Использование установки ДСМ-2 для моделирования поведения первых зеркал в термоядерном реакторе ИТЕР (стр. 4 из 4)
= 0.8∙1019 (ат/см2) (3.5б)По полученным данным был вычислен коэффициент распыления
Y = 0.04
Б) <U> = -650В
Плотность тока на образец j=8.04∙1015 мА/см2, ускоряющее напряжение <U> = -650 В. Время экспозиции составило 30 минут. До и после экспозиции, образцы были взвешены и по полученным данным вычислена Δm= 375∙10-6 г.
Поток ионов на поверхность образца составил
Ni= 0.47∙1018(ион/ см2 с)
По формуле (3.4) был вычислена флюенс ионов
Di = 0.8∙1021(ион/ см2 с) (3.4в)
Количество распыленных в течение экспозиции атомов с ед. поверхности
= 0.64∙1019 (ат/см2) (3.5в)По полученным данным был вычислен коэффициент распыления
Y = 0.032
При бомбардировке аморфных зеркал, не содержащих гидридообразующих компонент, не наблюдалось прибавки веса, следовательно, дейтерий не поглощался.
Результаты экспериментов представлены в табл. 3.
Табл.3 Результаты экспериментов для аморфной фольги
| U = -60 В | U = -1500 В | <U> = -650В |
| Di= 1,49∙1020 (ион/см2с) | Di= 1∙1021 (ион/см2 с) | Di= 0.8∙1021 (ион/см2 с) |
| Δm= 55∙10-6 г | Δm= 480∙10-6 г | Δm= 375∙10-6 г |
| Y = 0.01 | Y = 0.04 | Y = 0.032 |
Вывод
Результаты показали, что аморфная фольга, не содержащая гидридообразующие металлы, не поглощает дейтерий при экспонировании к потоку ионов дейтериевой плазмы, в отличие от зеркал из сплава Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5. Основываясь на полученных результатах, можно сделать вывод: определяющим фактором поглощения дейтерия аморфными и закристаллизованными зеркалами, является наличие гидридообразующих компонент в элементном составе зеркал (цирконий и титан). Вторичным фактором, влияющим на поглощение дейтерия, является микроструктура образца, то есть, образцы с аморфной структурой имеют существенно более высокую поглощающую способность по сравнению с образцами из того же материала, но имеющими нано-кристаллическую структуру.
ЛИТЕРАТУРА
1. Nuclear Fusion 49 (2009)/ Progress in research and development of mirrors for ITER diagnostics.
2. V.S. Voitsenya et. al./ Simulation of radiation effects on reflectors using heavy ion beams/ Journal of Nuclear Materials1994. №212-215. P. 443
3. H. Verbeek, J. Stober, D.P. Coster, W. Eckstein, R. Schneider/ interaction of charge exchange neutrals with the main chamber walls of plasma machines.
4. V.S. Voitsenya et.al./ Imitation of fusion reactor environment effects on optical properties of metallic mirrors/ 7th Int. Conf. on Fusion Reactor materials, Obninsk, Russia, September 1995.
5. V.S. Voitsenya et.al./ Overview metal mirrors prospects in Fusion Reactors/ Plasma Physics Reports Vol. 20 № 2 (1994).
6. V.S. Voitsenya et. al./ On the choice of material for the first mirrors of fusion reactor plasma diagnostics/ Plasma Devices and Operations, 1999, Vol. 7, pp. 243-254.
7. V.S. Voitsenya et. al./ Ion energy distribution effects on degradation of optical properties of ion-bombardment copper mirrors/ Surface and Coating Technology 103 – 104 (1998) 365 – 369.
8. V.S. Voitsenya et.a./ Erosion of steel under bombardment with ions of a deuterium plasma/ Vacuum 58 (2000) 10 – 15.
9. V.S. Voitsenya et. al./ Erosion of steel under bombardment with ions of a deuterium plasma/ Vacuum 58 (2000) 10-15.
10. V.S. Voitsenya et. al./ On the choice of material for the first mirrors of fusion reactor plasma diagnostics/ Journal of Nuclear Materials 258-263 (1998) 1919-1923.
11. V.S. Voitsenya et.al. Behavior of amorphous metal alloy mirrors under ion bombardment.
12. V.S. Voitsenya et. al./ Modification of optical characteristics of metallic amorphous mirrors under ion bombardment/ Plasma devices and operations Vol. 17, No. 2, June 2009, 144-154
13. В.С. Войценя, В.Г. Коновалов и др./ Очистка поверхности медных зеркал в водородной плазме/ Доклад на конференции " Физика и техника плазмы" Минск 13-15 сентября 1994.