Investigation of the influence of Ar pressure on vacuum-arc plasma with Cr-, Cu-, and Zr-cathodes

The work deals with the influence of argon pressure on the ion current of vacuum-arc discharge in the “Bulat-6” setup with Cr-Cu-Zr-cathodes, and also, on the rate of coating deposition on the surfaces being perpendicular and parallel to the plasma stream. It is shown that a substantial decrease in both the ion current density and the rate of coating deposition takes place at Ar pressure above 1 Pa. Consideration is given to the elementary processes occurring during plasma stream-gas target interaction.Досліджено впливи тиску аргону на іонний струм вакуумно-дугового розряду в установці «Булат-6» з Cr-, Cu-, Zr-катодами, а також на швидкість осадження покриттів на поверхні перпендикулярні і паралельні плазмовому потоку. Показано, що істотні зменшення густини іонного струму і швидкості осадження покриттів відбуваються при тиску Ar вище 1 Pa. Розглянуто елементарні процеси, що відбуваються при взаємодії плазмового потоку з газовою мішенню.Исследованы влияния давления аргона на ионный ток вакуумно-дугового разряда в установке «Булат-6» с Cr-, Cu-, Zr-катодами, а также на скорость осаждения покрытий на поверхности, перпендикулярные и параллельные плазменному потоку. Показано, что существенные уменьшения плотности ионного тока и скорости осаждения покрытий происходят при давлении Ar выше 1 Pa. Рассмотрены элементарные процессы, происходящие при взаимодействии плазменного потока с газовой мишенью

Longitudinal Ultrasound Velocity and Attenuation in Isotopically Enriched Cadmium

The results of the acoustic-properties’ study of high-purity (>99.999%) cadmium enriched to 66.4% with the isotope ¹⁰⁶Cd and to 82.2% with the isotope ¹¹⁶Cd are presented for the temperature range of 77–300 K. Isotopic effects are observed in the temperature dependence of the 50 MHz ultrasound propagation velocity and attenuation. A comparison of the sound velocity data for the ¹⁰⁶Cd and ¹¹⁶Cd samples has revealed a first-order isotopic effect with a characteristic linear dependence on the isotopes’ masses difference, and it determines the phonon-spectrum change caused by the isotope composition. Measuring the attenuation of the longitudinal ultrasound made it possible to detect a second-order isotopic effect with a quadratic dependence on the isotopes’ masses difference. The quadratic effect is due to a disordered isotope distribution, and it causes an additional relaxation mechanism for phonon scattering.Представлены результаты исследования акустических свойств высокочистого (>99,999%) кадмия, обогащённого до 66,4% по изотопу ¹⁰⁶Cd и до 82,2% по изотопу ¹¹⁶Сd, в температурной области 77–300 К. Изотопические эффекты наблюдались на температурной зависимости скорости распространения и затухания ультразвука частотой 50 МГц. Сравнение данных для скорости звука образцов ¹⁰⁶Cd и ¹¹⁶Сd выявляет изотопический эффект первого порядка с характерной линейной зависимостью от разности масс изотопов и определяет изменение фононного спектра с изотопным составом. Измерение затухания продольного ультразвука позволило обнаружить изотопический эффект второго порядка с квадратичной зависимостью от разности масс изотопов. Квадратичный эффект связан с неупорядоченным распределением изотопов и обусловливает дополнительный релаксационный механизм рассеяния фононов.Представлено результати дослідження акустичних властивостей високочистого (>99,999%) кадмію, збагаченого до 66,4% ізотопом ¹⁰⁶Cd і до 82,2% ізотопом ¹¹⁶Сd, у температурній області 77–300 К. Ізотопічні ефекти спостерігалися на температурній залежності швидкости поширення та згасання ультразвуку частотою у 50 МГц. Порівняння даних для швидкости звуку зразків ¹⁰⁶Cd і ¹¹⁶Сd виявляє ізотопічний ефект першого порядку з характерною лінійною залежністю від ріжниці мас ізотопів і визначає зміну фононного спектру з ізотопним складом. Міряння згасання поздовжнього ультразвуку уможливило виявити ізотопічний ефект другого порядку з квадратичною залежністю від ріжниці мас ізотопів. Квадратичний ефект пов’язаний з неупорядкованим розподілом ізотопів і зумовлює додатковий релаксаційний механізм розсіяння фононів

Corrosion stability of molybdenum and tungsten coatings in lead-bismuth eutectic

The paper presents results of corrosion tests of tungsten- and molybdenum-based protective coatings, deposited on nickel-molybdenum alloys (hastelloy) in heavy metal melts (Pb, Bi, Pb–Bi eutectic). Results of an investigation of hastelloy samples without protective coating are given for comparison. The investigations were carried out under static conditions at 550 °C. The mechanical properties of the samples under investigation have been shown that the corrosion stability of the uncoated alloys studied decreases in the order: lead – lead-bismuth eutectic – bismuth. The use of protective tungsten and molybdenum coatings ensures corrosion stability of hastalloy with retention of its mechanical properties.Наведено результати дослідження корозійної стійкості нікель-молібденових сплавів (хастелой) в розплавах важких металів (Pb, Bi, Pb-Bi). Корозію вивчено в статичних умовах при температурі 550 °С. Встановлено, що в ряді розплавів свинець – свинець-вісмутова евтектика – вісмут корозійна стійкість вивчених сплавів падає. Показано, що використання захисних покрить з вольфраму та молібдену підвищує корозійну стійкість хастелою.Представлены результаты исследования коррозионной стойкости никель-молибденовых сплавов (хастеллой) в расплавах тяжелых металлов (Pb, Bi, Pb-Bi). Коррозия изучена в статических условиях при температуре 550 °С. Установлено, что в ряду расплавов свинец – свинец-висмутовая эвтектика – висмут коррозионная стойкость изученных сплавов падает. Показано, что использование защитных покрытий из вольфрама и молибдена повышает коррозионную стойкость хастеллоя

Alloys for molten-salt reactors

Results are reported from studies on the selection, development and manufacture of structural materials for a fuel-salt circulation loop of molten-salt reactors. Studies into the properties of materials obtained were performed. The analysis of the main physical properties has suggested the nickel-based alloy with the optimum composition. The basic initial components of the alloy were refined by physical methods. The influence of deformation and thermal treatment on structural and mechanical properties of melted alloys was investigated. The present results give grounds to advise the alloys under discussion as materials for the fuel loop of molten-salt reactors.Приведено результати досліджень по вибору, розробці та виготовленню конструкційних матеріалів для контуру циркуляції паливної солі рідинно-сольових реакторів і дослідження властивостей, отриманого матеріалу. Аналіз основних фізичних властивостей надав перевагу сплавам на основі нікелю. Вибрано оптимальний склад сплаву. Проведено рафінування фізичними методами основних вихідних компонентів сплаву. Вивчено вплив деформації та термомеханічної обробки на структурні та механічні властивості отриманих матеріалів. Отримані результати дозволяють рекомендувати ці сплави в якості матеріалів для паливного контуру рідинно-сольових реакторів.Приведены результаты исследований по выбору, разработке и изготовлению конструкционных материалов для контура циркуляции топливной соли жидко-солевых реакторов и исследованию свойств, полученного материала. Анализ основных физических свойств позволил выбрать сплав на основе никеля с оптимальным составом. Проведено рафинирование физическими методами основных исходных компонентов сплава. Изучено влияние деформации и термической обработки на структурные и механические свойства полученных материалов. Полученные результаты позволяют рекомендовать эти сплавы в качестве материалов для топливного контура жидко-солевых реакторов

Gravitational quasinormal modes of AdS black branes in d spacetime dimensions

The AdS/CFT duality has established a mapping between quantities in the bulk AdS black-hole physics and observables in a boundary finite-temperature field theory. Such a relationship appears to be valid for an arbitrary number of spacetime dimensions, extrapolating the original formulations of Maldacena's correspondence. In the same sense properties like the hydrodynamic behavior of AdS black-hole fluctuations have been proved to be universal. We investigate in this work the complete quasinormal spectra of gravitational perturbations of $d$-dimensional plane-symmetric AdS black holes (black branes). Holographically the frequencies of the quasinormal modes correspond to the poles of two-point correlation functions of the field-theory stress-energy tensor. The important issue of the correct boundary condition to be imposed on the gauge-invariant perturbation fields at the AdS boundary is studied and elucidated in a fully $d$-dimensional context. We obtain the dispersion relations of the first few modes in the low-, intermediate- and high-wavenumber regimes. The sound-wave (shear-mode) behavior of scalar (vector)-type low-frequency quasinormal mode is analytically and numerically confirmed. These results are found employing both a power series method and a direct numerical integration scheme.Comment: added references, typos corrected, minor changes, final version for JHE

Transport Properties of the Quark-Gluon Plasma -- A Lattice QCD Perspective

Transport properties of a thermal medium determine how its conserved charge densities (for instance the electric charge, energy or momentum) evolve as a function of time and eventually relax back to their equilibrium values. Here the transport properties of the quark-gluon plasma are reviewed from a theoretical perspective. The latter play a key role in the description of heavy-ion collisions, and are an important ingredient in constraining particle production processes in the early universe. We place particular emphasis on lattice QCD calculations of conserved current correlators. These Euclidean correlators are related by an integral transform to spectral functions, whose small-frequency form determines the transport properties via Kubo formulae. The universal hydrodynamic predictions for the small-frequency pole structure of spectral functions are summarized. The viability of a quasiparticle description implies the presence of additional characteristic features in the spectral functions. These features are in stark contrast with the functional form that is found in strongly coupled plasmas via the gauge/gravity duality. A central goal is therefore to determine which of these dynamical regimes the quark-gluon plasma is qualitatively closer to as a function of temperature. We review the analysis of lattice correlators in relation to transport properties, and tentatively estimate what computational effort is required to make decisive progress in this field.Comment: 54 pages, 37 figures, review written for EPJA and APPN; one parag. added end of section 3.4, and one at the end of section 3.2.2; some Refs. added, and some other minor change

The corrosion resistance of heatproof nickel alloy in molten fluoride salts

Studies have been made into corrosion and mechanical properties of high-nickel alloys prepared at NSC KIPT on the basis of high-purity metal components. Corrosion tests of the Hastelloy-type alloy in fluoride melts at 650°C revealed formation of no films in the process of corrosion during 700 hours. The corrosion of the alloy under study in molten fluorides is characterized by a weak interaction of melt components with the alloy, by penetration of Zr and Na atoms into the alloy at a depth of 3 to 5 μm over 700 hours, by the absence of oxide films on the surface. The chromium content in the near-surface layer of the alloy decreases to a depth of 10 μm. Corrosion tests cause no essential changes in the mechanical properties of the alloy.Досліджувалися корозійні і механічні властивості зразків високонікелевих сплавів, які були виготовлені в ННЦ ХФТІ на основі високочистих металевих компонентів. В результаті корозійних випробувань сплаву типу Хастелой в розплаві фторидів при температурі 650°С не знайдено утворення яких-небудь плівок в процесі корозії протягом 700 г. Процес корозії цього сплаву в розплавах фторидів характеризується слабкою взаємодією компонентів суміші із сплавом, проникненням атомів Zr і Na в сплав на глибину до 3...5 мкм за час 700 г, відсутністю оксидних плівок на поверхні. Відбувається зменшення концентрації хрому в при поверхневому шарі сплаву на глибину до 10 мкм. Корозійні випробування не призводять до значної зміни механічних властивостей сплаву.Исследовались коррозионные и механические свойства образцов высоконикелевых сплавов, которые были изготовлены в ННЦ ХФТИ на основе высокочистых металлических компонентов. В результате коррозионных испытаний сплава типа Хастеллой в расплаве фторидов при температуре 650°С не обнаружено образования каких-либо плёнок в процессе коррозии в течение 700 ч. Процесс коррозии этого сплава в расплавах фторидов характеризуется слабым взаимодействием компонентов смеси со сплавом, проникновением атомов Zr и Na в сплав на глубину до 3…5 мкм за время 700 ч, отсутствием оксидных плёнок на поверхности. Происходит уменьшение концентрации хрома в приповерхностном слое сплава на глубину до 10 мкм. Коррозионные испытания не приводят к значительному изменению механических свойств сплава

Transport Properties of Holographic Defects

We study the charge transport properties of fields confined to a (2+1)-dimensional defect coupled to (3+1)-dimensional super-Yang-Mills at large-\nc and strong coupling, using AdS/CFT techniques applied to linear response theory. The dual system is described by \nf probe D5- or D7-branes in the gravitational background of \nc black D3-branes. Surprisingly, the transport properties of both defect CFT's are essentially identical -- even though the D7-brane construction breaks all supersymmetries. We find that the system possesses a conduction threshold given by the wave-number of the perturbation and that the charge transport arises from a quasiparticle spectrum which is consistent with an intuitive picture where the defect acquires a finite width. We also examine finite-$\lambda$ modifications arising from higher derivative interactions in the probe brane action.Comment: 54 pages, 22 figures, references added, minor changes to figures and comments, final version published in JHE

Percolation of Color Sources and the Shear Viscosity of the QGP in Central A-A Collisions at RHIC and LHC Energies

The Color String Percolation Model (CSPM) is used to determine the shear viscosity to entropy ratio ($\eta/s$) of the Quark-Gluon Plasma (QGP) produced in Au-Au collisions at $\sqrt{s_{NN}}$ = 200 GeV at RHIC and Pb-Pb at $\sqrt{s_{NN}}$ = 2.76 TeV at LHC. The relativistic kinetic theory relation for $\eta/s$ is evaluated using CSPM values for the temperature and the mean free path of the QGP constituents. The experimental charged hadron transverse momentum spectrum is used to determine the percolation density parameter $\xi$ in Au-Au collisions (STAR). For Pb-Pb at $\sqrt{s_{NN}}$ = 2.76 TeV $\xi$ values are obtained from the extrapolation at RHIC energy. The value of $\eta/s$ is 0.204$\pm$0.020 and 0.262$\pm$0.026 at the CSPM initial temperatures of 193.6$\pm$3 MeV (RHIC) and 262.2 $\pm$13 MeV (LHC) respectively. These values are 2.5 and 3.3 times the AdS/CFT conjectured lower bound $1/4\pi$. We compare the CSPM $\eta/s$ analytic expression with weak coupling (wQGP) and strong coupling (sQGP) calculations. This indicates that the QGP is a strongly coupled fluid in the phase transition region.Comment: 4 pages, 3 figures Accepted for publication in European Physical Journal C (Particles & Fields