Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Введение 13
1.2. Описание пристеночной области плазмы
1.2.1. Дебаевский слой и предслой 14
1.2.2. Электрическое поле в пристеночном слое 17
1.2.3. Магнитный предслой
1.3. Электронная эмиссия с поверхности первой стенки 25
1.4. Распыление материалов ОПЭ 30
1.5. Моделирование эрозии ОПЭ кодом ERO 36
1.6. Влияние излучения антенн для ионного циклотронного нагрева плазмы на распыление ОПЭ 1.7. Влияние локализованных на периферии неустойчивостей на распыление ОПЭ 43
Глава 2. Аналитическая модель электрического поля в пристеночной области. Влияние угла наклона магнитного поля на коэффициент распыления ОПЭ 50
2.1. Расчет потенциала электрического поля при наличии наклонного магнитного поля 50
2.1.1. Магнитный предслой 52
2.1.2. Дебаевский слой
2.2. Сравнение модели с результатами, полученными в МГД приближении и с моделированием с помощью кода SPICE2 58
2.3. Границы применимости данной модели 60
2.4. Аналитическое выражение для потенциала при скользящих углах наклона магнитного поля 2.5. Зависимость энергетических и угловых распределений ионов от угла наклона магнитного поля 64
2.6. Аналитическое выражение для скорости ионов на конечном участке траектории перед поверхностью ОПЭ 65
2.7. Сравнение угловых распределений приходящих на поверхность ионов дейтерия, полученных с помощью предложенной модели и в кинетических PIC кодах 72
2.8. Влияние угла наклона магнитного поля на коэффициент распыления материалов ОПЭ 74
2.9. Влияние температуры, плотности плазмы и величины магнитного поля на коэффициент распыления материалов ОПЭ 79
2.10. Выводы 84
Глава 3. Влияние вторичной электронной эмиссии на коэффициент распыления материалов ОПЭ 86
3.1. Распределение потенциала с учетом ВЭЭ 86
3.2. Влияние ВЭЭ на распределения падающих на поверхность ионов, а также на коэффициент распыления материалов ОПЭ 96
3.3 Выводы к главе 3 98
Глава 4. Влияние смещения напряжения на поверхности на коэффициент распыления материалов ОПЭ. Моделирование зависимости распыления вольфрамовой мишени в линейном симуляторе PSI-2 от величины смещения напряжения на поверхности 100
4.1. Распределение потенциала электрического поля с учетом наличия смещения напряжения на поверхности 100
4.2. Влияние величины смещения напряжения на поверхности на распределения приходящих на поверхность ионов, а также на коэффициент распыления материалов ОПЭ 105
4.3. Применение аналитических выражений для моделирования влияния величины смещения напряжения на поверхности на распыление вольфрамовой мишени в линейном симуляторе PSI-
4.3.1 Расчет плавающего потенциала в установке PSI-2 110
4.3.2 Оценка распыления вольфрамовой мишени. Сравнение с экспериментальными данными. 111
4.4. Выводы к главе 4 112
Глава 5. Применение аналитических выражений для моделирования распыления материалов ОПЭ в токамаке JET с ИТЭР-подобной стенкой 115
5.1. Моделирование распыления бериллиевого лимитера в токамаке JET с ИТЭР-подобной стенкой 115
5.2. Применение аналитических выражений для моделирования повышенного распыления бериллиевых лимитеров на внешней стенке токамака JET при включении ИЦН антенн. 121
5.3. Применение аналитических выражений для моделирования эрозии вольфрамовых тайлов в режиме с ELMs 127
5.4. Выводы к главе 5 137
Заключение 139
Литература 144
