Дипломная работа: Использование установки ДСМ-2 для моделирования поведения первых зеркал в термоядерном реакторе ИТЕР

Как было выше сказано, при бомбардировке ионами дейтериевой плазмы, наблюдалось поглощение дейтерия зеркалами из аморфных сплавов.

В эксперименте использовались зеркала с одинаковым элементным составом, но разной микроструктурой. Возник вопрос: в чем причина поглощения дейтерия зеркалами – в микроструктуре или элементном составе?

В ходе эксперимента было замечено, что АЗ поглощает дейтерий в больших количествах, чем КрЗ. Причём, в отличие от последнего, (после экспозиции №4 [табл.1], КрЗ рассыпалось), на АЗ не наблюдалось каких-либо заметных изменений оптических свойств. Причина данного явления, видимо, в том, что в КрЗ происходит накопление дейтерия в межзёренном пространстве, а в АЗ происходит диффузия и равномерное накопление дейтерия во всем объеме. Вторая, возможная, причина поглощения дейтерия АЗ и КрЗ – наличие в зеркалах гидридообразующих компонент, таких как Ti и Zr.

Для проверки данной гипотезы были проведены эксперименты с аморфной фольгой, которая не содержит гидридообразующих компонент.

Конкретной целью работы порученной мне, являлось исследование поглощения дейтерия зеркалами из аморфных сплавов в зависимости от наличия или отсутствия гидридообразующих компонент.

Были сделаны экспозиции с низкой и высокой энергиями.

Низкая энергия:

Плотность тока на образец j=5.03∙10¹⁵ мА/см² , ускоряющее напряжение -60 эВ. Время экспозиции составило 60 минут. До и после экспозиции, образцы были взвешены и по полученным данным вычислена Δm= 55∙10^{-6 г} .

Поток ионов на поверхность образца составил

N_i = 0.41∙10¹⁸ (ион/ см² с)

По формуле (3.4) был вычислена флюенс ионов

D_i = 1,49∙10²⁰ (ион/ см² с) (3.4б)

Количество распыленных в течение экспозиции атомов с ед. поверхности

= 1.6∙10¹⁸ (ат/см² ) (3.5б)

По полученным данным был вычислен коэффициент распыления

Y = 0.01

Высокая энергия:

А) U = -1500 В

Плотность тока на образец j=8.04∙10¹⁵ мА/см² , ускоряющее напряжение -1 КэВ. Время экспозиции составило 30 минут. До и после экспозиции, образцы были взвешены и по полученным данным вычислена Δm= 480∙10^{-6 г} .

Поток ионов на поверхность образца составил

N_i = 0.47∙10¹⁸ (ион/ см² с)

По формуле (3.4) была вычислена доза ионов

D_i = 1∙10²¹ (ион/ см² с) (3.4б)

Количество распыленных в течение экспозиции атомов с ед. поверхности

= 0.8∙10¹⁹ (ат/см² ) (3.5б)

По полученным данным был вычислен коэффициент распыления

Y = 0.04

Б) <U> = -650В

Плотность тока на образец j=8.04∙10¹⁵ мА/см² , ускоряющее напряжение <U> = -650 В. Время экспозиции составило 30 минут. До и после экспозиции, образцы были взвешены и по полученным данным вычислена Δm= 375∙10^{-6 г.}