Dense plasma focus PACO as a hard X-ray emitter: a study on the radiation source

The radiation in the X-ray range detected outside the vacuum chamber of the dense plasma focus (DPF) PACO, are produced on the anode zone. The zone of emission is studied in a shot-to-shot analysis, using pure deuterium as filling gas. We present a diagnostic method to determine the place and size of the hard X-ray source by image analysis of high density radiography plates.Fil: Supán, L.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Guichón, S.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Moroso, Roberto Luis. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Acuña, H.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; ArgentinaFil: Malamud, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; Argentin

Dispositivo Plasma Focus como fuente pulsada de neutrones de fusión D-D para identificación de nucleidos por activación neutrónica: primeros resultados

La activación por captura neutrónica de núcleos atómicos componentes de sustancias y el subsiguiente registro del espectro de radiación gamma instantánea y/o de decaimiento temprano característico emitida por los mismos, constituye una técnica de análisis no destructivo y extremadamente sensible que posibilita tanto identificarlos como determinarlos cuantitativamente. Para esta finalidad, se requiere irradiarlos con haces de neutrones cuyas energías estén típicamente comprendidas en los rangos térmicos y epitérmicos. Para un gran número de nucleidos y sus correspondientes isótopos estos rangos energéticos permiten maximizar la sección eficaz de captura nuclear. En la práctica, se recurre corrientemente al empleo de fuentes de neutrones constituidas por radioisótopos (naturales y artificiales) de relativamente alta actividad y largo tiempo de vida de decaimiento (226Ra-9Be, 252Cf, etc), que son difícilmente asequibles y de manipulación peligrosa o bien a instalaciones que por sus dimensiones físicas y complejidad estructural resultan de imposible traslado (reactores nucleares de investigación, aceleradores de partículas, etc.). En esta comunicación se presentan primeros resultados del empleo de un dispositivo plasma focus de relativamente baja energía operativa (2kJ, 31kV) como fuente generadora y transportable de haces de neutrones de fusión D-D (2.45 MeV) para el análisis de sustancias "in situ" por activación. Se muestra un simple espectro conteniendo la línea de emisión característica de 446.8 keV del isótopo 110Ag resultante de la reacción nuclear 109Ag(n,e,neutrino, gamma)110Ag que es activada por irradiación de una muestra de Ag natural con neutrones moderados producidos a partir de los energéticos que proporciona el dispositivo plasma focus. La emisión es registrada mediante un sistema convencional para espectroscopía gamma basado en un cristal de NaI(Tl)-Fotomultiplicador acoplado a un circuito amplificador y de adquisición de datos multicanal controlado por software.Fil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Moroso, Roberto Luis. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Barbaglia, M.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Mayer, R.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Supán, L.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Guichon, Santiago. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentin

Dispositivo Plasma Focus como fuente pulsada de neutrones de fusión D-D para identificación de nucleidos por activación neutrónica: primeros resultados

La activación por captura neutrónica de núcleos atómicos componentes de sustancias y el subsiguiente registro del espectro de radiación gamma instantánea y/o de decaimiento temprano característico emitida por los mismos, constituye una técnica de análisis no destructivo y extremadamente sensible que posibilita tanto identificarlos como determinarlos cuantitativamente. Para esta finalidad, se requiere irradiarlos con haces de neutrones cuyas energías estén típicamente comprendidas en los rangos térmicos y epitérmicos. Para un gran número de nucleidos y sus correspondientes isótopos estos rangos energéticos permiten maximizar la sección eficaz de captura nuclear. En la práctica, se recurre corrientemente al empleo de fuentes de neutrones constituidas por radioisótopos (naturales y artificiales) de relativamente alta actividad y largo tiempo de vida de decaimiento (226Ra-9Be, 252Cf, etc), que son difícilmente asequibles y de manipulación peligrosa o bien a instalaciones que por sus dimensiones físicas y complejidad estructural resultan de imposible traslado (reactores nucleares de investigación, aceleradores de partículas, etc.). En esta comunicación se presentan primeros resultados del empleo de un dispositivo plasma focus de relativamente baja energía operativa (2kJ, 31kV) como fuente generadora y transportable de haces de neutrones de fusión D-D (2.45 MeV) para el análisis de sustancias "in situ" por activación. Se muestra un simple espectro conteniendo la línea de emisión característica de 446.8 keV del isótopo 110Ag resultante de la reacción nuclear 109Ag(n,e,neutrino, gamma)110Ag que es activada por irradiación de una muestra de Ag natural con neutrones moderados producidos a partir de los energéticos que proporciona el dispositivo plasma focus. La emisión es registrada mediante un sistema convencional para espectroscopía gamma basado en un cristal de NaI(Tl)-Fotomultiplicador acoplado a un circuito amplificador y de adquisición de datos multicanal controlado por software.Fil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Moroso, Roberto Luis. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Barbaglia, M.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Mayer, R.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Supán, L.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; ArgentinaFil: Guichon, Santiago. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco; Argentin

Stability of expanded austenite, generated by ion carburizing and ion nitriding of AISI 316L SS, under high temperature and high energy pulsed ion beam irradiation

Expanded austenite can be generated on austenitic stainless steels either by ion carburizing or ion nitriding. In both cases the resulting fcc crystal structure, supersaturated with nitrogen or carbon, is strongly hardened with improved wear-resistance, while maintaining the original resistance to corrosion. In this work, we have studied the stability of expanded austenite, generated by ion nitriding and ion carburizing on AISI 316L SS with N and C, under: a—high temperature (225 °C – 504 °C), and b—under irradiation with high energy (30 keV – 500 keV), high fluence (~ 1015 cm− 2), short duration (~ 400 ns) light (deuterium and helium) ion beams. It was found that expanded austenite is stable below 325 °C. Between 325 °C and 504 °C expanded austenite lattice parameter presents gradual reduction with increasing temperature. We observed microstructural changes related only to the temperature treatment. We did not observe any microstructure change due to the duration of the heat treatment. Over 504 °C, the lattice parameter returns to the material's austenite original parameter. On the other hand, when irradiated with pulsed ion beams, a gradual reduction of the lattice parameter corresponding to the expanded austenite with the number of pulses was observed. This behavior can be explained through the thermal shock induced on the surface by each beam, consisting in fast heating followed by fast cooling that induces the gradual exo-diffusion of N (or C). Nevertheless, after 20 ion pulses, a final lattice parameter slightly higher than the corresponding to the original austenite was found as stable limit. This residual expansion can be attributed to partial amorphization of the first few micrometers that induces stresses on the crystals of austenite which are closer to the surface layers.Fil: García Molleja, J.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil; ArgentinaFil: Piccoli, M.. Università Roma Tre. Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale; ItaliaFil: Moroso, Roberto Luis. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil; ArgentinaFil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil; ArgentinaFil: Nosei, L.. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Instituto de Mecánica Aplicada y Estructuras; ArgentinaFil: Burgi, Juan Mauel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Benporad, E.. Università Roma Tre. Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale; ItaliaFil: Feugeas, Jorge Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); Argentin

Behavior of nitrided and carburized AISI 904-L stainless steels under severe light ion beam irradiation with plasma focus

Superaustenitic stainless steels have become of growing interest in industrial and technological fields, but there is not a complete understanding on their fundamental properties and their performances. For this paper, AISI 904-L superaustenitic samples were nitrided and carburized in order to study the expanded austenite stability under severe deuterium and helium ion bombardment. Surface treatments were conducted using pulsed plasma glow discharges in a low pressure atmosphere, and a dense plasma focus device was used to irradiate the samples. Characterization techniques used were focused ion beam/SEM, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and grazing incidence X-ray diffraction. Our results showed in carburized samples lattice expansion growth with the time treatment, but in nitrided samples, an expanded austenite reduction with time treatment was observed due to the formation of nitride nanoagglomerates. Moreover, this ion impingement provoked surface melting and a severe collision cascade, and a damaged bead located under the craters composed solely of minor alloying atoms. Furthermore, nitrided samples were more stable following ion bombardment than the carburized ones. When helium ions were used, the loss of expansion (triggered by diffusion processes of N or C to deeper regions) was more pronounced in the expanded austenite, but when deuterium ions were used to bombard the sample, there was a crystallite development of stressed austenite, which provoked a diffraction peak arousal at 43.3°.Fil: García Molleja, Javier. Universite de Nantes; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gomez, Bernardo Jose Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Moroso, Roberto Luis. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Piccoli, M.. Università di Roma; ItaliaFil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Burgi, Juan Mauel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Bemporad, E.. Università di Roma; ItaliaFil: Feugeas, Jorge Nestor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentin