2024_ Конференция "Взаимодействие плазмы с поверхностью" (XXVII ; 24-25 января 2024 г. ; Москва).

Постоянный URI для этой коллекции

https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/12276

Обзор

Теперь показываю 1 - 19 из 19

Открытый доступ
ИЗОТОПНЫЙ ЭФФЕКТ В НАКОПЛЕНИИ ВОДОРОДА В ОСАЖДЁННЫХ ИЗ ПЛАЗМЫ ВОЛЬФРАМОВЫХ СЛОЯХ
(НИЯУ МИФИ, 2024) КРАТ, С. А.; ПРИШВИЦЫН, А. С.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; ПИСАРЕВ, А. А.; Писарев, Александр Александрович; Пришвицын, Александр Сергеевич; Крат, Степан Андреевич; Гаспарян, Юрий Микаэлович
Важность изучения накопления водорода в соосаждённых из плазмы металлических слоях во многом обусловлена опасностью избыточного накопления радиоактивного изотопа трития в термоядерных установках, где со-осаждение материалов стенки с частицами работчего газа – один из основных каналов накопления водорода в установке. Так как эксперименты с использованием трития крайне затруднены технически, опасны и дороги, подавляющее большинство работ в данной области проводится с использованием дейтерия как симулятора трития. При этом предполагается, что накопление трития будет происходить идентично накоплению дейтерия. В связи со сложностью проведения экспериментов с тритием, возможно провести опыты по сравнению свойств протия и дейтерия и сделать некоторые оценки в части трития на основе полученных данных.
Открытый доступ
Конференция "Взаимодействие плазмы с поверхностью" (XXVII ; 24-25 января 2024 г. ; Москва)
(НИЯУ МИФИ, 2024)
Открытый доступ
РАЗРАБОТКА КОМПОЗИТА WFe КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ СТРУКТУР
(НИЯУ МИФИ, 2024) ПОПОВ, Н. С.; СУЧКОВ, А. Н.; КИРИЛЛОВА, В. О.; ЖАРКОВ, М. Ю.; ВЕРТКОВ, А. В.; Попов, Никита Сергеевич
Капиллярно-пористые структуры являются перспективным вариантом компонентов обращённых к плазме [1]. Материал, который напрямую контактирует с плазмой должен обладать рядом характеристик, таких как высокая теплопроводность. Помимо этого, для массового производства таких изделий необходима технологичность и простота изготовления. В работе рассмотрена технология изготовления композитных материалов, которая основана на пропитке трёхмерных структур – сsеток расплавом металла. В качестве армирующей основы, обеспечивающей высокую теплопроводность предложена сетка из вольфрамовой проволоки. Перспективными материалами матрицы композита являются стали, которые обеспечивают возможность обработки и сварки композита с основой термоядерных установок – стальным каркасом. Однако прямое соединение вольфрама и железа или стали осложнено разницей в КТР и образованием хрупких интерметаллидых фаз [2].
Открытый доступ
ВОЗДЕЙСТВИЕ ПЛАЗМЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА АНСАМБЛЬ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ БОРА
(НИЯУ МИФИ, 2024) СТАНКЕВИЧ, Е. Н.; ЗАХАРОВ, А. М.; БЕГРАМБЕКОВ, Л. Б.; Беграмбеков, Леон Богданович
Исследован процесс отрыва микроскопических частиц бора с поверхности нержавеющей стали и с поверхности пыли бора. Проведено сравнение механизмов отрыва микроскопических частиц бора с микроскопическими частицами вольфрама и алюминия. Исследованы потоки однокомпонентных ансамблей микроскопических частиц бора и вольфрама в постоянном электрическом поле. Исследовано изменение морфологии поверхности ансамбля частиц бора под воздействием аргоновой и дейтериевой плазмы с энергией ионов 3кэВ и плотностью тока 5 мА/см2.
Открытый доступ
ВСЕГДА ЛИ ЭФФЕКТИВНА СТРАТЕГИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СПЛАВА В ПОДАВЛЕНИИ РАДИАЦИОННОГО РАСПУХАНИЯ: СРАВНЕНИЕ HfNbTiZrИ V-4Cr-4Ti
(НИЯУ МИФИ, 2024) УГЛОВ, В. В.; СКУРАТОВ, В. А.; ИВАНОВ, И. А.; САФРОНОВ, И. В.; ДЖИН, К.; КУРАХМЕДОВ, А. Е.; АМАНЖУЛОВ, Б. С.; КОЛОБЕРДИН, М. В.; Углов, Владимир Васильевич
В настоящее время одними из перспективных материалов для ядерных применений, в том числе в установках термоядерного синтеза, являются многокомпонентные концентрированные сплавы (МКС) [1]. Сегодня активно исследуются МКС на основе тугоплавких элементов как наиболее подходящие для высокотемпературных применений [2]. Одними из наиболее изученных МКС являются сплавы с объемно-центрированной кубической (ОЦК) решеткой на основе Hf-Nb-Ta-Ti-Zr [2]. Для сплава HfNbTiZr плохо изученным вопросом является его радиационная стойкость. Цель настоящей работы заключалась в исследовании радиационного распухания HfNbTiZr в сравнении с общепринятым малораспухаемым V-4Cr-4Ti, облученных ионами He.
Открытый доступ
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ИОННЫХ ПОТОКОВ ИЗ ПЛАЗМЫ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА В СРЕДЕ СМЕСЕЙ He/H2
(НИЯУ МИФИ, 2024) ЛОМОНОСОВ, Г. С.; ХАРЬКОВ, М. М.; КОЛОДКО, Д. В.; НОВИКОВ, М. С.; КАЗИЕВ, А. В.; ОГОРОДНИКОВА, О. В.; Огородникова, Ольга Вячеславовна; Казиев, Андрей Викторович; Колодко, Добрыня Вячеславич; Харьков, Максим Михайлович; Ломоносов, Глеб Сергеевич
Одна из проблем термоядерных установок – накопление трития в стенках и в диверторе токамаков, разрушение материала и образование выли в следствии облучения мощными потоками частиц из плазмы. Основные процессы происходящие при взаимодействии плазмы с поверхностью: распыление, захват, со-осаждение, нагрев, образование дефектов и пр. Большинство исследований направлены на изучение процесса накопления топлива и продуктов синтеза в материалах, обращённых к плазме, как основного процесса [1-3]. Однако, в ходе со-осаждения процесс накопление гелия и изотопов водорода меняет свой характер, что обуславливается дополнительным потоком материала стенок токомака. В области дивертора рассчитанная плотность потока нейтралов вольфрама ~3×1013 см–2с–1 при суммарном потоке ионов ~1×1017 см–2с–1 [4]. Исследования захвата дейтерия при осаждении в магнетронном разряде методом термодесорбционной спектроскопии проводились группой Крата [5]
Открытый доступ
ЗАХВАТ ДЕЙТЕРИЯ В ВОЛЬФРАМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МОЩНЫХ ПОТОКОВ ПЛАЗМЫ НА УСТАНОВКЕ МКТ
(НИЯУ МИФИ, 2024) ФЕДУЛАЕВ, Е. Д.; ПОЗНЯК, И. М.; БАРСУК, В. А.; ТОПОРКОВ, Д. А.; ЦЫБЕНКО, В. Ю.; НОВОСЕЛОВА, З. И.; БИРЮЛИН, Е. З.; АЛЯБЬЕВ, И. А.; ЕФИМОВ, В. С.; Ефимов, Виталий Сергеевич
Во время работы термоядерных установок, в том числе ИТЭР, на защитные покрытия вакуумной камеры будут воздействовать мощные плазменно-тепловые потоки. При этом будет происходить захват изотопов водорода конструкционными материалами вакуумной камеры. Исследования этого процесса проводятся на токамаках[1], магнетронах [2], плазменных ускорителях [3]. Целью данной работы было получить данные о захвате дейтерия в вольфрам при воздействии мощных потоков плазмы на установке МКТ (АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ») при имитации быстрых процессов в ИТЭР (ELMы, срывы).
Открытый доступ
ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЕ НА ПИРОЛИТИЧЕСКИЙ ГРАФИТ И УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА
(НИЯУ МИФИ, 2024) БЕГРАМБЕКОВ, Л. Б.; ПУНТАКОВ, Н. А.; ГРУНИН, А. В.; Беграмбеков, Леон Богданович; Пунтаков, Николай Алексеевич
В данной работе были исследованы закономерности и механизмы процессов, вызванных в высокоориентированном пиролитическом графите ПГВ и в углеродных волокнах на основе ПАН-волокна, входящих в состав композитного материала CFC type N 11 [1] облучением ионами дейтерия высокой плотности потока (1.4×1024 ион/м2с). Полученные во время экспериментов результаты были сравнены с результатами, опубликованными авторами других работ [2].
Открытый доступ
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПЛЁНОК ВОЛЬФРАМА ПРИ ОСАЖДЕНИИ В АТМОСФЕРЕ ДЕЙТЕРИЯ
(НИЯУ МИФИ, 2024) СМИРНОВА, Е. В.; МЕДВЕДЕВ, О. С.; РАЗДОБАРИН, А. Г.; ЕЛЕЦ, Д. И.; СНИГИРЕВ, Л. А.; ЛЕВИН, А. А.; Елец, Денис Игоревич; Медведев, Олег Сергеевич
Одной из наиболее острых проблем будущих термоядерных реакторов с DT-циклом является накопление трития в материалах первой стенки, что значительно ограничивает возможный срок эксплуатации установки. Благодаря сочетанию физических свойств вольфрам предполагается использовать в качестве конструкционного материала дивертора и облицовки первой стенки вакуумного объёма международного экспериментального термоядерного реактора ITER [1]. Из-за высоких тепловых нагрузок происходит распыление взаимодействующей с плазмой вольфрамовой облицовки, что естественным образом приводит к появлению переосажденных плёнок вольфрама преимущественно в диверторе. В работе [2] показано, что количество дейтерия в переосажденных плёнках в 10–20 раз превышает накопление в объёме для поликристаллического вольфрама. Переосаждённые плёнки имеют отличные от объёмного материала физические и химические свойства [2]. Структура плёнок может быть, как кристаллической, так и аморфной, что в значительной степени будет сказываться на накоплении изотопов водорода. В связи с этим необходимы дополнительные исследования структуры переосажденных плёнок вольфрама при различных условиях осаждения и её взаимосвязь с накопленным количеством изотопов водорода.
Открытый доступ
ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГИИ ИОНОВ НА ЗАМЕЩЕНИЕ ИЗОТОПОВ ГЕЛИЯ В ВОЛЬФРАМЕ
(НИЯУ МИФИ, 2024) УМЕРЕНКОВА, А. С.; АРУТЮНЯН, З. Р.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; ЕФИМОВ, В. С.; ОГОРОДНИКОВА, О. В.; ОСТОЙИЧ, Н.; Остойич, Никола; Арутюнян, Зорий Робертович; Умеренкова, Анастасия Сергеевна; Огородникова, Ольга Вячеславовна; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Ефимов, Виталий Сергеевич
В будущих термоядерных реакторах изменение структуры материалов обращенных к плазме элементов (ОПЭ) реактора и накопление гелия как продукта термоядерной реакции в них будет влиять на эффективность захвата и рециклинг изотопов водорода. Вольфрам широко используется в современных термоядерных установках в качестве материала облицовки ОПЭ, поэтому поведения гелия в этом материале вызывает интерес.
Открытый доступ
ЭФФЕКТЫ РАЗМЕРНОСТИ ПРИ АНАЛИЗЕ ДАННЫХ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРМОДЕСОРБЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) СТЕПАНЕНКО, А. А.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Степаненко, Александр Александрович
Лазерно-стимулированная десорбционная диагностика (Laser-Induced Desorption, LID) рассматривается в настоящее время в качестве кандидатного метода для определения локального содержания трития в стенке токамака ITER [1]. Интерпретация данных LID диагностики требует широкого применения компьютерного моделирования процесса термодесорбции газа из мишени. Используемые для этого коды, как правило, основаны на одномерных моделях переноса вещества и энергии внутри образца.
Открытый доступ
ЗАХВАТ ДЕЙТЕРИЯ В РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В W И W-Cr-Y
(НИЯУ МИФИ, 2024) ОГОРОДНИКОВА, О. В.; АРУТЮНЯН, З. Р.; УМЕРЕНКОВА, А. С.; НИКИТИН, А. А.; РОГОЖКИН, С. В.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; САЛ, Э.; ГАРСИЯ-РОЗАЛЕС, К.; Умеренкова, Анастасия Сергеевна; Арутюнян, Зорий Робертович; Огородникова, Ольга Вячеславовна; Никитин, Александр Александрович; Гаспарян, Юрий Микаэлович
Одними из перспективных материалов для применения в термоядерной энергетике являются cамопассивируемые дисперсно-упрочненные оксидами иттрия «умные» вольфрамовые сплавы W-(10-11.4)wt%Cr-(0.5-0.6)wt%Y, в которых наноразмерные оксидные включения равномерно распределены на границах зерен, а хром находится в растворенном состоянии в матрице металла [1-2]. Эти сплавы устойчивы к окислению и технологическим выбросам радиоактивного трития в случае аварии с утечкой теплоносителя и попадании воздуха. Накопление изотопов водорода и гелия в перспективных материалах термоядерных установок имеет решающее значение, поскольку оно определяет срок службы материала. В ранних работах [3,4] было показано, что накопление дейтерия в вольфраме (W) определяется плотностью радиационно-индуцированных дефектов. В данной работе мы изучаем накопление дейтерия в чистом W и сплаве (исходном и отожжённом) W-10wt%Cr-0.5wt%Y до и после облучения ионами Fe2+ с энергией 5.6 МэВ при 500 °C до дозы 10 смещений на атом (сна). Дейтерий вводился в образцы путем их облучения ионами D3+ с энергией 2 кэВ при температуре 470 К до дозы 1022 D/м2. Накопление дейтерия определялось методом ТДС. Для характеристики микро- и нано- структуры материалов использовались методы просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и атомно-зондовой томографии (АЗТ), поскольку ПЭМ достаточно хорошо детектирует оксидные частицы, а АЗТ – нанокластеры. Отметим, что исследование структуры сплавов одним из методов анализа недостаточно эффективно и не позволяет выявить механизмы деградации сплавов при облучении.
Открытый доступ
РАЗВИТИЕ LIBS ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТАВА ПОВЕРХНОСТИ ПЕРВОЙ СТЕНКИ ТОКАМАКА
(НИЯУ МИФИ, 2024) ВОВЧЕНКО, Е. Д.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; ГРИШАЕВ, М. В.; ЕФИМОВ, Н. Е.; СИНЕЛЬНИКОВ, Д. Н.; Гришаев, Максим Валерьевич; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Вовченко, Евгений Дмитриевич; Ефимов, Никита Евгеньевич; Синельников, Дмитрий Николаевич
Лазерно-индуцированная искровая спектроскопия (LIBS) – хорошо известный метод аналитического исследования с широким спектром применений в науке и промышленности, позволяющий получать in situ информацию об элементном составе материалов с пространственным разрешением по глубине и площади поверхности [1, 2]. Интерес к применению LIBS для оперативного анализа поверхности обращенных к плазме материалов (PFM), расположенных внутри камеры токамака, основан на возможности проведения таких исследований удаленно и без контакта с атмосферой, в отличие от таких хорошо развитых диагностик как ВИМС, ТДС, ЭДА и др.
Открытый доступ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛАЗМЫ СО СЛОЯМИ НАНОВОЛОКОН ВОЛЬФРАМА
(НИЯУ МИФИ, 2024) КУЛАГИН, В. В.; ЦВЕНТУХ, М. М.
Исследованы процессы взаимодействия плазмы с повышенной до сотен эВ энергией ионов со наноструктурой вольфрама – W fuzz. При такой повышенной энергии – соответствующем пристеночном падении потенциала наблюдается спонтанное инициирование всплесков плазмы взрывной электронной эмиссии – дуговых разрядов [1-2]. В отличие от «обычных» условий инициирования – с внешним триггером, здесь требуется учет объемных свойств вещества – наноструктуры.
Открытый доступ
ПРИМЕНЕНИЕ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ BM1D2V ДЛЯ ОЦЕНКИ РАСПЫЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПЕРВОЙ СТЕНКИ ТЕРМОЯДЕРНОЙ УСТАНОВКИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) ХУСНУТДИНОВ, Р. И.; ЕФИМОВ, Н. Е.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; КУКУШКИН, А. Б.; Ефимов, Никита Евгеньевич; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Хуснутдинов, Радмир Ильдарович; Кукушкин, Александр Борисович
Задача оценки эрозии первой стенки является критической при управлении термоядерной установкой. Для прогнозирования процессов эрозии важно создание быстрого кода расчета рециклинга изотопов водорода в пристеночной плазме, который был бы протестирован путем сравнения с сложными численными кодами, наиболее успешным примером такого рода является код EIRENE [1]. В настоящей работе приведены результаты использования такого быстрого численного кода BM1D2V [2], основанного на полуаналитической баллистической модели [3, 4], соответствующей быстрому коду BM1D1V [5]. Сейчас код BM1D2V дополнен модулем, позволяющим оценить распыление материала первой стенки атомами водорода в пристеночной плазме.
Открытый доступ
ЛАЗЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА ИЗОТОПНОГО СОСТАВА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ОСАЖДЕНИЙ НА ЭЛЕМЕНТАХ ПЕРВОЙ СТЕНКИ ТОКАМАКА ГЛОБУС-М2
(НИЯУ МИФИ, 2024) МЕДВЕДЕВ, О. С.; РАЗДОБАРИН, А. Г.; СМИРНОВА, Е. В.; ЕЛЕЦ, Д. И.; СНИГИРЕВ, Л. А.; НОВОХАЦКИЙ, Н. А.; Медведев, Олег Сергеевич; Елец, Денис Игоревич
Процессы, происходящие в плазме токамака, неразрывно связаны с состоянием поверхности контактирующих с плазмой элементов стенки. Согласно выводам, основанным на текущих исследованиях в токамаках и в лабораторных установках, взаимодействие плазмы со стенкой, в частности, накопление термоядерного топлива будет одними из ключевых факторов, определяющих характеристики проектируемых в настоящее время термоядерных установок [1]. При этом большинство токамаков на сегодняшний день имеет достаточно ограниченный набор диагностик состояния первой стенки и захвата водорода. Для локального дистанционного мониторинга накопления топлива в токамаках следующего поколения, таких как ИТЭР, ТРТ и т. д. рассматривается возможность проведения измерений содержания топлива лазерно-индуцированными методами с использованием масс-спектрометрии (LIA-QMS и LID-QMS) и эмиссионной спектроскопии (LIBS, LIAS).
Открытый доступ
СМАЧИВАНИЕ ЛИТИЕМ МЕТАЛЛОВ, ОБРАЩЕННЫХ К ПЛАЗМЕ
(НИЯУ МИФИ, 2024) ПИСАРЕВ, А. А.; ВЕРТКОВ, А. В.; Писарев, Александр Александрович
Одним из материалов, который рассматривается как материал, обращенный к плазме в установках термоядерного синтеза (УТС), является литий, который имеет ряд замечательных свойств, способствующих улучшению режимов работы УТС. Одно из направлений использования лития в УТС является создание дивертора или лимитера с жидким литием, текущим по поверхности приемной пластины. Принципиальной проблемой при создании таких систем является смачиваемость больших поверхностей металлов жидким литием. В настоящей работе представлен анализ факторов, которые влияют на смачиваемость металлов литием.
Открытый доступ
МОДЕЛИРОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ ДЕЙТЕРИЯ В ВОЛЬФРАМЕ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ПЛАЗМЕННЫМИ ПОТОКАМИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) КУЛАГИН, В. В.; ГАСПАРЯН, Ю. М.; Гаспарян, Юрий Микаэлович; Кулагин, Владимир Владимирович
В процессе работы будущих термоядерных установок обращенные к плазме элементы (ОПЭ) будут подвержены интенсивным тепловым нагрузкам, облучению потоками нейтронов, гелия и изотопов водорода высокой плотности. Вольфрам рассматривается в качестве одного из наиболее подходящих материалов ОПЭ. В связи с этим, исследование захвата изотопов водорода в вольфраме является одной из важных задач. В особенности это касается трития, накопление которого в ОПЭ ограничено из соображений безопасности.
Открытый доступ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ СПОНТАННОГО ИНИЦИИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ ДУГОВЫХ РАЗРЯДОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ГЕЛИЕВОЙ ПЛАЗМЫ СО СЛОЯМИ ВОЛЬФРАМОВЫХ НАНОВОЛОКОН
(НИЯУ МИФИ, 2024) КУКУШКИНА, М. С.; КАЗИЕВ, А. В.; КОЛОДКО, Д. В.; ХАРЬКОВ, М. М.; РЫКУНОВ, И. Г.; ЦВЕНТУХ, М. М.; Харьков, Максим Михайлович; Колодко, Добрыня Вячеславич; Казиев, Андрей Викторович; Кукушкина, Маргарита Сергеевна
При повышении пристеночного потенциала гелиевой плазмы, воздействующей на поверхность вольфрама, рост наноструктуры волокон вольфрама сменяется распылением, при этом спонтанно (без внешнего триггера) инициируются «пробои» - импульсы взрывной электронной эмиссии [1-3].