Evidence of radiation damage impact on material erosion in plasma environment

Khripunov, B.I.; Brukhanov, A.N.; Chugunov, O. K.; Gureev, V.M.; Koǐdan, V. S.; Kornienko, S. N.; Kuteev, B. V.; Latushkin, S. T.; Muksunov, A.M.; Petrov, V.B.; Ryazanov, A. I.; Семенов, Е. В.; Smirnov, V. P.; Stolyarova, V. G.; Унежев, В. Н.

doi:10.1016/j.jnucmat.2009.01.236

Cited by 22 publications

(9 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The effect of radiation damage on sputtering has been investigated in the linear plasma simulator LENTA 52 . Instead of radiation damage due to fusion neutrons, energetic ions have been used to produce radiation damages in the materials.…”

Section: Erosion Of Activated Materialsmentioning

confidence: 99%

Erosion and Deposition Mechanisms in Fusion Plasmas

Kirschner

2008

Fusion Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Section: Erosion Of Activated Materialsmentioning

confidence: 99%

Erosion and Deposition Mechanisms in Fusion Plasmas

Kirschner

2008

Fusion Science and Technology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Studies have shown that metallic W and a variety of metal alloys produced sputtering, cracking, blistering, delamination, and other damages under ion beam irradiation, which affect the mechanical properties of the materials. 2,3 Thus, the research interest on irradiation-resistant materials has increased recently.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

H+-induced irradiation damage resistance in Fe- and Ni-based metallic glass

Zhang

Mei

Zhang

et al. 2016

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:

View full text Add to dashboard Cite

In this study, use of 40-keV H + ion for irradiating metallic glass Fe80Si7.43B12.57 and Ni62Ta38 as well as metallic tungsten (W) at fluences of 1 × 10 18 and 3 × 10 18 ions/cm 2 , respectively, was investigated. At the fluence of 1 × 10 18 ions/cm 2 , a crystalline layer appeared in metallic glass Fe80Si7.43B12.57, with -Fe as the major crystalline phase, coupled with a little Fe2B, Fe3B, and metastable β-Mn-type phase. Fe80Si7.43B12.57 exhibited good soft magnetic properties after irradiation. At the fluence of 3 × 10 18 ions/cm 2 , Ni62Ta38 was found to be amorphous-based, with a little -NiTa and Ni3Ta phases. No significant irradiation damage phenomenon appeared in metallic glasses Fe80Si7.43B12.57 and Ni62Ta38. Blistering, flaking, and other damage occurred on the surface of metallic W, and the root-mean-square (RMS) roughness increased with the increase of fluence. Metallic glass Ni62Ta38 exhibited better resistance to H + irradiation than Fe80Si7.43B12.57, both of which were superior to the metallic W.

show abstract

“…Проведено множество измерений скорости эрозии и коэффициента эрозии для облучения как ионами Не, так и ионами С. При этом отчётливого влияния на скорость эрозии со стороны повреждений в случае вольфрама обнаружено не было. Этот результат отличается от обнаруженного нами ранее ускорения эрозии радиационно-повреждённых углеграфитовых материалов [3,4]. Объяснение такого наблюдения может быть отнесено к различию механизмов эрозии вольфрама и углеродных материалов, т.е.…”

Section: Discussionunclassified

“…Возможность синергетического эффекта, связанного с воздействием плазмы и радиационных повреждений на материалы, обращённые к плазме ТЯР, исследована нами на различных материалах. На углеграфитовых материалах было, в частности, показано, что наличие повреждений на уровне 1-10 сна приводит к ускорению их эрозии в стационарной дейтериевой плазме [3,4]. В настоящее время исследования влияния накопления радиационных дефектов в вольфраме на его стойкость к воздействию плазмы проводятся нами на вольфрамовых материалах [5][6][7].…”

Section: Introductionunclassified

Radiation-Damaged Tungsten: Production and Study Under Steady-State Plasma Flux

Khripunov¹,

Koǐdan²,

Ryazanov³

et al. 2017

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

В работе представлено экспериментальное исследование воздействия дейтериевой плазмы на вольфрам с высоким уровнем радиационного повреждения, изучается вольфрам как кандидатный материал, обращённый к плазме в термоядерном реакторе. Эффект накопления повреждений в материале под действием термоядерных нейтронов моделируется с помощью облучения материала ионами высокой энергии. Первичные радиационные дефекты на уровне 1-100 сна получены в вольфраме с помощью Не 2+-и С 3+ионов, ускоренных на циклотроне НИЦ «Курчатовский институт» до энергии 3-10 МэВ с накоплением флюенса 10 17-10 19 см-2. Облучённый материал исследован под действием дейтериевой плазмы на плазменной установке ЛЕНТА, работающей в непрерывном режиме, на которой проводятся исследования в потоках плазмы 10 21-10 22 D/см 2. Изучены динамика эрозии, развитие микроструктуры и накопление дейтерия в вольфраме. Повышение уровня накопления дейтерия в вольфраме обнаружено на образцах, повреждённых как ионами гелия, так и ионами углерода при комнатной температуре (ERDA). Напротив, снижение эффекта накопления дейтерия показано на образцах повреждённого вольфрама, с которыми работа проводилась при температуре 500 ºС.

show abstract

Evidence of radiation damage impact on material erosion in plasma environment

Cited by 22 publications

References 4 publications

Erosion and Deposition Mechanisms in Fusion Plasmas

Erosion and Deposition Mechanisms in Fusion Plasmas

H+-induced irradiation damage resistance in Fe- and Ni-based metallic glass

Radiation-Damaged Tungsten: Production and Study Under Steady-State Plasma Flux

Contact Info

Product

Resources

About