STUDY OPPORTUNITIES ТО IMPROVE LOCAL EFFICIENCY AND UNIFORMITY OF DISTRIBUTION OF FILM COOLING FOR A NUMBER OF HOLES WHEN USING THE V-SHAPED DIMPLES

Experimental studies of film cooling behind a series of discrete holes on a flat wall are carried out. The range of angles formed by the axes of the injection holes with a shielded wall from 45 to 90 degrees, the parameters of the injection from 0.3 to 1.2 is covered. The Mach number has not been modelled. Local increase of efficiency and uniformity of distribution of film cooling is revealed when using V-shaped dimples connected in continuous lines behind a number of holes

Cytogenetic effects of neutron therapy in patients with parotid gland tumors and relapse of breast cancer

Aim:To assess the frequency and spectrum of chromosome aberrations and micronuclei in peripheral blood lymphocytes of patients with parotid salivary gland tumors and relapse of breast cancer during the course of neutron therapy. Materials and Methods: Samples of peripheral blood were obtained from 9 patients with parotid salivary gland tumors (T3N0–3M0) and 8 patients with relapse of breast cancer before, after first fraction and at the end of neutron therapy. The treatment course specified 5.5–8.4 Gy (equivalent to 23–44 Gy of photon irradiation) with 1.3–2.2 Gy per fraction for patients with parotid salivary gland tumors and 4,8–8.0 Gy (equivalent to 30–40 Gy of photon irradiation) with 1.6 Gy per fraction for patients with relapse of breast cancer. Control group established for conventional cytogenetic analysis consisted of 15 healthy persons. Assessment of chromosome aberrations frequency was performed on routinely stained metaphase plates. Lymphocytes from the same patients were analyzed by micronucleus test in combination with fluorescent in situ hybridization (FISH) using pancentromeric DNA probe. Results: Level of chromosome aberrations and micronuclei significantly increased in lymphocytes of patients from both groups during neutron therapy (P < 0.05). This increase was mainly due to chromosome-type aberrations and centromere-negative micronuclei. The prevalent types of aberrations are in agreement with theoretical mechanisms of neutron effects on cells. Conclusion: Cytogenetic effects of fast neutron therapy in lymphocytes of patients with parotid salivary gland tumors and relapse of breast cancer were observed. A positive dynamics of radiation-induced chromosomal damages formation during the course was denoted in lymphocytes of cancer patients in both groups

Design of inorganic polymer composites for electromagnetic radiation absorption using potassium titanates

This paper investigated the synthesis of inorganic polymer composites for electromagnetic radiation absorption using potassium titanates. The selected polyamide 6 and potassium polytitanate materials contain TiО2, K2СО3, and KCl obtained by charge sintering. Results showed that modification of polyamide 6 with sintering products in the form of a fine powder of potassium polytitanate that contains different phases K2O × 2TiO2, K2O × 4TiO2, and K2O × 6TiO2 which increased their strength properties. With increased potassium titanates (PTT) synthesis, a gradual transition from di to potassium hexatitanates occurs K2O × 2TiO2 – K2O × 4TiO2 – K2O × 6TiO2. The optimal content of potassium polytitanate was over 20 % by mass. To fully ensure the reinforcing effect due to the filling of potassium polytitanate polyamide 6, it is necessary to use whiskers K2O × 6TiO2, which can be collected by the additional crystallization of the amorphous charge sintering product. By designing experimentalstatistical mathematical models in equal regressions, mathematical optimization of inorganic polymer composites for electromagnetic radiation absorption using PTT was carried out

Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50

Experimental simulations of ITER transient events with relevant surface heat load parameters (energy density and the pulse duration) were carried out with a quasi-stationary plasma accelerator QSPA Kh-50. The several mechanisms of dust generation from tungsten surfaces were identified. The major cracks development and it bifurcation led to generation dust particles with sizes up to tens μm. Melting of surface and development of fine meshes of cracks along the grain boundaries are accompanied by resolidified bridges formation through the fine cracks. Such bridges produce nm-size dust. Appearance of sub-micron and nanometer-size cellular structures under plasma irradiation can leads to the intensification of the dust formation.Экспериментальное моделирование ИТЭР переходных явлений с соответствующими параметрами тепловых нагрузок на поверхность (плотности энергии и длительности импульса) выполнены в квазистационарном плазменном ускорителе КСПУ Х-50. Были идентифицированы несколько механизмов генерации пыли с поверхности вольфрама. Развитие макротрещин и их бифуркация привели к генерации частиц пыли размером до десятков микрометров. Плавление поверхности и развитие сетки мелких трещин по границам зерен, сопровождаются образованием перезатвердевших мостов через мелкие трещины. Такие мосты создают наноразмерную пыль. Появление субмикронных и наноразмерных ячеистых структур при облучении плазмой может интенсифицировать образование пыли.Експериментальне моделювання ІТЕР перехідних явищ з відповідними параметрами теплових навантажень на поверхню (густини енергії і тривалості імпульсу) виконані в квазістаціонарному плазмовому прискорювачі КСПП Х-50. Були ідентифіковані декілька механізмів генерації пилу з поверхні вольфраму. Розвиток макротріщин і їх біфуркація привели до генерації частинок пилу розміром до десятків мікрометрів. Плавлення поверхні і розвиток сітки дрібних тріщин по границях зерен супроводжуються утворенням перезатверділих мостів через дрібні тріщини. Такі мости створюють нанорозмірний пил. Поява субмікронних і нанорозмірних стільникових структур під час опромінення плазмою може інтенсифікувати утворення пилу

Search for Heavy Neutrino in K->mu nu_h(nu_h-> nu gamma) Decay at ISTRA+ Setup

Heavy neutrino nu_h with m_h < 300MeV/c^2 can be effectively searched for in kaon decays. We put upper limits on mixing matrix element |U_mu_h}|^2 for radiatively decaying nu_h from K->mu nu_h (nu_h -> nu gamma) decay chain in the following parameter region: 30MeV/c^2 < m_h < 80MeV/c^2; 10^{-11}sec < tau_h < 10^{-9}sec. For the whole region |U_{mu h}|^2 < 5 x 10^{-5} for Majorana type of nu_h and | U_{\mu h}|^2 < 8 x 10^{-5} for the Dirac case.Comment: Published in Phys. Lett.

Damage of 3D tungsten targets in the course of ITER ELM-like heat loads

The damage of tungsten target under repetitive plasma loads have been studied with a quasi-stationary plasma accelerator QSPA Kh-50. The target construction was close to the ITER divertor reference design. The plasma stream parameters were relevant to ITER ELMs (surface heat load of 0.9 MJ/m² and pulse duration of 0.25 ms). The features of surface erosion and particle emission have been investigated in the course of increasing number of plasma pulses. The number of solid/droplet particles separated from the exposed target and their dynamics depend on the applied exposition dose. The contribution of different erosion mechanisms to the tungsten target destruction was evaluated.Изучены повреждения вольфрамовой мишени при многократном облучении плазмой в квазистационарном плазменном ускорителе КСПУ Х-50. Мишень имела конструкцию, близкую к строению компонентов дивертора ИТЭР. Параметры потоков плазмы выбраны близкими к ELM в ИТЭР (тепловая нагрузка на поверхность составляла 0,9 МДж/м², длительность импульса – 0,25 мс). Исследованы особенности эрозии поверхности и эжекции капель при увеличении количества плазменных импульсов. Показано, что количество пыли/капель и динамика частиц, отделившихся от облучаемой мишени, зависят от дозы облучения. Анализируется вклад разных механизмов эрозии в разрушение вольфрамовой мишени.Вивчено пошкодження вольфрамової мішені під час багаторазового опромінення плазмою в квазістаціонарному плазмовому прискорювачі КСПП Х-50. Мішень мала конструкцію близьку до будови компонентів дивертора ІТЕР. Параметри потоків плазми обрані близькими до ELM в ІТЕР (теплове навантаження на поверхню становило 0,9 МДж/м², тривалість імпульсу – 0,25 мс). Досліджено особливості ерозії поверхні та ежекції крапель зі збільшенням кількості плазмових імпульсів. Показано, що число та динаміка пилу/крапель, які відокремилися від опромінюваної мішені, залежать від дози опромінення. Визначено внесок різних механізмів ерозії в руйнування вольфрамової мішені

Castellated structures behaviour under QSPA Kh-50 plasma exposures in ITER relevant conditions

The experimental study of castellated target erosion under relevant to ITER ELMs surface heat load (i.e., energy density and the pulse duration as well as particle loads) was performed in QSPA Kh-50 quasi-stationary plasma accelerator. The damage of surface, mechanisms of solid/liquid particle ejection for different parts of castellated targets exposed to QSPA plasma streams has been studied in the course of increasing number of pulses. It is shown that melt dynamics at the structure edges, droplet splashing and molten bridges through the slits are determining processes in macroscopic erosion of castellated surface structures.На квазистационарном плазменном ускорителе КСПУ Х-50 проведено экспериментальное изучение эрозии зубчатых мишеней под воздействием поверхностных тепловых (удельная энергия и длительность импульса) и корпускулярных нагрузок, характерных для режимов ELM в ИТЭР. Повреждение поверхности, механизмы эжекции частиц в твердой и капельной фазе из различных частей мишени исследованы в зависимости от количества плазменных импульсов. Показано, что динамика движения расплава на границах структур, разбрызгивание капель и появление «мостиков» расплава через зазоры между составляющими мишени являются определяющими процессами в макроскопической эрозии составных поверхностных структур.На квазістаціонарному плазмовому прискорювачі КСПП Х-50 проведено експериментальне вивчення ерозії зубчастих мішеней під впливом поверхневих теплових (питома енергія і тривалість імпульсу) і корпускулярних навантажень, характерних для режимів ELM в ІТЕР. Пошкодження поверхні, механізми ежекції частинок в твердій і крапельній фазі з різних частин мішені досліджені в залежності від кількості плазмових імпульсів. Показано, що динаміка руху розплаву на межах структур, розбризкування крапель і поява «містків» розплаву через зазори між складовими мішені є визначальними процесами в макроскопічній ерозії складених поверхневих структур

Influence of hydrogen and helium plasma streams exposures on modification of tungsten structure under powerful transient loads

Influence of plasma exposures on tungsten behavior was studied in QSPA Kh-50 facility and pulsed plasma gun PPA. Plasma loads were chosen either below the melting threshold or resulting in pronounced melting. Evolution of residual stresses and lattice spacing was studied for various number of hydrogen or helium plasma impacts. The value of residual stresses depends on irradiation dose and kind of impact plasma. The non monotone change of lattice spacing was observed for melted surface. The damage of exposed surface was caused by cracks appearing.Поведінку вольфрамових мішень при впливі плазмових потоків досліджено на КСПП Х-50 і імпульсивній плазмовій гарматі ІПП. Плазмові навантаження будо обрано нижче порога плавлення і в умовах, що забезпечують явне плавлення. Еволюція залишкових напружень і параметра решітки була досліджена для різної кількості імпульсів водневої або гелієвої плазми. Величина залишкових напружень залежна від дози опромінення та виду плазми, що опромінювала. Немонотонна зміна параметра решітки спостерігалася для розплавленої поверхні. Пошкодження опроміненої поверхні викликано появою тріщин.Поведение вольфрамовых мишеней при воздействии плазменных потоков исследовано на КСПУ Х-50 и импульсной плазменной пушке ИПУ. Плазменные нагрузки были выбраны ниже порога плавления и в условиях, обеспечивающих явленое плавление. Эволюция остаточных напряжений и параметра решетки исследована для различного количества импульсов водородной или гелиевой плазмы. Величина остаточных напряжений зависела от дозы облучения и вида облучающей плазмы. Немонотонное изменение параметра решетки наблюдалось для расплавленной поверхности. Повреждение облученной поверхности вызвано появлением трещин

Characterization of macroscopic erosion of castellated and flat tungsten surfaces under ITER-like transient plasma loads

The damages of tungsten targets with different geometries under repetitive transient hydrogen plasma loads have been studied with a quasi-stationary plasma accelerator QSPA Kh-50. The results of the experiments on target with geometry close to ITER divertor reference design have been compared to results of previous experiments on flat target. The plasma stream parameters were relevant to ITER ELMs (surface heat load above the melting (0.6 MJ/m²) and below the evaporation (1.1 MJ/m²) thresholds of tungsten and pulse duration of 0.25 ms). Surface erosion and dynamics of erosion products have been investigated in the course of repetitive plasma pulses. The crack networks and progressive corrugation occurred on the surface of all the targets exposed to a large number of plasma pulses. Melt motion leads to grow of protuberances on edges of castellated target units. Unlike the flat targets, the separation of liquid/solid particles from the edges of the units is the most significant source of the castellated targets erosion.Вивчено пошкодження вольфрамових мішеней з різною геометрією при повторюваних імпульсних навантаженнях водневої плазмою в квазістаціонарному плазмовому прискорювачі КСПП Х-50. Результати експериментів з мішенню, що має геометрію близьку до конструкції дивертора IТЕР, зіставлені з результатами для пласких мішеней. Параметри потоків плазми обрані близькими до ELM в ІТЕР (поверхневе теплове навантаження вище порога плавлення (0,6 МДж/м²) та нижче порога випаровування вольфраму (1,1 МДж/м²), тривалість імпульсу 0,25 мс). Представлена характеристика ерозії поверхонь і ежекції частинок з мішеней в умовах повторюваних плазмових імпульсів. На поверхнях мішеней, опромінених великою кількістю плазмових імпульсів, виявлені сітки тріщин і виражена хвиляста структура. Рух розплаву призводить до зростання виступів на краях елементів зубчастої мішені. На відміну від плоских мішеней відділення рідких/твердих частинок з країв елементів становить найбільш істотне джерело ерозії зубчастих мішеней.Изучены повреждения вольфрамовых мишеней с различной геометрией при повторяющихся импульсных нагрузках водородной плазмой в квазистационарном плазменном ускорителе КСПУ Х-50. Результаты экспериментов с мишенью, имеющей близкую к конструкции дивертора ИТЭР геометрию, сопоставлены с результатами для плоских мишеней. Параметры потоков плазмы выбраны близкими к ELM в ИТЭР (поверхностная тепловая нагрузка выше порога плавления (0,6 МДж/м²) и ниже порога испарения вольфрама (1,1 МДж/м²), длительность импульса 0,25 мс). Представлена характеристика эрозии поверхностей и эжекции частиц с мишеней в условиях повторяющихся плазменных импульсов. На поверхностях мишеней, облученных большим количеством плазменных импульсов, обнаружены сетки трещин и выраженная волнистая структура. Движение расплава приводит к росту выступов на краях элементов зубчатой мишени. В отличиe от плоских мишеней отделение жидких/твердых частиц с краев элементов составляет наиболее существенный источник эрозии зубчатых мишеней