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 cra...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Вопросы атомной науки и техники
Date:2012
Main Authors: Makhlaj, V.A., Garkusha, I.E., Aksenov, N.N., Byrka, O.V., Landman, I., Lebedev, S.I., Shevchuk, P.B.
Format: Article
Language:English
Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2012
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/109101
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50 / V.A. Makhlaj, I.E. Garkusha, N.N. Aksenov, O.V. Byrka, I. Landman, S.I. Lebedev, P.B. Shevchuk // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 6. — С. 55-57. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862541205656567808
author Makhlaj, V.A.
Garkusha, I.E.
Aksenov, N.N.
Byrka, O.V.
Landman, I.
Lebedev, S.I.
Shevchuk, P.B.
author_facet Makhlaj, V.A.
Garkusha, I.E.
Aksenov, N.N.
Byrka, O.V.
Landman, I.
Lebedev, S.I.
Shevchuk, P.B.
citation_txt Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50 / V.A. Makhlaj, I.E. Garkusha, N.N. Aksenov, O.V. Byrka, I. Landman, S.I. Lebedev, P.B. Shevchuk // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 6. — С. 55-57. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Вопросы атомной науки и техники
description 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.
first_indexed 2025-11-24T16:28:15Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-109101
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1562-6016
language English
last_indexed 2025-11-24T16:28:15Z
publishDate 2012
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format dspace
spelling Makhlaj, V.A.
Garkusha, I.E.
Aksenov, N.N.
Byrka, O.V.
Landman, I.
Lebedev, S.I.
Shevchuk, P.B.
2016-11-20T19:09:26Z
2016-11-20T19:09:26Z
2012
Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50 / V.A. Makhlaj, I.E. Garkusha, N.N. Aksenov, O.V. Byrka, I. Landman, S.I. Lebedev, P.B. Shevchuk // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 6. — С. 55-57. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
1562-6016
PACS:52.40.Hf
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/109101
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.
This work is supported in part by STCU project # P405 and IAEA’s CRP F1.30.13
en
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Вопросы атомной науки и техники
ИТЭР и приложения для термоядерного реактора
Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
Плазмо-поверхностное взаимодействие и механизмы образования пыли в экспериментах, моделирующих ITER ELM в КСПУ Х-50
Плазмо-поверхнева взаємодія і механізми утворення пилу в експериментах, що моделюють ITER ELM в КСПП Х-50
Article
published earlier
spellingShingle Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
Makhlaj, V.A.
Garkusha, I.E.
Aksenov, N.N.
Byrka, O.V.
Landman, I.
Lebedev, S.I.
Shevchuk, P.B.
ИТЭР и приложения для термоядерного реактора
title Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
title_alt Плазмо-поверхностное взаимодействие и механизмы образования пыли в экспериментах, моделирующих ITER ELM в КСПУ Х-50
Плазмо-поверхнева взаємодія і механізми утворення пилу в експериментах, що моделюють ITER ELM в КСПП Х-50
title_full Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
title_fullStr Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
title_full_unstemmed Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
title_short Plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in ITER ELM simulation experiments with QSPA Kh-50
title_sort plasma-surface interaction and mechanisms of dust production in iter elm simulation experiments with qspa kh-50
topic ИТЭР и приложения для термоядерного реактора
topic_facet ИТЭР и приложения для термоядерного реактора
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/109101
work_keys_str_mv AT makhlajva plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT garkushaie plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT aksenovnn plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT byrkaov plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT landmani plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT lebedevsi plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT shevchukpb plasmasurfaceinteractionandmechanismsofdustproductioniniterelmsimulationexperimentswithqspakh50
AT makhlajva plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT garkushaie plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT aksenovnn plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT byrkaov plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT landmani plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT lebedevsi plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT shevchukpb plazmopoverhnostnoevzaimodeistvieimehanizmyobrazovaniâpylivéksperimentahmodeliruûŝihiterelmvkspuh50
AT makhlajva plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT garkushaie plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT aksenovnn plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT byrkaov plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT landmani plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT lebedevsi plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50
AT shevchukpb plazmopoverhnevavzaêmodíâímehanízmiutvorennâpiluveksperimentahŝomodelûûtʹiterelmvkspph50