Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Экспериментальное моделирование взаимодействия плазмы изотопов водорода с материалами стенки термоядерного реактора

Диссертация: Экспериментальное моделирование взаимодействия плазмы изотопов водорода с материалами стенки термоядерного реактора
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Апробация работы. Результаты работы представлялись на совещаниях национальной команды ИТЭР по проблемам безопасности термоядерных реакторовна семинарах в Институте высоких температур РАН и в МИРЭАна ежегодных межотраслевых семинарах «Взаимодействие ионов с поверхностью», проводимых в МИФИна XI, XIII — XVI Международных конференциях «Взаимодействие ионов с поверхностью» в Звенигородена 2-ом — 6-ом… Читать ещё >

Экспериментальное моделирование взаимодействия плазмы изотопов водорода с материалами стенки термоядерного реактора (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДОРОДНОЙ ПЛАЗМЫ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА СО СТЕНКОЙ И ЕГО
  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
    • 1. 1. Основные воздействия на элементы конструкции, обращенные к плазме, в реакторе ИТЭР
    • 1. 2. Теплофизические процессы взаимодействия плазмы со стенкой и их влияние на работоспособность термоядерного реактора
    • 1. 3. Кандидатные материалы компонентов, обращенных к плазме
    • 1. 4. Устройства для моделирования взаимодействия водородной плазмы с материалами стенки термоядерного реактора
    • 1. 5. Накопление изотопов водорода в бериллии и вольфраме
    • 1. 6. Постановка задачи
  • 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЛАЗМЫ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА С МАТЕРИАЛАМИ СТЕНКИ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
    • 2. 1. Требования к параметрам стендов
    • 2. 2. Экспериментальный стенд «МАУГЛИ»
    • 2. 3. Экспериментальный стенд «МАГРАС» для исследования взаимодействия плазмы с бериллием
    • 2. 4. Магнетронные распылительные системы для моделирующих стендов
    • 2. 5. Измерение и регистрация рабочих параметров
  • 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРЯДОВ В МОДЕЛИРУЮЩИХ МАГНЕТРОННЫХ РАСПЫЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
    • 3. 1. Вольт-амперные характеристики
    • 3. 2. Потоки ионов в моделирующих магнетронах
    • 3. 3. Энергетические спектры ионов, бомбардирующих катод-мишень магнетрона
  • 4. ДИНАМИКА РАСПЫЛЕННЫХ АТОМОВ В СРЕДЕ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА И ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
    • 4. 1. Режимы распространения распыленных атомов в газовой среде и их моделирование
    • 4. 2. Численное моделирование торможения распыленных частиц методом Монте-Карло
    • 4. 3. Пробеги распыленных частиц в модели непрерывного торможения вдоль прямолинейных траекторий
    • 4. 4. Расчет функции виртуального источника для планарного магнетрона
    • 4. 5. Диффузия термализованных атомов и выбор диапазона рабочих давлений
    • 4. 6. Расчет потоков нетермализованных распыленных частиц
  • 5. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДНОЙ ПЛАЗМЫ С БЕРИЛЛИЕВЫМИ И ВОЛЬФРАМОВЫМИ КОМПОНЕНТАМИ
    • 5. 1. Моделирование взаимодействия плазмы водорода с бериллиевыми мишенями
    • 5. 2. Исследование взаимодействия дейтериевой плазмы с бериллиевыми компонентами
    • 5. 3. Экспериментальное моделирование взаимодействия плазмы дейтерия с вольфрамовыми и составными бериллий — вольфрамовыми мишенями
    • 5. 4. Соосаждение и анализ вольфрам-углеродных пленок

Процессы, происходящие при взаимодействии плазмы термоядерного реактора (ТЯР) с обращенными к ней элементами конструкции, стали рассматриваться как одни из ключевых уже в самом начале работ по управляемому термоядерному синтезу (УТС). Это было связано, в первую очередь, с малым временем удержания энергии в водородной плазме из-за неконтролируемого содержания примесей, поступавших со стенок. Первый значительный успех в УТС, достигнутый на токамаке Т-3 (Г, ~ 1 кэВ, п~ 3 1019 м'3) в СССР, был обязан как прогрессу в удержании плазмы, так и специальным мероприятиям по подготовке поверхностей компонентов, обращенных к плазме (КОП). Дальнейшее приближение к термоядерным параметрам потребовало уменьшения эффективного заряда ядер в плазме (Z3фф), поэтому для установок следующих поколений были разработаны устройства очистки плазмы от примесей, а для изготовления КОП стали применяться материалы, состоящие из элементов с низким Z. В крупных современных исследовательских токамаках, как JET (ЕС), TFTR (США), JT-60 (Япония), обращенные к плазме элементы изготовлены из углеродных материалов — специальных графитов и углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ). Все это, наряду с развитием средств дополнительного нагрева плазмы, позволило вплотную приблизиться к созданию демонстрационного термоядерного реактора с положительным энергетическим балансом.

Несмотря на достоинства КОП из углеродных материалов, например, стойкость к высоким тепловым нагрузкам, они обладают рядом существенных недостатков. Основными являются химическая эрозия при взаимодействии с водородной плазмой, быстрая деградация теплопроводности при облучении нейтронами, высокое накопление изотопов водорода в зоне прямого взаимодействия с плазмой и в пленках, осаждающихся в теневых участках. Влияние этих факторов на работоспособность реактора столь велико, что для изготовления первой стенки стали рассматриваться альтернативные материалы с малым Z — литий, бериллий, бор, а для элементов КОП, подверженных экстремально высоким тепловым нагрузкам, — вольфрам. В проекте международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР {ITER) в качестве кандидатного материала первой стенки рассматривается бериллий, а для элементов горловины дивертора и частей диверторных мишеней — вольфрам [1,2]. Использование углеродных материалов планируется только для наиболее теплонапряженных частей диверторных мишеней.

При взаимодействии плазмы с КОП на стационарных режимах работы и при срывах происходит ряд физических и химических процессов, среди которых: распыление ионной бомбардировкой, испарение материала, накопление и реэмиссия изотопов водорода, изменение химического и фазового состава приповерхностных слоев, рост осажденных пленок, изменение микрорельефа поверхности и др. [3]. Все это оказывает влияние на условия в пристеночной плазме на номинальных режимах работы, например, на параметры рециклинга вещества и температуру и на тесно связанные с ними параметры термоядерной плазмы [4]. От содержания и формы связи радиоактивного трития в приповерхностных слоях КОП и в продуктах, осаждения зависят радиационная безопасность реактора и особенности мероприятий по детритизации стенок. Кроме того, на безопасность эксплуатации ТЯР может сильно повлиять характер продуктов эрозии (пленка с высокой адгезией или легко мобилизуемая пыль) и их способность вступать в химические реакции с водой и воздухом при аварийной разгерметизации камеры реактора.

При эксплуатации реактора в результате взаимодействия плазмы с элементами КОП появится необходимость проведения регламентных мероприятий, связанных с их заменой, подготовкой внутренних поверхностей камеры к работе, а также с извлечением и утилизацией накопленного трития. В связи с этим скорости эрозии КОП и накопления трития в объеме ТЯР во многом определят график его работы.

Значительное влияние процессов, происходящих при взаимодействии плазмы с КОП, на работоспособность и эксплуатационные характеристики ТЯР определяет актуальность их исследования. В отличие от углеродных материалов, для которых в ходе их длительного использования в УТС накоплен большой объем экспериментального материала, данные, существующие для бериллия и вольфрама, ограничены и отличаются сильным разбросом. В первую очередь, это касается накопления изотопов водорода на распыляемых участках бериллиевых элементов, в осажденном бериллии, в оксиде бериллия, в смешанных вольфрам-углеродных пленках. Мало изучено влияние примесей других материалов, присутствующих в реакторе (для бериллия — это примеси углерода и вольфрама), на характеристики эрозии и на накопление изотопов водорода.

Сложность и многофакторность взаимодействия плазмы ТЯР с бериллиевыми и вольфрамовыми КОП, а также дороговизна испытаний на полномасштабных установках, определяют необходимость его экспериментального моделирования. При этом в силу специфики факторов взаимодействия (стационарные и импульсные потолки частиц и тепла, потоки нейтронов и др.) и огромного диапазона их величин (от десятых долей до сотен МВт/м) моделирующие устройства, как правило, являются специализированными, предназначенными для исследования ограниченного круга процессов.

Целью настоящей работы является экспериментальное моделирование взаимодействия стационарной водородной плазмы с бериллием и вольфрамом в условиях, близких к ожидаемым на первой стенке и вблизи горловины дивертора реактора ИТЭР на номинальном режиме работы. Основными задачами моделирования являются:

— экспериментальное изучение микроструктуры поверхности, элементного состава поверхностных слоев мишеней и характера продуктов эрозии при воздействии потоков ионов из водородной плазмы с высокими дозами;

— исследование накопления изотопов водорода в поверхностных слоях бериллиевых и вольфрамовых образцов при длительном взаимодействии с плазмой изотопов водорода;

— получение осажденных пленок, содержащих распыленный бериллий и вольфрам, в условиях, близких к ожидаемым на первой стенке и вблизи горловины дивертора и исследование их свойств.

Для реализации поставленной цели в качестве моделирующего устройства используется магнетронная распылительная система (магнетрон, МРС) [5,6].

В соответствии с поставленной целью в ходе выполнения работы решались следующие задачи:

— создание экспериментальных стендов, в том числе для исследования бериллиевых компонентовобоснование и выбор конструкций моделирующих МРС;

— исследование энергетических характеристик магнетронного разряда в среде изотопов водородаопределение энергетического спектра ионов, поступающих на катод-мишень магнетрона;

— математическое моделирование распространения распыленных атомов в среде изотопов водорода, его термализации, диффузии и осаждения (переосаждения) на поверхностях подложек и мишенинахождение требуемого диапазона давлений газа для организации эффективного переосаждения атомов бериллия;

— изучение микроструктуры поверхности бериллиевых и вольфрамовых мишеней, а также характера продуктов эрозии бериллия при взаимодействии с плазмой изотопов водородаопределение коэффициента распыления бериллия.

— реализация режима эффективного переосаждения распыленных атомов, исследование свойств и состава переосажденных пленок и поверхностных слоев бериллиевых и вольфрамовых мишеней в зонах интенсивного ионного воздействия, определение содержания изотопов водорода;

— получение смешанных вольфрам-углеродных пленок, исследование их состава и содержания соосажденного дейтерия.

Научная новизна работы:

— разработаны методики моделирования взаимодействия водородной плазмы с материалами КОП ТЯР в магнетронных распылительных системах, в том числе в режиме эффективного переосаждения распыленных атомов на мишеньисследованы потоки ионов и распыленных атомов, реализуемые в моделирующих устройствах;

— впервые исследованы энергетические спектры ионов изотопов водорода, поступающих на катод-мишень магнетрона, в широком диапазоне давлений и индукций магнитного поля;

— разработана математическая модель динамики распыленных атомов в среде изотопов водорода, позволяющая рассчитывать концентрации и потоки осаждающихся частиц;

— определено содержание изотопов водорода в поверхностных слоях бериллиевых и вольфрамовых элементах мишеней в результате интенсивной бомбардировки ионами дейтерия (водорода) с энергией (150.300) эВ при высоких флюенсахисследована микроструктура поверхностей мишеней и характер продуктов эрозии бериллия;

— определено содержание изотопов водорода в пленках, полученных при осаждении (переосаждении) бериллия и вольфрама, для температур, близких к ожидаемым на первой стенке ИТЭР.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

— полученные результаты исследования взаимодействия плазмы изотопов водорода с бериллием и вольфрамом могут быть использованы при проектировании элементов конструкции термоядерного реактора, анализа их ресурса и влияния на параметры плазмы, а также для прогнозирования накопления изотопов водорода в объеме реактора. Результаты проведенных исследований изложены в национальных отчетах, представленных в Центральную команду ИТЭР (Гархинг, Германия);

— разработанные методики моделирования могут быть использованы для исследований взаимодействия водородной плазмы с другими материалами;

— предложенная математическая модель динамики распыленных атомов может быть использована при оценке потоков осаждающихся частиц в технологии тонких пленок.

На защиту выносятся:

— методики и режимы моделирования взаимодействия водородной плазмы с материалами КОП термоядерного реактора с использованием магнетронной распылительной системы;

— результаты экспериментальных исследований энергетических характеристик разряда в моделирующих МРС в среде изотопов водорода;

— математическая модель динамики распыленных атомов в среде изотопов водорода;

— результаты исследований микроструктуры бериллиевых и вольфрамовых элементов мишеней и содержания в них изотопов водорода после воздействия ионами дейтерия (протия) с высокими флюенсами;

— результаты исследований содержания изотопов водорода в пленках, полученных при осаждении (переосаждении) распыленных бериллия и вольфрама в условиях взаимодействия с водородной плазмой.

Апробация работы. Результаты работы представлялись на совещаниях национальной команды ИТЭР по проблемам безопасности термоядерных реакторовна семинарах в Институте высоких температур РАН и в МИРЭАна ежегодных межотраслевых семинарах «Взаимодействие ионов с поверхностью», проводимых в МИФИна XI, XIII — XVI Международных конференциях «Взаимодействие ионов с поверхностью» в Звенигородена 2-ом — 6-ом Международных симпозиумах по бериллиевой технологии для УТС. Результаты опубликованы в 32 печатных работах, из которых 21 в материалах Всероссийских и Международных конференций и симпозиумов, 11 статей в журналах и сборниках.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 6 таблиц и 65 рисунков.

Список литературы

содержит 129 наименований.

Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в следующих печатных изданиях:

1. Studies of tritium desorption from beryllium and characterization of erosion products under plasma-beryllium interaction / D.V. Andreev, A.Yu. Biryukov, N.G. Elistratov et al. // Fusion Engineering and Design. — 1998. — Vol. 39 — 40. — P. 465 — 475.

2. MAGRAS — facility for modeling of plasma facing beryllium sputtering and re-deposition / A.M. Zimin, N.G. Elistratov, B.N. Kolbasov et al. // Plasma Devices and Operations. — 1999. — Vol. 8. — P. 15 — 38.

3. Елистратов Н. Г., Зимин A.M. Математическое моделирование процесса переосаждения распыленных атомов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. — 1999. — Вып. 1. — С. 8 — 16.

4. Накопление водорода в перепыленных слоях бериллия / М. И. Гусева, В. М. Гуреев, Н. Г. Елистратов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. — 1999. — Вып. 1. — С. 60 — 63.

5. Studies of re-deposited layers produced at interaction of H and D ions with beryllium / L.S. Danelyan, N.G. Elistratov, V.M. Gureev et al. // Beryllium Technology for Fusion: Proc. of the 4-th IEA Int. Workshop. — Karlsruhe, 1999. — P. 308 — 315.

6. Исследование взаимодействия низкоэнергетичных ионов дейтерия с бериллием в условиях перепыления / Н. Н. Васильев, М. И. Гусева, Н. Г. Елистратов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. — 1999. — Вып. 2. -С. 41 -47.

7. Elistratov N.G., Zimin A.M. Magnetron discharge with azimutally nonuniform W-Be cathode // IEEE Trans, on plasma science. — 2002. — Vol. 30, No 1. — P. 397 — 400.

8. Захват дейтерия в смешанных W-C пленках, осажденных при магнетронном распылении вольфрама / Н. Г. Елистратов, А. В. Маркин, А. Е. Городецкий и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. — 2002. — Вып. 3−4. -С. 64−68.

9. Зимин A.M., Гусева М. И., Елистратов Н. Г. Моделирование взаимодействия ионов изотопов водорода с бериллиевыми элементами конструкции // Вестник МГТУ.

Сер. Машиностроение. -2003. — № 1. — С. 3 — 21.

10. Исследование распыленных и перепыленных слоев Be и W при одновременном облучении ионами дейтерия / Ю. А. Аксенов, Н. Н. Васильев, Н. Г. Елистратов и др. // Поверхность. — 2003. — № 5. — С. 59 — 63.

11. Elistratov N.G., Zimin A.M. Energy spectrum of ions entering onto cathode of low-pressure discharge in crossed E-H fields // Physics of low temperature plasma: Abstracts 3d Intern. Conf. — Kiev, 2003. — No. 7.5.11.

12. Елистратов Н. Г. Численное моделирование термализации распыленных атомов в легких газах // Взаимодействие ионов с поверхностью: Материалы XVI международной конференции. — Звенигород, 2003. — Т. 2, — С. 354 — 357.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Разработаны специализированные магнетронные распылительные системы и методики экспериментального моделирования взаимодействия плазмы изотопов водорода с материалами стенки термоядерного реактора в условиях, близких к ожидаемым в Международном экспериментальном термоядерном реакторе ИТЭР на номинальном режиме. Определены энергетические характеристики магнетронного разряда в среде изотопов водорода, впервые измерен спектр энергий ионов, бомбардирующих катод-мишень, при различных давлениях газа и индукциях магнитного поля. Показано, что МРС эффективна для проведения ускоренных испытаний и изучения свойств продуктов осаждения.

2. Разработана модель термализации и диффузии распыленных атомов мишени в среде изотопов водорода, позволяющая рассчитать потоки осаждающихся частиц в моделирующих системах. Найдены условия реализации режима эффективного переосаждения атомов бериллия на катод.

3. Проведено экспериментальное моделирование взаимодействия плазмы с бериллием и вольфрамом. Определено содержание изотопов водорода в поверхностных слоях зон распыления мишеней, выявлены закономерности его зависимости от температуры и состава. Проведен анализ элементного и фазового состава поверхностных слоев, изучена микроструктура поверхностей мишеней. Измерен коэффициент распыления бериллия при бомбардировке потоком низкоэнергетичных ионов водорода.

4. Получены и исследованы слои, образующиеся при переосаждении атомов бериллия. Показано, что осажденные пленки имеют аморфную структуру и повышенное содержание кислорода, найдено отношение атомов соосажденного дейтерия (водорода) и бериллия при температурах, близких к ожидаемой на первой стенке реактора. Изучен элементный и фазовый состав вольфрам-углеродных пленок, показано, что содержание соосажденного дейтерия существенно зависит от температуры.

5. Полученные результаты вошли в итоговые отчеты российской национальной дирекции проекта ИТЭР и нашли отражение в материалах технического проекта реактора.

Показать весь текст

Список литературы

  1. ITER Physics Basis / Ed. F.W. Perkins, D.E. Post, N.A. Uckan et al. // Nuclear Fusion. 1999. — Vol. 39, No. 12. — P. 2080−2637.
  2. Summary of the ITER final design report. Garching, 2001. — 80 p. (Report of ITER Joint Central Team, G AO FDR 4 01−07−21 R0.4).
  3. Особенности процессов переноса в пристеночной плазме токамака / Ю. Л. Ихтиганов, С. И. Крашенинников, А. С. Кукушкин, П. Н. Юшманов // Физика плазмы (Итоги науки и техники). 1990. — Т. 11, ч. 1. — С. 5 -149.
  4. .С., Сырчин В. К. Магнетронные распылительные системы. — Ivl.: Радио и связь, 1982. 72 с.
  5. М.К. Магнетронные системы ионного распыления. М.: Изд. МГТУ, 1990.-76 с.
  6. Technical basis for the ITER-FEAT outline design. Garching, 2001. — 374 p. (Report of ITER Joint Central Team, G AO RI2 00−01−18 R1.0).
  7. Ю.В., Юшманов П. Н. Эмпирические закономерности удержания энергии в токамаке // Физика плазмы (Итоги науки и техники). 1990. — Т. 10, ч. 2. — С. 3 — 99.
  8. .Б. Основы физики плазмы токамака // Физика плазмы (Итоги науки и техники).-1990.-Т. 10, ч. 1.-С. 118−131.
  9. О.Г. Завершение технического проекта ИТЭР // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2002. — Вып. 1−2. — С. 3−11.
  10. Interaction of charge exchange neutrals with the main chamber walls of plasma machines / H. Verbeek, J. Stober, D.P. Coster et al. // Nuclear Fusion. 1998. — Vol. 38. — P. 1789−1803.
  11. Zagorsky R. A review of progress towards radiative divertor. Frascati, 1996. — 33 p. (Reporto Dipartamento Energia Centro Ricerche Frascati).
  12. Assessment of erosion and surface tritium inventory issues for the ITER divertor / J. N. Brooks, R. Causey, G Federici, D.N. Ruzic // J. Nucl. Mater. 1997. -Vol. 241 — 243. -P. 294−298.
  13. Tritium inventory in the ITER PFC’s: Predictions, uncertainties, R&D status and priority needs / G. Federici, R. Anderl, J.N. Brooks, et al. // Fusion Eng. Design. 1998. -Vol. 39−40. — P. 445 — 464.
  14. Key ITER plasma edge and plasma-material interaction issues / G. Federici, P. Anderl, P. Barabash et al. // J. Nucl. Mater. 2003. — Vol. 313 — 316. — P. 11 — 22.
  15. Assessment of erosion and tritium codeposition in ITER-FEAT / G. Federici, J.N. Brooks, D.P. Coster et al. // J. Nucl. Mater. 2001. — Vol. 290 — 293. — P. 260 — 265.
  16. Sputtering Data / W. Eckstein, C. Garsia-Rosales, J. Roth, W. Ottenberger. -Garching, 1993. 117 p. (Report / Max Plank Institute for Plasmaphysik, IPP 9/82).
  17. Garsia-Rosales C. First-wall erosion in fusion devices // J. Nucl. Mat. 1994. -Vol. 212−215.-P. 97- 100.
  18. Roth J. Erosion and impurity production of С and Be: A comparision // J. Nucl. Mater. 1987. — V. 145 — 147. — P 87 — 95.
  19. Roth J., Vietzke E., Haasz A.A. Erosion of graphite due to particle impact // Atomic and Plasma-Material Interaction Data for Fusion. Nuclear Fusion Supplement. -1991.-Part l.-P. 63−78.
  20. М.И., Мартыненко Ю. В. Взаимодействие частиц плазмы с поверхностью // Физика плазмы (Итоги науки и техники). 1990. — Т. 11, ч. 1. — С. 150 -190.
  21. М.И., Мартыненко Ю. В. Особенности взаимодействия ионов с борсодержащими графитами // Пучки заряженных частиц и твердое тело (Итоги науки и техники). -1991.-Т. 5.-С. 118- 131.
  22. Hassanein A., Konkashbaev I. Perfomance and lifetime assessment of reactor wall and nearby components during plasma instabilities // J. Nucl. Mater. 1998. — Vol. 258−263, part 1. — P. 645 — 652.
  23. Philipps V., Roth J., Loarte A. Key issues in plasma-wall interactions for ITER: European approach // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2003. — Vol. 45. — P. 17−30.
  24. Stangeby P.C., McCracken G.M. Plasma boundary phenomena in tokamaks //Nucl. Fusion. 1990.-Vol. 30.-P. 1225- 1379.
  25. Beryllium and carbon films in JET following D-T operation / M. Rubel, J.P. Coad, N. Bekris et al. // J. Nucl. Mater. 2003. — Vol. 313 — 316. — P. 321 — 326.
  26. B.B. Численное моделирование эрозии и осаждения пленок в щелях первой стенки и диверторной мишени в проекте ИТЭР // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2003. — Вып. 1. — С. 28 — 35.
  27. Yasuda Н. Plasma polimerisation. London: Academic Press, 1985. — 243 p.
  28. Физические величины. Справочник / Ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991, — 1232 с.
  29. Material/plasma surface interaction issues following neutron damage / V. Barabash, G. Federici, J. Linke, C.H. Wu // J. Nucl. Mater. 2003. — Vol. 213−216. — P. 42−51.
  30. Tritium retention of plasma facing components in tokamaks / T. Tanabe, N. Bekris, P. Coad et al. // J. Nucl. Mater. 2003. — Vol. 313−316. — P. 478 — 490.
  31. Beryllium a better tokamak plasma-facing material? / K.L. Wilson, R.A. Causey, W.L. Hsu et al. // J. Vac. Sci. Technol. A. — 1990. — Vol. 8, No. 3. — P. 1750−1759.
  32. Ю.С., Куроленкин Е. И. Углеродные конструкционные материалы для термоядерных реакторов и их радиационная стойкость // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1992. — Вып. 2. — С. 42 — 52.
  33. Winter J. A comparition of tokamak operation with metallic getters (Ti, Cr, Be) and boronization // J. Nucl. Mater. 1990. — Vol. 176 — 177. -P. 14−31.
  34. И.И. Структура и свойства сплавов бериллия. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1981. — 368 с.
  35. DiMES divertor erosion experiments on DIII-D / D. G. Whyte, J. N. Brooks,
  36. C. P. C. Wong et al. // J. Nucl. Mater. 1997. — 241 — 243. — P. 660 — 665.
  37. Helium Removal from Tokamks / Reiter, D., Kever, H., Wolf, G.H., et al. // Plasma Phys. and Contr. Fus. 1991. — Vol. 33, No. 13. — P. 1579 — 1600.
  38. А.И., Шубин А. П. Плазменные ускорители // Физика плазмы (Итоги науки и техники). 1990. — Т. 5 — С. 178 — 260.
  39. Plasma/surface interaction in ITER tokamak disruption simulation / H. Wuerz, N. Arkhipov, V. Bakhtin et al. // Fusion Technology. Vol 32. — 1997. — P. 45−74.
  40. Experimental research for plasma-material interactions and edge-plasma physics / Ed. by Y. Hirooka. San Diego, 1995. — 86 p. (PISCES program progress report for 19 941 995 / University of California. UCSD — ER-011).
  41. Status and future of the tritium plasma experiment / R.A. Causey, D. Buchenauer,
  42. D. Tailor et al. // Fusion Technology.- 1995. Vol. 28. — P. 1144 — 1148.
  43. Comparision of chemical sputtering у elds for different graphites at high ion flux densities / H. Grote, W. Bohmeyer, H.-D. Riner et. al. // Fusion Engineering and Design. -1998.-V. 39−40.-P. 67−78.
  44. A.C., Хрипунов Б. И. О моделировании дивертора с сильным рециклингом на установке «Лента» М., 1994. — 19 с. (Препринт РНЦ «Курчатовский институт» ИАЭ-5704/7).
  45. Gas-induced swelling of beryllium implanted with deuterium ions / V.N. Chernikov, V. Kh. Alimov, A. V. Markin et al. // J. Nucl. Mater. 1996 — Vol. 233 -237.-P. 860−864.
  46. Codeposition of deuterium ions with beryllium oxide at elevated temperatures / A.V. Markin, V.P. Dubkov, A.E. Gorodetsky et al. // J. Nucl Mater. 2000. — Vol. 283 -287.-P. 1094−1099.
  47. Mayer M. Codeposition of deuterium with BeO at elelvated temperatures // J. Nucl. Mater. 1997. — Vol. 240, issue 2. — P. 164−167.
  48. Alimov V. Kh., Chernikov V. N., Zakharov A.P. Depth distribution of deuterium atoms and molecules in beryllium implanted with D ions // J. Nucl. Mater. 1997. — Vol. 241 -243.-P. 1047−1051.
  49. Investigation of the beryllium ion-surface interaction / M.I. Guseva, A. Yu. Birukov, V.M. Gureev, et al. И J. Nucl. Mater. 1996. — Vol. 233 — 237. — P. 681 — 687.
  50. Haasz A.A., Davis J.W. Deuterium retention in beryllium, molybdenium and tungsten at high fluences // J. Nucl Mater. 1997. — Vol. 241 — 243. — P. 1076 — 1081.
  51. Hydrogen isotope retention in beryllium for tokamak plasma- facing applications / R.A. Anderl, R.A. Causey, J.W. Davis et al. // J. Nucl. Mater. 1999. — Vol. 273. — P. 1 -26.
  52. Causey R.A., Longhurst G.R. Harbin W. Tritium retention in S-65 beryllium after 100 eV plasma exposure // J. Nucl. Mater. 1997. — Vol. 241 — 243. — P. 1041 — 1046.
  53. Исследование бериллия после взаимодействия с дейтериевой плазмой / М. И. Гусева, В. М. Гуреев, JI.C. Данелян и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1997. — Вып. 1−2. — С. 77−83.
  54. Выделение дейтерия при окислении бериллия, предварительно облученного ионами дейтерия / В. Х. Алимов, Р. Х. Залавутдинов, А. Е. Городецкий, А. П. Захаров // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1997. — Вып. 1−2. -С. 63−72.
  55. Alimov V.Kh., Chernikov V.N. Depth distribution of deuterium atoms and molecules in beryllium oxide implanted with deuterium ions // J. Nucl. Mater. — 1999. -Vol. 273.-P. 277−284.
  56. Billone M.C., Dalle Donne M., Macaulay-Newcombe R.G. Status of beryllium development for fusion applications // Fusion Eng. Design. 1995 — Vol 27. — P. 179−190.
  57. Deuterium accumulation in beryllium in contact with atomic deuterium at 740 К / Sharapov V.M., Gavrilov L.E., Kulikauskas V.S., Markin A.V. // J. Nucl. Mater. 1996. -Vol. 233−237.-P. 870−873.
  58. Химические связи и структура пленок, осажденных при совместном распылении бериллия и графита ионами неона / А. В. Маркин, А. Е. Городецкий,
  59. В.П. Дубков и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. -2001. Вып. 3.-С. 50−55.
  60. A unique beryllium carbide thin film: synthesis, chemical and thermal characterizations / Y. Xie, R.B. Stephens, N.C. Morosoff, WJ. James // Nucl. Fusion. -2000. Vol. 38, No. 3. — P. 384 — 390.
  61. Causey R.A., Walsh D.S. Codeposition of deuterium with beryllium // J. Nucl. Mater. 1998. — Vol. 254. — P. 84 — 86.
  62. Химические связи и структура ВеО пленок, полученных методом ионного распыления / А. В. Маркин, А. Е. Городецкий, В. П. Дубков и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2001. — Вып. 2. — С. 57 — 61.
  63. В.Х. Накопление дейтерия в вольфраме, карбидах вольфрама и смешанных вольфрам-углеродных пленках // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2001. — Вып. 2. — С. 44 — 50.
  64. Alimov V. Kh., Ertl К., Roth J. Deuterium retention and lattice damage in tungsten irradiated with D ions // J. Nucl. Mater. 2001. — Vol. 290 — 293. -P. 389 — 393.
  65. Tritium retention in tungsten exposed to intense fluxes of 100 eV tritons / R. Causey, K. Wilson, T. Venhaus, W.R. Wampler // J. Nucl Mater. 1999. — Vol. 266 -269.-P. 467−471.
  66. Deuterium retention in single crystal tungsten / A.A. Haasz, M. Poon, R.G. Macaulay-Newcombe, J.W. Davis. // J. Nucl Mater. 2001. — Vol. 290 — 293. — 85 — 88.
  67. Fusion safety studies in Russia from 1996 to 2000 / B.N. Kolbasov,
  68. A.Yu. Biryukov, D. A. Davydov et al. // Fus. Eng. Design. 2001 — Vol. 54. — P. 451 — 464.
  69. Морфологические особенности продуктов эрозии графита и вольфрама при одновременном воздействии мощных импульсных потоков плазмы / М. И. Гусева,
  70. B.М. Гуреев, А. Г. Домантовский и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2001. — Вып. 1. — С. 12 — 19.
  71. Взаимодействие дейтериевой плазмы с поверхностью углеродных материалов в условиях работы газового дивертора / М. И. Гусева, В. М. Гуреев,
  72. JI.C. Данелян и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. -2002. Вып. 3 -4.-С. 46−53.
  73. Синтезирование глобулярных пленок в ацетиленовой плазме / М. И. Гусева,
  74. B.М. Гуреев, Л. С. Данелян и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2001. — Вып. 3. — С. 41 — 50.
  75. Эрозия вольфрама в экспериментах по имитации работы дивертора реактора ИТЭР / М. И. Гусева, В. М. Гуреев, Л. С. Данелян и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2002. — Вып. 3−4. — С. 20 — 30.
  76. MAGRAS facility for modeling of plasma facing beryllium sputtering and re-deposition / Zimin A.M., Elistratov N.G., Kolbasov B.N., et al. // Plasma Devices and Operations. — 1999. — Vol. 8. — P. 15 — 38.
  77. Д. Вудраф, Т. Делчар. Современные методы исследования поверхности. — М.: Мир, 1989.-564 с.
  78. Д.В. Исследование магнитных полей в магнетронных системах ионного распыления // Состояние и перспективы дальнейшего развития плазменных процессов.: Тезисы докладов научн.-технич. совещания. М., 1992.1. C.13 16.
  79. М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972. — 304 с.
  80. Определение энергии ионов в плазме разряда с замкнутым дрейфом электронов в режиме интенсивного распыления катода / С. Д. Гришин, В. И. Мамонов, М. К. Марахтанов, Ю. А. Хохлов // Физика и химия обработки материалов. 1986. -№ 2.-С. 131−132.
  81. .С., Неволин В. К., Сырчин В. К. Исследование разряда в магнетронных системах ионного распыления. // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1977. — Вып. 3 (69). — С. 37 — 44.
  82. В.М., Панасенков А. А. Баланс частиц и энергии в разряде ионного источника. М., 1980. — 24 с. (Препринт Института атомной энергии им. И. В. Курчатова, 3322/7).
  83. Е.Е. Измерения «плавающим» зондом // ЖТФ. 1973. — Т.43, № 5.-С. 1086- 1089.
  84. B.JI. Электрический ток в газе. Установившийся ток. М.: Наука, 1971.-544 с.
  85. JI. Н., Гомоюнова М. В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966.-564 с.
  86. Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. — 592 с.
  87. B.C. Эмиссионные свойства материалов. Киев: Наук, думка, 1981.-339 с.
  88. В.К. Основы проектирования процессов и устройств для производства СБИС с использованием плазмы магнетронного разряда: Дис.. докт. техн. наук. М.: МИЭТ, 1997. — 456 с.
  89. Ю.А. Плазменные ускорители с азимутальным дрейфом электронов для получения тонких оптических пленок: Дис.. канд. техн. наук. — М.: МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1987. 254 с.
  90. О.В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969. — 290 с.
  91. В.А. Взаимодействие плазмы с поверхностью. М.: Изд. МИФИ, 2003, 112 с.
  92. А.Т. Интенсивные ионные пучки. М.: Мир, 1991. — 358 с.
  93. Е.М., Калихман И. Л. Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистика, 1982. — 319 с.
  94. В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тел. М.: Мир, 1995. — 321 с.
  95. А.Г., Кучинский В. В. Массоперенос при взаимодействии плазмы с поверхностью. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 206 с.
  96. Исследование релаксации в плазме энергии распыленных атомов / А. Г. Жиглинский, A.M. Измайлов, В. В. Кучинский, Е. Г. Шейкин // Известия ВУЗов. 1982.-№ 10.-С. 3−8.
  97. Ю.В., Явлинский Ю. Н. Взаимодействие медленных частиц с веществом и диагностика плазмы. М.: Атомиздат, 1973. — 128с.
  98. Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.488 с.
  99. А.А., Гулин А. В. Численные методы. М.: Наука, 1989. — 432 с.
  100. В.В., Тельковский В. Г. Коэффициенты распыления поверхности твердых тел легкими ионами // Атомная энергия. 1990. — Т.69, вып. 2. — С. 104 — 107.
  101. В. В., Семенов Д. С., Тельковский В. Г. Линейные ограниченные каскады в теории распыления аморфных веществ // Поверхность. 1983. — № 5 -С. 4−15.
  102. Valles-Abarca J. A., Gras-Marti A. Evolution towards thermalization, and diffusion, of sputtered particle fluxes: Spatial profiles // J. Appl. Phys. 1984. — Vol. 55, No. 5.-P. 1370- 1378.
  103. Г. Молекулярная газовая динамика. М.: Мир, 1981. — 320 с.
  104. Л.Д., Лифшиц Е. М. Механика. М.: Наука, 1973 г. — 208 с. (Теоретическая физика. Т.1).
  105. Numerical Recipies / W.H. Press, В.P. Flannery, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling. London, Cambridge University Press, 1986. — 795 p.
  106. Г. Статистическая физика в примерах. М.: Мир, 1976. — 431 с.
  107. Жиглинский А. Г, Кучинский В. В., Шейкин Е. Г. Перенос распыленных атомов в газоразрядной плазме // ЖТФ. 1986. — Т. 56, № 9. — С. 1718 — 1723.
  108. П. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой, общие теоретические представления // Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. / Под ред. Р.Бериша. М.: Мир, 1984. — Т.1. — С. 23 — 28.
  109. В.В. Угловое распределение атомов, распыленных с поверхности аморфной мишени // Физика твердого тела. 1978. — Т. 20, № 11. — С. 3379 — 3384.
  110. Н. Г., Зимин А. М. Математическое моделирование процесса переосаждения распыленных атомов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1999. — Вып. 1 — С. 8 — 16.
  111. А.Г., Марченко В. А. Магнетронное напыление при повышенных давлениях: процессы в газовой среде // ЖТФ. 1998. — Т. 68, № 7. -С. 24 — 33.
  112. А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1966. — 724 с.
  113. .М., Фомин С. В. Кратные интегралы и ряды. М.: Наука, 1965.608 с.
  114. Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. М.: Мир, 1989.-334 с.
  115. Studies of tritium desorption from beryllium and characterization of erosion products under plasma-beryllium interaction / D.V. Andreev, A.Yu. Biryukov, N.G. Elistratov et al. // Fusion Engineering and Design. 1998. — Vol. 39 — 40. — P. 465 — 475.
  116. K.K., Чеченин Н. Г. Спектроскопия обратного рассеяния при исследовании поверхности твердых тел // Пучки заряженных частиц и твердое тело (Итоги науки и техники). 1990. — Т. 1. — С. 35 — 93.
  117. ИЗ. Гусева М. И. Мартыненко Ю.В. Радиационный блистеринг // УФН. 1981. -Т. 135, вып. 4.-С. 671 -690.
  118. . Развитие рельефа на поверхности вследствие имплантации ионов газов // Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир. — 1986. — Т. 2. — С. 360 — 469.
  119. Накопление водорода в перепыленных слоях бериллия / М. И. Гусева, В. М. Гуреев, Н. Г. Елистратов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1999. — Вып. 1. — С. 60 — 63.
  120. JI.Б. Эрозия и трансформация поверхности при ионной бомбардировке // Пучки заряженных частиц и твердое тело (Итоги науки и техники). 1993. — Т.7. — С. 4 — 53.
  121. . Дж., Навиншек Б., Витгон Дж. Развитие рельефа на поверхности при бомбардировке тяжелыми ионами // Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир. — 1986. — Т. 2. — С. 310 — 359.
  122. В.А., Машкова Е. С., Молчанов В. А. Отражение легких ионов от поверхности твердого тела. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 192 с.
  123. Исследование взаимодействия низкоэнергетичных ионов дейтерия с бериллием в условиях перепыления / Н. Н. Васильев, М. И. Гусева, Н. Г. Елистратов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1999. — Вып. 2. -С. 41 -47.
  124. Studies of re-deposited layers produced at interaction of H and D ions with beryllium / L.S. Danelyan, N.G. Elistratov, V.M. Gureev et al. // Beryllium Technology for Fusion.: Proc. of the 4-th IEA Int. Workshop. Karlsruhe, 1999. — P. 308−315.
  125. A.M., Гусева М. И., Елистратов Н. Г. Моделирование взаимодействия ионов изотопов водорода с бериллиевыми элементами конструкции // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 2003. — № 1. — С. 3 — 21.
  126. Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968. — 347 с.
  127. Ziegler J.F., Biersack J.P. The stopping and range of ions in solids. New York: Pergamon Press, 1985. — 217 p.
  128. Elistratov N.G., Zimin A.M. Magnetron discharge with azimutally nonuniform W Be cathode // IEEE Trans, on plasma science. — 2002. — Vol. 30, No. 1. — P. 397 — 400.
  129. Modelling of joint operation of plasma facing beryllium and tungsten / Yu.A. Axionov, L.S. Danelyan, N.G. Elistratov et al. // Beryllium Technology for Fusion.:
  130. Proc. of the 5-th IEA Int. Workshop. Moscow, 2001. — P. 70−74.
  131. Исследование распыленных и перепыленных слоев Be и W при одновременном облучении ионами дейтерия / Ю. А. Аксенов, Н. Н. Васильев, Н. Г. Елистратов и др. // Поверхность. 2003. — № 5 — С. 59 — 63.
  132. Захват дейтерия в смешанных W-C пленках, осажденных при магнетронном распылении вольфрама / Н. Г. Елистратов, А. В. Маркин и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2002. — Вып. 3−4. -С. 64−68.
  133. Начальник Лаборатории инженернофизических исследований термоядерных реакторов, к. т. н.1. Н.Н. Васильев
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!