Surface Structure Transformation in Double Forged Tungsten upon Single and Sequenced Irradiation Using Different Types of Radiation Facilities


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Structural changes in the surface layer of target samples made of double forged tungsten were investigated after successive pulsed plasma irradiation thereof using different irradiation facilities such as plasma focus (PF), plasma gun (PG), and plasma accelerator (PA). The irradiation modes simulated hard conditions occurring under the action of thermonuclear plasma on the material in modern tokamaks in such extreme situations as plasma disruption, vertical displacement, and edge localized mode effects (ELMs). Hydrogen and deuterium were used as working gases. Double forged tungsten (DFW) samples were irradiated using PF facilities (PF-6 and PF-1000U) with a subsequent irradiation using PG or PA, as well as another sequence consisting in the initial irradiation using PA and a subsequent irradiation using PF-6 at the final stage. The DFW samples in the experiments were positioned normal to the incident energy flux. The following irradiation modes were used. The PF-1000U facility provides a power density of the deuterium plasma flux onto the target surface qpl = 109–1010 W/cm2, pulse duration τpl = 50–100 ns, power density of the of fast ion beam (with energy Ei > 100 keV) qfi = 1011–1012 W/cm2, pulse duration τfi = 10–50 ns. The PF-6 facility provides qpl = 109–1010 W/cm2, τpl = 50 ns, qfi = 1010–1011 W/cm2, τfi = 10–50 ns. The PG facility provides energy density Q = 0.8 MJ/m2, density of hydrogen plasma q ≈ 5 × 106 W/cm2, pulse duration τ = 15 μs. The PA facility provides Q = 0.75 MJ/m2, power density of deuterium plasma q = 3.6 × 105 W/cm2, τ = 0.25 ms. General features and peculiarities inherent in tungsten damage and changes in the structural state thereof under the action of energy flows in the hard mode of preliminary irradiation in PF facilities with subsequent radiation exposure in softer modes implemented in PG and PA facilities are considered. It is shown that, in the irradiation modes under investigation, the character of material degradation depends not only on the magnitude and duration of the single energy pulses generated by a testing facility but also on the number of energy pulses. The depth of the apparent damaged layer, wherein the crippling of the material occurs, is about 200 μm in almost all the studied irradiation modes, the damage being of thermal and shock-wave nature.

Об авторах

E. Demina

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Автор, ответственный за переписку.
Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

V. Gribkov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

M. Prusakova

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

V. Pimenov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

E. Morozov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

S. Maslyaev

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Voronin

Ioffe Physical-Technical Institute

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, St. Petersburg, 194021

V. Gusev

Ioffe Physical-Technical Institute

Email: elenadyom@mail.ru
Россия, St. Petersburg, 194021

I. Garkusha

Institute of Plasma Physics

Email: elenadyom@mail.ru
Украина, Kharkiv, 61108

V. Makhlai

Institute of Plasma Physics

Email: elenadyom@mail.ru
Украина, Kharkiv, 61108

T. Laas

School of Natural Sciences and Health

Email: elenadyom@mail.ru
Эстония, Tallinn, 10120

V. Shirokova

School of Natural Sciences and Health

Email: elenadyom@mail.ru
Эстония, Tallinn, 10120

B. Vali

School of Natural Sciences and Health

Email: elenadyom@mail.ru
Эстония, Tallinn, 10120

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».