2024, Efimov, N., Sinelnikov, D., Kolodko, D., Grishaev, M., Nikitin, I., Ефимов, Никита Евгеньевич, Синельников, Дмитрий Николаевич, Колодко, Добрыня Вячеславич, Гришаев, Максим Валерьевич, Никитин, Иван Андреевич

2023, Grishaev, M. V., Efimov, N. E., Sinelnikov, D. N., Nikitin, I. A., Gasparyan, Y. M., Vovchenko, E. D., Вовченко, Евгений Дмитриевич, Синельников, Дмитрий Николаевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Гришаев, Максим Валерьевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Никитин, Иван Андреевич

One of the most detrimental phenomena in fusion research is the interaction of plasma with a surface of a first wall and in-chamber elements. It causes erosion of the plasma-facing components (PFC), which in turn results in a degradation of plasma parameters due to transport of erosion products into the hot plasma. On the other hand, these processes cause re-deposition of the eroded material together with fuel components (deuterium and tritium). This is the dominant mechanism for fuel retention in PFC.

2024, Никитин, И. А., Синельников, Д. Н., Гришаев, М. В., Ефимов, Н. Е., Ефимов, Никита Евгеньевич, Гришаев, Максим Валерьевич, Никитин, Иван Андреевич, Синельников, Дмитрий Николаевич

Программа «ISInCa.jar» предназначена для формирования интегральных (коэффициенты рассеяния, распыления, внедрения и прохождения) и дифференциальных (угловых и энергетических распределений и карт) характеристик для произвольных углов регистрации и сортов частиц на основе результатов Монте-Карло расчётов взаимодействия атомов с поверхностью твёрдого тела в приближении последовательных парных соударений. Программа осуществляет расчёт коэффициентов и спектров, их визуализацию и сохранение сформированных данных в текстовые файлы. Область применения – научные и технологические ионно-пучковые и плазменные установки с энергиями частиц от 100 эВ до 100 кэВ. Работа выполнена при поддержке Министерство науки и высшего образования Российской Федерации проект №075-03-2024-096 от 18.01.2024. Тип ЭВМ: IBM PC совместимый компьютер; ОС: MS Windows XP, 7, 10, 11; Linux Ubuntu (LTS версия (18.04/20.04/22.04/24.04)), Linux (Debian, CentOS, Astra Linux, RedOS, Arch, Gentoo).

2024, Efimov, N. E., Sinelnikov, D., Grishaev, M., Nikitin, I., Wang, Y., Harutyunyan, Z., Gasparyan, Y., Ефимов, Никита Евгеньевич, Синельников, Дмитрий Николаевич, Гришаев, Максим Валерьевич, Никитин, Иван Андреевич, Арутюнян, Зорий Робертович, Гаспарян, Юрий Микаэлович

2023, Efimov, N. E., Sinelnikov, D. N., Wang, Y., Harutyunyan, Z. R., Gasparyan, Y. M., Grishaev, M. V., Nikitin, I. A., Tan, X., Синельников, Дмитрий Николаевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Арутюнян, Зорий Робертович, Никитин, Иван Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Гришаев, Максим Валерьевич

One of the challenging problems which arise in the controlled nuclear fusion is related to the design and material choice of plasma facing components for the future reactors. Tungsten is considered to be one of the most suitable candidates due to its high melting point, thermal conductivity and relatively low erosion rate, and, therefore, it is planned to be used in nextgen facilities like ITER and DEMO. However, under high neutron fluxes its stable isotopes may form radioactive ones. Being not so hazardous while it is inside the reactor, in case of a loss of coolant accident (LOCA) a volatile oxide of W and of its transmutation products may appear, which is undesirable. A possible solution to avoid the release of the radioactive oxides is the use of self-passivating W-Cr-Y alloys [1], which under LOCA scenarios forms on the surface a chromium oxide, preventing the formation of tungsten oxide. Such alloys are of the great interest now, especially when it comes to analyzing the dynamics of the chromium release to the outermost layers [2,3]. In this work, capabilities of low energy ion scattering spectroscopy (LEIS) with small angle scattering to the characterization the surface morphology of W-11,4Cr-0,6Y after pre-annealing at different temperatures are revealed.

2023, НИКИТИН, И. А., СИНЕЛЬНИКОВ, Д. Н., ЕФИМОВ, Н. Е., ГРИШАЕВ, М. В., Никитин, Иван Андреевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Гришаев, Максим Валерьевич

Одним из кандидатных материалов для диверторов будущих термоядерных установок является сплав W-Cr-Y, именуемый smart alloy (умный сплав). При нагреве такого материала до температур ~1000 K поверхностный слой обогащается хромом, что препятствует образованию оксида вольфрама в случае достаточного количества кислорода в окружающей среде. Определение соотношений вольфрама и хрома в тонких поверхностных слоях может проводиться с использованием спектроскопии рассеяния ионов низких энергий (LEIS). Этот метод позволяет анализировать приповерхностные слои глубиной до 10 нм. На установке «Большой масс-монохроматор МИФИ» реализован LEIS с углом рассеяния 32 ̊ и энергией первичных ионов от 3 до 18 кэВ. Использование LEIS с малыми углами рассеяния позволяет детектировать не только рассеянные, но и упруговыбитые частицы и в то же время повышает чувствительность этой методики.

2023, Sinelnikov, D. N., Gasparyan, Y. M., Grishaev, M. V., Efimov, N. E., Krat, S. A., Nikitin, I. A., Крат, Степан Андреевич, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Синельников, Дмитрий Николаевич, Никитин, Иван Андреевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Гришаев, Максим Валерьевич

Hydrogen isotopes retention in thermonuclear fusion reactors is limited due to safety regulations and should be well controlled. Surface conditions can strongly affect accumulation rates of hydrogen isotopes in the bulk of plasma facing materials. Therefore, in vacuo methods of surface composition control may help to investigate mechanisms of this effects.

2023, Лобанова, Л. Г., Афанасьев, В. П., Гришаев, М. В., Ефимов, Н. Е., Никитин, И. А., Синельников, Д. Н., Синельников, Дмитрий Николаевич, Никитин, Иван Андреевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Гришаев, Максим Валерьевич

Calculation method of reflected from layered inhomogeneous solids light ions density fluxes is constructed. The method is based on analytically calculated and experimentally received reflection functions from homogeneous solids. Transmission function is calculated in Fokker-Plank approximation. Analytical results are verified on a base on comparison with experimental results.

2023, Никитин, И. А., Синельников, Д. Н., Ефимов, Н. Е., Гришаев, М. В., Гришаев, Максим Валерьевич, Никитин, Иван Андреевич, Ефимов, Никита Евгеньевич, Синельников, Дмитрий Николаевич

Программа предназначена для элементного анализа образцов на основе энергетических спектров, полученных методом спектроскопии рассеяния и выбивания ионов. В качестве входных параметров вводятся энергия диагностического пучка, атомный номер налетающей частицы и предполагаемых частиц поверхности, а также геометрия рассеяния. Программа рассчитывает положения пиков, соответствующих элементам поверхности, на энергетическом спектре, а также сечения взаимодействия на основе экранированных кулоновских потенциалов (Kr-C, TFM, ZBL), необходимых для определения концентраций элементов. Область применения: научные и производственные ионно-пучковые установки анализа поверхности с энергиями частиц от 100 эВ до 100 кэВ. Тип ЭВМ: IBM PC - совмест. ПК; ОС: Windows ХР/7/10/11.