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

HIgh heat flux plasma testing of ITER divertor materials under ELM relevant conditions in QSPA Kh-50

Performed studies of plasma-surface interaction include measurements of plasma energy deposited to the material surface and determination of tungsten cracking threshold during repetitive ITER ELM-like plasma exposures in QSPA Kh-50 with plasma pulses of energy density up to 2.5 MJ/m2 and duration of 0.25 ms. The energy threshold for tungsten cracking development is found to be ~0,3 MJ/m2. The Ductile-to-Brittle Transition Temperature (DBTT) is experimentally estimated for ITER relevant tungsten grade. Major crack network (cells size up to 1.3 mm) forms only in cases of initial target temperatures below DBTT. Intergranular micro-cracks network (size of cells corresponds to the grain size) appears under heat loads after melting threshold

The structure and nanoindentation of C₆₀ films

The epitaxial (111) oriented fullerite films have been prepared by condensation of C₆₀ molecules onto mica substates in a quasi-closed volume. The hardness H = 0.55±0.17 GPa and Young`s modulus E = 15±1 GPa of the fullerite films along the (111) direction of the film fcc lattice have been deterimined

Structure and stress state of ion-plasma hafnium condensates

The 0.05-0.5 μm trick films have been obtained from GFE-1 grade hafnium target by magnetron sputtering using argon ions. Purity of the obtained films was controlled by X-ray fluorescence spectroscopy. The structure of films was explored by X-ray diffractometry. The compression residual stresses in the α-Hf films and the value of crystal lattice periods have been determined by X-ray strain measurement