Введение
Глава 1. Современные представления о взаимодействии плазмы с материалами ТЯР 11
1.1. Условия работы материалов ТЯР 11
1.2. Критерии выбора материалов ТЯР. Перспективные материалы, обращенные к плазме 15
1.3. Основные процессы взаимодействия плазмы с материалами ТЯР... 25
1.3.1. Эрозия в результате распыления 25
1.3.1.1. Физическое распыление 25
1.3.1.2. Химическая эрозия при облучении изотопами водорода 29
1.3.1.3. Распыление в условиях токамака 31
1.3.2. Эрозия и продукты эрозии при срывах плазмы 34
1.3.2.1. Физические процессы при взаимодействии
срывов плазмы с материалом 34
1.3.2.2. Эрозия при срывах в имитационных установках и токамаках 39
1.3.2.3. Продукты эрозии материалов в токамаках 44
1.3.3. Накопление изотопов водорода в материалах 45
1.3.3.1. Имплантация изотопов водорода 46
1.3.3.2. Диффузия изотопов водорода в металлах 47
1.3.3.3. Захват водорода в металлах 48
1.3.3.4. Накопление изотопов водорода в бериллии и вольфраме 49
1.3.3.5. Накопление изотопов водорода в углеродных материалах 52
1.4. Заключение и постановка задач 55
Глава 2. Экспериментальные методы исследования 57
2.1. Экспериментальные установки 57
2.1.1. Установка ЛЕНТА с пучково-плазменным разрядом 57
2.1.2. Импульсный электродинамический плазменный ускоритель МКТ 60
2.1.3. Ускорители с сепарацией ионов по массам 62
2.2. Измерение коэффициента распыления бериллия одноименными ионами 66
2.3. Измерение коэффициентов распыления материалов ионами D+ и
Не+ в припороговой области энергий 69
2.4. Анализ продуктов эрозии материалов 71
2.5 Исследуемые материалы 73
2.6. Методы исследования материалов 73
2.7. Выводы 76
Глава 3. Распыление обращенных к плазме материалов ТЯР 77
3.1. Распыление бериллия одноименными ионами 77
3.1.1. Энергетическая зависимость коэффициента распыления Be ионами Ве+ 77
3.1.2. Температурная зависимость коэффициента эрозии Be ионами Ве+ 78
3.1.3. Угловая зависимость коэффициента распыления бериллия ионами Ве+ 80
3.2. Распыление перепыленных смешанных слоев Be, Ве-С и Be-W
ионами Ве+ 90
3.2.1. Микроструктура перепыленных слоев 91
3 22. Состав перепыленных слоев 92
3.2.3. Энергетические зависимости коэффициентов распыления перепыленных слоев Be, Ве-С и Be-W 94
3 3. Распыление бериллия ионами D+ и Не+ в припороговой области энергий 96
3.3.1. Измерение энергетических порогов распыления бериллия ионамиВ+иНе+ 96
3.3.2. Энергетические зависимости коэффициентов распыления бериллия ионами D+ и Не+ в припороговой области
энергий 97
3.4. Распыление вольфрама, окиси вольфрама и W-C ионами дейтерия в припороговой области энергий 98
3.4.1. Измерение энергетических порогов распыления вольфрама и окиси вольфрама ионами D+ 98
3.4.2. Энергетические зависимости коэффициентов распыления ионами вольфрама, окиси вольфрама и W-C D+ в
припороговой области энергий 101
3.5. Выводы 104
Глава 4. Эрозия материалов ТЯР при срывах плазмы 105
4-1- Эрозия углеродных материалов Ю5
4.1.1. Эрозия углеволокнистых композитов под воздействием мощных потоков импульсной плазмы 105
4.1.2. Эрозия графита РГ-Т-91 109
4.1.3. Эрозия графита МПГ-8 116
4.1.4. О механизме хрупкого разрушения углеродных материалов при воздействии интенсивных импульсных плазменных потоков 119
4 2. Эрозия вольфрама в экспериментах по имитации срывов плазмы... 122
4.3. Об образовании волновых структур на поверхности и о капельной
эрозии вольфрама при воздействии импульсных потоков плазмы... 129
4 4. Выводы 136
Глава 5. Накопление изотопов водорода в материалах ТЯР.. 137
5 1. Накопление водорода в бериллии 137
5 1.1 Влияние условий облучения на накопление водорода в бериллии 137
5.1.2. Влияние радиационных дефектов и гелия на накопление водорода в Be 143
5.2. Накопление дейтерия в углеграфитовых материалах с учетом имитации срывов плазмы 150
5.2.1. Накопление дейтерия в УВК SEP NB31 и YAM-92-5D-Ti... 151
5.2.2. Накопление дейтерия в графите МПГ-8 152
5.2.3. Накопление дейтерия в графите РГ-Т-91 при экспозиции в стационарной плазме с учетом срывов плазмы 153
5.3. Накопление дейтерия в вольфраме с учетом имитации срывов плазмы 155
5.3.1. Накопление дейтерия в различных сортах вольфрама 155
5.3.2. Накопление дейтерия в углеродных пленках на вольфраме.. 161
5 4. Выводы 164
Основные выводы 166
Литература
