Курнаев В.А. (ред.) Обращённые к плазме элементы термоядерных установок и реакторов (ТЯР)

Лабораторный практикум. — Л.Б. Беграмбеков, В.И. Бурлака, Ю.М. Гаспарян, И.В. Визгалов, А.М. Захаров, В.А. Курнаев, В.В. Песков, А.А. Писарев, А.А. Русинов, П.А. Шигин. — М.: НИЯУ МИФИ, 2008. — 120 с. Пособие подготовлено в рамках Инновационно-образовательной программы МИФИ. Рецензент профессор, доктор физ.-мат. наук В.А. Храбров. Практикум состоит из двух разделов. Первый раздел знакомит с условиями работы и конструкцией обращённых к плазме элементов термоядерных установок и реакторов. Второй раздел включает в себя описания лабораторных работ, при выполнении которых студенты знакомятся с установками и методами исследования физических процессов, происходящих в обращённых к плазме материалах термоядерных реакторов под действием плазмы и ионов изотопов водорода. Кроме работ на оригинальных, созданных на кафедре физики плазмы МИФИ установок, приведено описание работы микроскопа, используемого для анализа облучённых в плазме материалов. Содержание: Предисловие Обращённые к плазме элементы ТЯР Введение
Функции различных обращенных к плазме элементов ТЯР
Потоки частиц и энергии, попадающие на обращенные к плазме элементы
Факторы, определяющие выбор материалов ОПЭ
Конструкция ОПЭ
Список рекомендуемой литературы Работа 1 – Термодесорбционная спектроскопия как метод исследования захвата частиц в твёрдое тело Введение
Основы ТДС
Качественный анализ ТДС спектров
Количественный анализ ТДС спектров
ТДС-стенд
Калибровка
Задание
Контрольные вопросы Работа 2 – Удаление изотопов водорода из конструкционных материалов ТЯР (кондиционирование) с помощью низкотемпературной плазмы Введение Установка газового масс-спектрометрического анализа
Основные узлы установки
Система вакуумной откачки
Принцип действия установки Изучение газовыделения с поверхности масс-спектрометрическими методами при её плазменном облучении
Метод газовой масс-спектрометрии
Основные процессы на поверхности графита под действием плазменного облучения
Особенности распыления графита в плазменной камере
Кондиционирование поверхности
Метод термодесорбционного анализа Включение установки и проведение измерений
Включение в выведение установки на рабочий режим
Включение форвакуумных насосов
Включение высоковакуумных насосов
Откачка установки
Подготовка к работе системы напуска газа
Установка и позиционирование образца
Включение газового разряда
Проведение масс-спектрометрического анализа остаточного давления и газовой смеси
Проведение термодесорбционного анализа
Проведение калибровки масс-спектрометра
Выключение установки Задание
Контрольные вопросы Работа 3 – Имитационный стенд для испытания обращённых к плазме элементов термоядерных установок и методы проведения на нём экспериментов Введение
Пучково-плазменный разряд
Описание установки
Создание, поддержание и контроль рабочей среды
Электрическая схема установки
Конструкция электронной пушки
Определение параметров плазмы плазменно-пучковой установки электрическими зондами
Подвижный зонд Ленгмюра
Ионный ток на облучаемый в плазме образец
Задание
Контрольные вопросы Работа 4 – Изучение принципов работы растрового электронного микроскопа ТМ1000 Введение
Основные излучения
Принцип действия РЭМ
Работа с программным обеспечением (ТМ1000)
Задание
Требования к отчёту
Контрольные вопросы
Список литературы