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SUMMARY:Dinámica de la expansión de una onda de choque producida en un s
 istema de alambre explosivo
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UID:indico-contribution-538-4506@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Gonzalo Rodríguez Prieto (ETSII - UCLM)\nDentro de 
 los numerosos mecanismos para crear plasmas en condiciones controladas\, d
 estaca por su aparente sencillez el alambre explosivo. Consiste en una red
  RLC de alto voltaje que descarga toda la energía almacenada a través de
  un alambre metálico o conductor de manera que la corriente que circula p
 or él\, típicamente del orden de 10 kA\,crea un plasma metálico en expa
 nsión\, con una onda de choque previa. En este trabajo se presentan resul
 tados experimentales sobre la dinámica de esta onda de choque.\n\nhttps:/
 /indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4506/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4506/
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SUMMARY:Estudio analítico de la Inestabilidad de Richtmyer-Meshkov para s
 altos arbitrarios de densidad en la superficie de contacto
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UID:indico-contribution-538-4494@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Francisco Cobos-Campos (E.T.S.I. Industriales\, Inst
 ituto de Investigaciones Energeticas\, and CYTEMA\, Universidad de Castill
 a-La Mancha\, 13071 Ciudad Real\, Spain)\nCuando una onda de choque plana 
 incide sobre una superficie que separa dos fluidos\, un choque siempre se 
 transmite hacia delante y otro choque o una rarefacción se refleja depend
 iendo de la diferencia de densidad inicial entre ambos fluidos y de sus co
 mpresibilidades. Por otra parte\, si la interfase está ondulada\, se gene
 rarán perturbaciones hidrodinámicas en el interior de los dos fluidos. C
 omo resultado\, sobre la superficie de contacto aparecen fluctuaciones de 
 velocidad normales y tangencias\, las cuales provocan que su corrugación 
 aumente indefinidamente. Esta situación se denomina Inestabilidad de Rich
 tmyer-Meshkov. Dicho fenómeno\, es determinante en las etapas iniciales d
 e compresión de las cápsulas de combustible utilizadas en la Fusión por
  Confinamiento Inercial (ICF)\, en las investigaciones con tubos de choque
 \, en la interacción de ondas de choque con flujos turbulentos y en el es
 tudio de materia en estados de alta densidad de energía (HEDP). En nuestr
 o trabajo hemos estudiado la fase lineal del problema y hemos resuelto ana
 líticamente la evolución temporal de los campos perturbados en el espaci
 o comprendido entre ambos frentes\, partiendo de principios básicos y ten
 iendo en cuenta la compresibilidad de forma rigurosa. Especial atención m
 erece la evolución de la corrugación en la superficie de contacto\, la c
 ual hemos calculado desde el instante en el que el choque incidente desapa
 rece ()\, hasta que alcanza su etapa asintótica lineal. Hemos comparado e
 l modelo teórico con simulaciones y experimentos realizados en una amplia
  variedad de condiciones iniciales y el acuerdo\, en los casos donde se pu
 ede aplicar la teoría lineal\, es excelente. Debido a la complejidad del 
 modelo matemático y con la finalidad de facilitar un cálculo rápido y s
 encillo\, presentamos fórmulas aproximadas para el cálculo de las veloci
 dades asintóticas para intensidad de choque incidente arbitraria.\n\nhttp
 s://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4494/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4494/
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SUMMARY:TEMPERATURE DEPENDENCE OF LIQUID LITHIUM FILM FORMATION AND DEUTER
 IUM RETENTION ON HOT W SAMPLES BY LIDS AND TDS. IMPLICATIONS FOR FUTURE FU
 SION REACTORS
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UID:indico-contribution-538-4483@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Alfonso de Castro Calles (Fusion National Laboratory
 -CIEMAT)\nThe development of magnetic fusion reactors needs to solve the c
 hallenging power/particle exhaust issues to assure a long pulsed/steady st
 ate operation avoiding unacceptable damage to the Plasma Facing Materials 
 (PFM’s) that would limit their useful life and the feasibility of such p
 ower plants. Although nowadays the use solid tungsten (W) components const
 itute the main investigated option for these requirements\, there are seri
 ous concerns over their limitations\, especially for the case of unmitigat
 ed heat flux and transients handling on the divertor.  Liquid metal (LM) d
 ivertor concepts explore an alternative solution as their surfaces are\, i
 n principle\, renewable and unscathed to permanent degradation and disinte
 gration. Moreover\, evaporation and high edge non coronal radiation (vapor
  shielding) can help in this task\, reducing the power loads to the surrou
 nding walls. Among LM’s\, lithium (Li) is the most promising and studied
  material. Its employment has shown important advantages in terms of impro
 ved H-mode plasma confinement and heat handling capabilities. In such scen
 ario\, a possible combination of tungsten at the first wall and liquid Li 
 at the divertor could be an acceptable solution\, but several issues relat
 ed with this material compatibility must be investigated. The co-depositio
 n of Li and hydrogen isotopes on W components could increase the associate
 d tritium retention and might represent an important hazard in terms of ra
 dioactive safety. In this work\, the co-deposition of Li and deuterium (D)
  on tungsten at different surface temperature (200ºC-400ºC) has been stu
 died by exposing W samples to Li evaporation under several D2 gaseous envi
 ronments.  Deuterium retention in the W-Li films has been quantified by us
 ing Laser Induced Desorption Spectroscopy (LIDS). Additional techniques as
  Thermal Desorption Spectroscopy (TDS)\, Secondary Ion Mass Spectrometry (
 SIMS)\, profilemetry and Flame Atomic Emission Spectroscopy (FAES) were im
 plemented to corroborate the retention results and for the qualitative and
  quantitative characterization of the W-Li films. The results show a negli
 gible (below the limit of detection) D uptake by the W-Li layer at Tsurfac
 e=225ºC\, when it is exposed to simultaneous Li evaporation and low press
 ure (0.67 Pa) D2 gas exposition. Pre-lithiated samples were also exposed t
 o higher D2 pressures (133.3 Pa) at different superficial temperatures (20
 0ºC-400ºC). A non-linear drastic reduction in the D retention was found 
 for increasing temperatures on the W-Li films that determined D/Li atomic 
 ratios lower that 10-4 at 400ºC. The implication of these results in the 
 potential implementation of this PFM’s solution is considered. Based on 
 the experimental results\, an extrapolation of the D co-deposition on W-Li
  first wall areas in DEMO reactor designs is performed\, showing that the 
 associated fuel retention in such hot first wall may be compatible with th
 e tritium inventory limitations.\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/c
 ontributions/4483/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4483/
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SUMMARY:Estudio de propiedades microscópicas de plasmas de experimentos d
 e astrofísica de laboratorio
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UID:indico-contribution-538-4473@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Guadalupe Espinosa (Universidad de Las Palmas de Gra
 n Canaria)\nLa Astrofísica de Laboratorio (AL) es un tópico de investiga
 ción dentro del campo de la física de alta densidad de energía que ha v
 enido ganando importancia en las dos últimas décadas\, siendo en la actu
 alidad un área que atrae mucha atención. El campo de la AL abarca el est
 udio teórico y experimental de la física que subyace bajo ciertos fenóm
 enos físicos observados en el cosmos\, en un régimen susceptible de pres
 entarse en un laboratorio\, evitando los inconvenientes que el análisis o
 bservacional suele presentar\, tales como la distancia entre el observador
  y el fenómeno de estudio\, las limitaciones tecnológicas\, la imposibil
 idad de acceder al fenómeno en varias ocasiones\, de repetirlo\, o la imp
 osibilidad de controlar las condiciones bajo las cuales se producen dichos
  fenómenos. En este sentido\, la AL\, que permite la cercanía al fenóme
 no y la capacidad de controlarlo y repetirlo\, ha abierto un nuevo camino 
 que usan los astrofísicos\, y que une a físicos experimentales y teóric
 os en la investigación del Universo\, ofreciendo además nuevos puntos de
  vista en los procesos de interpretación de los datos observacionales y d
 e las teorías actuales sostenidas por la Astrofísica Moderna. Además\, 
 los experimentos realizados en el contexto de la AL proporcionan datos par
 a la verificación y la validación de diversos aspectos de los códigos n
 uméricos tales como la física atómica\, la hidrodinámica\, las ecuacio
 nes de estado y la transferencia radiativa\, códigos que se emplean en di
 versos campos de la física de alta densidad de energía.\nDos han sido lo
 s desarrollos que han contribuido al diseño exitoso de experimentos de AL
 . El primero es que se ha comprobado que la hidrodinámica puede ser escal
 ada correctamente entre los escenarios astrofísicos y el laboratorio. Est
 e hecho fue presentado por primera vez en el trabajo pionero de Ryutov et 
 al. para un escenario astrofísico concreto (remanentes de supernova). Des
 de entonces\, las condiciones que han de verificarse para un correcto esca
 lado de un fenómeno astrofísico en laboratorio han sido extendidas a esc
 enarios más complejos\, incluyendo campos magnéticos o campos de radiaci
 ón intensos.\nEl segundo desarrollo ha sido el empleo de láseres intenso
 s y dispositivos de potencia pulsada\, pensados inicialmente para otros ca
 mpos de la alta densidad de energía como la fusión por confinamiento ine
 rcial\, para conseguir las condiciones necesarias para los experimentos de
  AL\, ya que permiten colocar a la materia en estados extremos de temperat
 ura\, densidad y velocidad.\nComo se comentó anteriormente\, los datos qu
 e proporcionan los experimento de AL son muy valiosos para verificar y val
 idar los modelos teóricos y computacionales habitualmente empleados en la
  física de alta densidad de energía. En la bibliografía es común encon
 trar simulaciones hidrodinámicas (y\, por tanto\, macroscópicas) de los 
 experimentos de AL\, detectándose un vacío en el estudio\, análisis y d
 eterminación de las propiedades microscópicas en el correcto estado term
 odinámico de los mismos (tales como ionizaciones medias\, distribuciones 
 iónicas\, la cinética de poblaciones o las propiedades radiativas) de lo
 s plasmas generados en dichos experimentos. Sin embargo\, este estudio mic
 roscópico es fundamental ya que muchas de estas propiedades microscópica
 s son necesarias para las simulaciones hidrodinámicas (opacidades e ioniz
 aciones medias y pérdidas de potencia radiativas\, entre otras\, que muy 
 comúnmente son calculadas en esas simulaciones con modelos atómicos senc
 illos o con modelos de cinética atómica simplificados basados en suponer
  al plasma en equilibrio Corona o equilibrio termodinámico local\, ETL\, 
 aunque no se verifiquen las condiciones de los mismos)\, para la transfere
 ncia radiativa y para la diagnosis espectroscópica de las condiciones del
  plasma. Además\, estos estudios microscópicos permiten conocer también
  la importancia de los efectos de reabsorción de la radiación (plasma gr
 ueso o delgado)\, de la estacionariedad o no del plasma\, de los campos de
  radiación externos (plasmas fotoionizados)\, del régimen termodinámico
  del plasma (ETL o NETL) o de la presencia de diferentes elementos en el p
 lasma (plasma multicomponente).\nEste trabajo se enmarca dentro de ese con
 texto. Debido a nuestra participación como grupo teórico en varios exper
 imentos de AL en el último lustro\, hemos realizado análisis microscópi
 cos de los plasmas que se generan en los mismos\, con el fin de ilustrar l
 os efectos anteriormente comentados en dichos experimentos y así servir d
 e ayuda en las simulaciones hidrodinámicas posteriores\, además de propo
 rcionar información acerca de lo que ocurre microscópicamente en dichos 
 experimentos. Con el fin de mostrar los estudios realizados\, hemos selecc
 ionado dos experimentos en particular. En el primero\, se analizaron las o
 ndas de choque radiativas generadas en laboratorio a través de la absorci
 ón de un láser intenso por un cluster de átomos de xenón o kriptón\, 
 las cuales emulaban las que se observan en los remanentes de supernova. En
  el segundo\, se estudió las propiedades microscópicas de un jet de alum
 inio que se generaba en un dispositivo de potencia pulsada y de las ondas 
 de choque que se creaban en la propagación de dicho jet en argón. El obj
 etivo de este experimento era la reproducción en laboratorio de los jets 
 que se generan en la formación de estrellas jóvenes y la interacción de
  los mismos con el medio interestelar. En ambos experimentos analizamos\, 
 también\, de forma teórica la posibilidad de la aparición de inestabili
 dades térmicas por enfriamiento radiativo del plasma chocado que se encue
 ntra justo detrás del frente de las ondas de choque radiativas generadas 
 en esos experimentos. El estudio de dichas inestabilidades se hace comúnm
 ente a través de la parametrización del coeficiente de enfriamiento. En 
 nuestro estudio\, dicha parametrización se realiza en función de la dens
 idad y de la temperatura usando el código PARPRA y no solo de la densidad
 \, como es común encontrarla en la bibliografía\, ya que el plasma en lo
 s experimentos de AL se encuentra\, en general\, en NETL y la contribució
 n más relevante a la emisión de radiación es la de transición de líne
 a\, a diferencia de los fenómenos astrofísicos que se emulan.\nPara nues
 tro estudio teórico empleamos nuestros códigos para el cálculo de la ci
 nética de poblaciones\, MIXKIP [7]\, y de propiedades radiativas\, RAPCAL
  [8]. Estos códigos permiten el cálculo de las poblaciones de nivel de l
 os plasmas y las propiedades radiativas para plasmas mono y multicomponent
 es\, en estado estacionario o no\, delgados o gruesos\, de número atómic
 o alto\, medio y bajo\, en ETL y NETL e incluyendo campos de radiación ex
 ternos.\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4473/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4473/
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SUMMARY:ITER’s Design Physics Basis and Research Plan
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UID:indico-contribution-538-4395@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Alberto Loarte (ITER Organization)\nThe ITER project
 ’s mission is to demonstrate the scientific and technological feasibilit
 y of fusion power for peaceful purposes and the facility is now under cons
 truction at Saint Paul-lez-Durance (France). The ITER reactor is based on 
 the tokamak concept of plasma magnetic confinement\, in which the fusion (
 deuterium-tritium) fuel is contained in a toroidal vessel. The ITER tokama
 k is designed to generate 500 MW of fusion power for periods of 300 to 500
  seconds with a fusion power multiplication factor\, Q\, of at least 10 (Q
  ≥10). ITER will also aim at demonstrating long fusion power production 
 pulses\, of at least 1000 seconds\, with a fusion power multiplication fac
 tor of 5 and\, ultimately\, of approximately 1 hour duration (only limited
  by hardware design limits) when fully non-inductive operation is demonstr
 ated.\nThe paper will cover the main aspects of the ITER reactor design\, 
 construction and planned operation: \na) The main features of the ITER tok
 amak reactor design.\nb) The basic physics design principles of the ITER t
 okamak and of the key ancillary systems required for the operational scena
 rios considered to achieve the project’s mission.\nc) The research plan 
 from non-nuclear hydrogen and helium plasmas to nuclear operation with deu
 terium-tritium plasmas leading to the demonstration of high Q fusion power
 .\nThis will include an in depth description of the key physics processes 
 that need to be understood in detail and controlled for the achievements o
 f ITER’s high Q goals including:\n1) The reduction of the overall turbul
 ent transport level to achieve the required energy confinement.\n2) The co
 ntrol and mitigation of plasma magnetohydrodynamic instabilities\, chiefly
  disruptions\, edge localized modes and neoclassical tearing modes\, etc. 
 \n3) The control of the power fluxes to the components that protect the va
 cuum vessel wall from the plasma and the minimization of the contamination
  of the plasma by impurities produced in plasma-wall interactions. \n4) He
 ating and fuelling of the plasma by external means to ensure that the ther
 monuclear plasma conditions required to achieve high fusion gain are estab
 lished in the tokamak.\nThe paper will address the present understanding o
 f these above\, their implications for ITER operation and expected fusion 
 performance\, and the status of R&D on these issues for ITER\, with emphas
 is on their unresolved aspects and possible ways to address them by new ex
 periments\, theoretical developments and simulations.\n\nhttps://indico.if
 ic.uv.es/event/2851/contributions/4395/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4395/
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SUMMARY:Perturbaciones rotacionales de velocidad en flujos de Richtmyer-Me
 shkov
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UID:indico-contribution-538-4393@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Juan Gustavo Wouchuk Schmidt (Universidad de Castill
 a La Mancha)\nLas ondas de choque corrugadas generan perturbaciones de vel
 ocidad\, entropía\, vorticidad y presión (en forma de ondas acústicas).
  Su estudio es importante en conexión con la inestabilidad de Richtmyer-M
 eshkov\, con aplicaciones en Fusión por Confinamiento Inercial y Materia 
 con alta densidad de energía en general\, sea porque los flujos asociados
  empeoran las condiciones de simetría en la irradiación de blancos\, o p
 orque se los usa como herramientas diagnósticas. Se presenta un modelo qu
 e permite calcular los campos de velocidad generados por ondas de choque c
 orrugadas en 2D en función del espacio y del tiempo. Se estudia el campo 
 de vorticidad asociado y la energía cinética contenida en los vórtices 
 más intensos\, para diversas condiciones de contorno en la superficie que
  genera el choque.\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4
 393/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4393/
END:VEVENT
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SUMMARY:Calculation of electron capture cross sections in ion collisions w
 ith molecules formed in plasma-wall interaction
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UID:indico-contribution-538-4174@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Luis Méndez (Departamento de Química Universidad A
 utónoma de Madrid)\nWe present calculations of total cross sections for e
 lectron capture between protons and BeH molecules at collision energies be
 tween 25 eV and 10 keV. We have employed the semiclassical approximation a
 nd the sudden approximation for rotation and vibration. Our results show t
 hat the electron capture  cross section is sizeable and may be relevant in
  plasma modelling.\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4
 174/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4174/
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SUMMARY:New insights into plasma physics in the stellarator TJ-II using pe
 llet injection
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UID:indico-contribution-538-4170@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: Kieran Joseph McCarthy (Ciemat)\nPellet injection sy
 stems have recently been installed on the stellarator TJ-II. These systems
  allow controlled amounts of plasma fuel (hydrogen) or impurity elements (
 TESPEL) to be injected into the hot magnetically confined plasmas created 
 in this heliac device. This has opened the way to new research areas in th
 is machine. For example\, core fuelling efficiency\, pellet ablation and f
 uel deposition\, as well as plasma reaction and reorganization to an insta
 ntaneous cooling and the subsequent increase in electron density. In addit
 ion\, the TJ-II system also allows benchmarking of simulation codes for pe
 llet ablation and deposition which will provide valuable input for future 
 experiments on the recently commissioned large stellarator\, the W7-X loca
 ted in Greifswald\, Germany.\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/contr
 ibutions/4170/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4170/
END:VEVENT
BEGIN:VEVENT
SUMMARY:Testing Liquid Metal/Capillary Porous System Concepts as alternati
 ve solution for the Divertor target design of a Fusion Reactor in TJ-II
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UID:indico-contribution-538-4080@indico.ific.uv.es
DESCRIPTION:Speakers: eider oyarzabal (Fusion National Laboratory CIEMAT\,
  Av Complutense 40\, Madrid 28040\, Spain)\nThe use of liquid metals as pl
 asma facing components (PFCs) in a future fusion reactor has been proposed
  as an alternative to solid metals\, such as tungsten and molybdenum among
  others [1]. They offer unique properties as Plasma Facing Materials for a
  Fusion Reactor\; they are basically free from permanent damage by neutron
  and plasma irradiation and can be re-circulated and regenerated for lifet
 ime and particle and heat exhaust issues. The expected advantages for the 
 power exhaust issues\, mainly arising at the divertor target at power dens
 ities of 10– 20 MWm−2\, relay on the self-healing properties of liquid
  surfaces as well as the ability to in situ replacement of the surfaces ex
 posed to the plasma by the effect of capillary forces (CPS design\, [2]). 
 Among the possible liquid metals (LM) presently considered as candidates f
 or the development of an alternative solution to the Power Exhaust Handlin
 g in a future Fusion Reactor (Li\, Sn\, Ga)\, tin lithium alloys offer uni
 que properties in terms of evaporation\, fuel retention and plasma compati
 bility. This is the reason why this particular LM was chosen as main candi
 date in the US APEX project [3]. Very recently\, LiSn (20-30:80-70at.%) al
 loys have been exposed to ISTTOK and TJ-II and very promising results on D
  retention and surface segregation of Li were obtained [4\,5]. \nMotivated
  by these results a full campaign of comparative Li/ LiSn/Sn testing in TJ
 -II plasmas has been initiated. Liquid metal wetted CPS heatable electrode
 s have been manufactured in the Plasma Wall Interaction laboratory at CIEM
 AT and later exposed to TJII plasmas at different temperatures. For both s
 olid and liquid states a negligible perturbation of the plasma has been re
 corded in the Li and LiSn cases\, even when stellarator plasmas are partic
 ularly sensitive to high Z elements due to the tendency to central impurit
 y accumulation. The surface temperature of the liquid metal/CPS electrodes
  (made of a Tungsten mesh impregnated in SnLi\, Sn or Li) has been measure
 d during the plasma pulse with ms resolution by pyrometry and the thermal 
 balance during heating and cooling has been used to obtain the thermal par
 ameters of the LM/CPS arrangements as well as to calculate the thickness o
 f the film interacting with the plasma. Temperatures as high as 1100K duri
 ng TJ-II plasma exposure were observed for the LiSn case and hints of sput
 tering-enhanced evaporation were deduced from the temperature dependence o
 f the lithium fluxes entering the plasma. \nFurthermore\, laboratory exper
 iments showing a much lower hydrogen retention of SnLi compared to Li (as 
 expected) and a secondary emission coefficient (SEE) closer to pure Li hav
 e been undertaken in order to further study the relevant properties of tin
  lithium alloys for their possible use as PFC in a future reactor.\nIn thi
 s presentation a full account of the results obtained and their implicatio
 ns for the use of LM/CPS concepts in a future Fusion Reactor will be addre
 ssed. \n\nThis research was partially financed by the Spanish “Ministry 
 of Economy and Competitivity” under project ENE2014-58918-R. \n\n[1] R. 
 Nygren and F.L.Tabarés \, Nucl. Mater. Ener. 9 (2016)  6-21 \n[2] S.V.Mir
 nov et al. Nucl. Fusion 51 (2011) 073044\n[3] M.A. Abdou et al\,Fusion Eng
 . Des. 54 (2001) 181–247\n[4] J. Loureiro et al. Fus. Eng. Des. (2017)\n
 http://dx.doi.org/10.1016/j.fusengdes.2016.12.031\n[5] F. L. Tabares et al
 .\, Nuclear Materials and Energy 000 (2016) 1-6.\nhttp://dx.doi.org/10.101
 6/j.nme.2016.11.026\n\nhttps://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/
 4080/
LOCATION:Facultad de Química (USC) Aula Química Analítica
URL:https://indico.ific.uv.es/event/2851/contributions/4080/
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