2015, Подоляко, Ф. С., Сорокин, И. А., Гуторов, К. М., Визгалов, И. В., Шустин, Е. Г., Гуторов, Константин Михайлович, Подоляко, Федор Сергеевич, Сорокин, Иван Александрович

The method for producing ion flux with low energy spread for the treatment of dielectric samples is proposed. It is based on plasma potential control for the purpose of maintaining a constant voltage drop between the plasma and surface of the dielectric accumulating a charge. The first experiments on irradiation of dielectric samples in the PR-2 were performed and the energy spectra of ions were measured.

2023, Умеренкова, А. С., Гаспарян, Ю. М., Арутюнян, З. Р., Ефимов, В. С., Сергеев, Н. С., Сорокин, И. А., Остойич, Н., Остойич, Никола, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Умеренкова, Анастасия Сергеевна, Ефимов, Виталий Сергеевич, Сорокин, Иван Александрович, Арутюнян, Зорий Робертович, Сергеев, Никита Сергеевич

Helium isotope exchange in tungsten during sequential irradiation by 3He and 4He ions at room temperature was investigated. Tungsten samples were irradiated in two ways: by 3 keV mass-separated ion beams, or by low energy ions in plasma discharge. The He amount in W after irradiation was measured using ex-situ (up to 2500 K) thermal desorption spectroscopy. Despite the very high binding energy of He with lattice defects in W, a very high efficiency of He isotope exchange was observed.

2019, Bulgadaryan, D. G., Sinelnikov, D. N., Sorokin, I. A., Kurnaev, V. A., Efimov, N. E., Синельников, Дмитрий Николаевич, Сорокин, Иван Александрович, Ефимов, Никита Евгеньевич

© 2019, Pleiades Publishing, Ltd.The erosion and redeposition processes of plasma-facing materials in fusion devices are the most important factors affecting near-wall and core plasma parameters and device lifetime. To determine the possibility of in situ analyzing these processes, we developed an experimental model of a built-in surface analyzer utilizing low-energy proton scattering spectroscopy. The results of experimental approbation of the method are presented.

2022, СЕРГЕЕВ, Н. С., СОРОКИН, И. А., ПОДОЛЯКО, Ф. С., ОГОРОДНИКОВА, О. В., ЕФИМОВ, В. С., ГАСПАРЯН, Ю. М., САВЕЛЬЕВ, М. Д., Огородникова, Ольга Вячеславовна, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Подоляко, Федор Сергеевич, Сорокин, Иван Александрович, Ефимов, Виталий Сергеевич, Савельев, Максим Дмитриевич, Сергеев, Никита Сергеевич

Одним из приоритетных направлений в области термоядерных исследований является контроль уровня плазменно-тепловой нагрузки на внутрикамерные элементы установок магнитного удержания горячей плазмы. Постепенное развитие технологии напуска примеси инертного газа (He, Ne, Ar) в процессе плазменного разряда в установках типа токамак и стелларатор [1, 2] как средства радиационного охлаждения периферии плазмы, предъявляют новые требования по контролю состояния поверхности обращённых к плазме элементов.

2015, Sorokin, I. A., Vizgalov, I. V., Bidlevich, O. A., Сорокин, Иван Александрович

Analysis of both ion mass-spectrum and plasma parameters is very important for plasma-surface interaction experiments to control discharge regime and ion composition. In linear plasma devices with a magnetic field, it is possible to apply a static mass-spectrometer using magnetic field of plasma device to ion separation with focusing at 180 or 360 degree.

2017, Mamedov, N. V., Kurnaev, V. A., Sinelnikov, D. N., Kolodko, D. V., Sorokin, I. A., Мамедов, Никита Вадимович, Колодко, Добрыня Вячеславич, Синельников, Дмитрий Николаевич, Сорокин, Иван Александрович

The adsorption of water on the surface is one of the main problems in vacuum technology. Since water is a good adsorbent, its adsorption is the reason that prevents the fast pumping of vacuum systems up to ultra-high vacuum. In addition, water vapor adsorption on metal surfaces during plasma surface interaction is a problem [1]. Singly scattered and recoil ions could form narrow peaks in energy spectra and provide information about atomic composition of the first atomic layer giving information about structure and composition of the surface and very sensitivity to the first layer of atoms [2 -5]. It was also shown [6] that the thickness of light element thin layers on the heavy substrate can be analyzed with good depth resolution (~0,3nm) due to scattering of hydrogen ions with keV energies. Application of ion scattering spectroscopy at pressures up to several mTorr is presented in [7, 8]. In this work experimental results of low energy ion spectroscopy (LEIS) of W samples during water vapor adsorption are presented.

2015, Gutorov, K., Vizgalov, I., Podolyako, F., Sorokin, I., Подоляко, Федор Сергеевич, Сорокин, Иван Александрович, Гуторов, Константин Михайлович

Linear simulators with electron beam driven generation of plasma have some advantages for plasma-surface interaction investigations. Key features of such installations are considered on the example of the PR-2 simulator [1] in Moscow. This plasma beam machine with a longitudinal magnetic field and the electron beam generated plasma has a total power of 50 kW in a steady state regime, which allows target loading with several megawatts per square meter and intensive hydrogen ion fluxes (1022 m-2s-1). A set of diagnostic systems of the installation allows characterizing in details the processes in plasma: Langmuir and magnetic probes, ion composition and energy analysis, plasma emission spectrometry, gas composition spectrometry, IR camera. The PR-2 setup is presented in figure 1.

2024, Крат, С. А., Пришвицын, А. С., Сорокин, И. А., Фефелова, Е. А., Гаспарян, Ю. М., Писарев, А. А., Писарев, Александр Александрович, Гаспарян, Юрий Микаэлович, Пришвицын, Александр Сергеевич, Крат, Степан Андреевич, Сорокин, Иван Александрович

Проведено сравнительное исследование содержание дейтерия в со-осажденных из плазмы магнетронного разряда на молибденовые подложки вольфрам-дейтериевых слоях толщиной 50, 250 и 750 нм. Измерения проводились методом in vacuo термодесорбционной спектроскопии без контакта с атмосферой. Проведено моделирование экспериментальных данных в коде ТМАР7, получены концентрации и энергии ловушек, при которых достигается наилучшее согласие с экспериментом. Содержание дейтерия в пленках, осажденных при температуре ~100°С, составило 3–5 ат. %. Показано, что толщина пленок не оказывает существенного влияния на характеристики центров захвата удержания дейтерия, хотя вид спектров для наиболее толстых пленок несколько отличается.

2017, Sorokin, I., Marenkov, E., Nordlund, K., Eksaeva, A., Маренков, Евгений Дмитриевич, Сорокин, Иван Александрович

Sputtering of the first wall tokamak materials by low energy of the order of 100 eV but high fluxes, 1020 cm-2s-1 is one of the main mechanisms responsible for steady-state first wall erosion. At such low energies sputtering occurs due to few-collision cascades. The resulting angular and energy distributions of sputtered particles are different from cosine and Thompson distributions predicted by kinetic theory of cascades valid at larger energies. Experimental data on the distributions for materials and energies of interest are scarce [1]. At the same time experiments at linear plasma devices demonstrated that the distributions play a substantial role in comprehension of the sputtered particles transport in plasma [2]. In this work we develop an experimental procedure for direct measurements of the angular distributions of the sputtered particles and a method for molecular dynamics calculation of them. The proposed simulation procedure accurately accounts for polycrystalline structure of the samples.

2023, КРАТ, С. А., ФЕФЕЛОВА, Е. А., ЕФИМОВ, В. С., ПРИШВИЦЫН, А. С., СОРОКИН, И. А., ГАСПАРЯН, Ю. М., Гаспарян, Юрий Микаэлович, Ефимов, Виталий Сергеевич, Пришвицын, Александр Сергеевич, Сорокин, Иван Александрович, Крат, Степан Андреевич

Накопление изотопов водорода в осаждённых из плазмы металлических слоях – важный вопрос с точки зрения радиационной безопасности будущих термоядерных установок и с точки зрения рециклинга водорода. Соосаждение распылённых материалов первой стенки с частицами рабочего газа из плазмы является одним из основных каналов накопления в термоядерных установках. Вольфрам используется в качестве материала дивертора ИТЭР и в будущем является кандидатным материалом для первой стенки реактора DEMO. Выбор вольфрама связан, в частности, с его химической стабильностью. Всё это делает важным исследование содержания изотопов водорода в осаждённых из плазмы вольфрамовых слоях.