by a vertical velocity shear favors the upward heat loss from the intermediate warm Atlantic water layer. The associated upward heat flux is inferred to 50–100 W m−2 using hydrographic data and model simulations. The zone of lowered sea ice thickness and concentration essentially marks the Atlantic water pathway in the St. Anna Trough and adjacent Nansen Basin continental margin from both sea-ice remote sensing observations and model simulations. In fact, the seaice shows a consistently delayed freeze-up onset during fall and a reduction in the seaice thickness during winter. This is consistent with our results on the enhanced Atlantic water heat loss along the Atlantic water pathway in the St. Anna Trough

Laminated material for gamma radiation shielding

The efficiency of a radiation shielding structure consisting of a set of alternating layers of light and heavy metals is shown to be enhanced when the layered structure is turned to a radiation source by the light metal layer. The protection efficiency is maximal at the single-period structure scheme (one light metal layer and one heavy one). The validity of the predicted regularities is confirmed by experimental results obtained using W and Al as the layered structure materials. Dependence of radiation absorption efficiency on orientation of layers relative to the source was observed also for thin three-layer W-Mo-Tl structure.Показано, що ефективність захисту, що складається з набору переміжних шарів легкого та важкого металів, є вищою у випадку, коли шарувата структура обернена до джерела випромінювання шаром легкого металу. Ефективність захисту є максимальною при одноперіодній схемі структури (один шар легкого металу та один важкого). Справедливість прогнозованих закономірностей підтверджено результатами експери ментів з застосуванням W та АІ як матеріалів шаруватої структури. Залежність ефективності поглинання випромінювання від орієнтації шарів відносно джерела спостерігалася також для тонкої тришарової структури W-Mo-Ті.Показано, что эффективность защиты, состоящей из набора чередующихся слоев легкого и тяжелого металлов, выше в случае, когда слоистая структура обращена к источнику излучения слоем легкого металла. Эффективность защиты максимальна при однопериодной схеме структуры (один слой легкого металла и один - тяжелого). Справедливость предсказанных закономерностей подтверждена результатами экспериментов с использованием W и Аl в качестве материалов слоистой структуры. Зависимость эффективности поглощения излучения от ориентации слоев относительно источника наблюдалась также для тонкой трехслойной структуры W-Mo-Ti

Laminated material for gamma radiation shielding

The efficiency of a radiation shielding structure consisting of a set of alternating layers of light and heavy metals is shown to be enhanced when the layered structure is turned to a radiation source by the light metal layer. The protection efficiency is maximal at the single-period structure scheme (one light metal layer and one heavy one). The validity of the predicted regularities is confirmed by experimental results obtained using W and Al as the layered structure materials. Dependence of radiation absorption efficiency on orientation of layers relative to the source was observed also for thin three-layer W-Mo-Tl structure.Показано, що ефективність захисту, що складається з набору переміжних шарів легкого та важкого металів, є вищою у випадку, коли шарувата структура обернена до джерела випромінювання шаром легкого металу. Ефективність захисту є максимальною при одноперіодній схемі структури (один шар легкого металу та один важкого). Справедливість прогнозованих закономірностей підтверджено результатами експери ментів з застосуванням W та АІ як матеріалів шаруватої структури. Залежність ефективності поглинання випромінювання від орієнтації шарів відносно джерела спостерігалася також для тонкої тришарової структури W-Mo-Ті.Показано, что эффективность защиты, состоящей из набора чередующихся слоев легкого и тяжелого металлов, выше в случае, когда слоистая структура обращена к источнику излучения слоем легкого металла. Эффективность защиты максимальна при однопериодной схеме структуры (один слой легкого металла и один - тяжелого). Справедливость предсказанных закономерностей подтверждена результатами экспериментов с использованием W и Аl в качестве материалов слоистой структуры. Зависимость эффективности поглощения излучения от ориентации слоев относительно источника наблюдалась также для тонкой трехслойной структуры W-Mo-Ti