Газообмен между водородной плазмой с примесью кислорода и поверхностью нержавеющей стали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Садовский, Ярослав Алексеевич

• Садовский, Ярослав Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Садовский, Ярослав Алексеевич

Содержание

Введение

Основные цели и задачи работы

Выносимые на защиту результаты

Научная и практическая значимость работы

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Оксидные слои на поверхности нержавеющей стали. Их применение в качестве диффузионных барьеров

1.2 Проницаемость нержавеющей стали водородом

1.3 Применение оксидов в качестве диффузионных барьеров

1.4. Азотирование нержавеющей стали в плазме

1.5 Оксидирование нержавеющей стали при выдержке в газе

1.6 Оксидирование нержавеющей стали при облучении атомами

1.7. Оксидирование нержавеющей стали при облучении в плазме

1.8. Удаление кислорода и изотопов водорода из нержавеющей стали

Глава 2. Экспериментальная установка и методика экспериментов

2.1 Экспериментальная установка ВУП-5

2.2. Экспериментальная установка «МИКМА»

2.3 Методика экспериментов

2.3.1 Калибровка ионизационного вакуумметра по потоку частиц в камеру

2.3.2 Калибровка массспектрометра по ионизационному вакуумметру

2

2.3.3 Учет десорбции с конструкционных элементов при проведении ТДС-анализа

2.4 Оценка погрешности измерений ТДС-спектров

2.5 Подготовка образцов и предварительные эксперименты

Глава 3. Газообмен между нержавеющей сталью и рабочим газом

Выводы

Глава 4. Взаимодействие кислорода и водорода с поверхностью нержавеющей стали при ее облучении в во дородно-кислородной плазме

4.1. Состав рабочего газа после инициации газового разряда

4.2. Механизмы и характер захвата при экспонировании нержавеющей стали в плазме под плавающим потенциалом и облучении ионами и электронами плазмы

4.3. Захват кислорода и дейтерия в нержавеющую сталь при различных режимах плазменного облучения

4.3.1. Зависимости захвата кислорода и водорода от дозы облучения в дейтериево-кислородной плазме

4.3.2. Зависимости захвата дейтерия и кислорода от концентрации кислорода в газовой смеси

4.3.3. Зависимость захвата дейтерия от энергии облучающих частиц

Глава 5. Удаление кислорода из нержавеющей стали в несамостоятельном газовом разряде

5.1 Внедрение и удаление кислорода из нержавеющей стали при использовании ионов с энергией 100 эВ/ат

5.2 Внедрение и удаление кислорода из нержавеющей стали при использовании ионов с энергией 400 эВ/ат

5.3 Влияние температуры образца на эффективность удаления кислорода

5.4 Удаление кислорода и дейтерия из нержавеющей стали путем облучения в гелиевой плазме

5.4.1 Методика разделения сигналов масс-спектрометра при регистрации ионов Т>2 и Не+

5.4.2. Удаление кислорода и дейтерия из нержавеющей стали при ее облучении ионами гелия с энергией 100 эВ

5.5 Выводы

Заключение

Список публикаций, в которых отображены основные результаты работы

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Газообмен между водородной плазмой с примесью кислорода и поверхностью нержавеющей стали»

Введение

Нержавеющая сталь является основным конструкционным материалом вакуумных установок и во многих современных термоядерных установках применяется в качестве обращенного к плазме материала. Взаимодействие потока частиц и излучения из плазмы с поверхностью нержавеющей стали, покрытой оксидным слоем, приводит к десорбции кислородосодержащих молекул, которые попадают в плазму и диссоциируют. В результате, в плазме оказывается большое количество кислорода, что приводит к увеличению радиационных потерь из плазмы. Это вызывает необходимость увеличить мощность нагрева плазмы и может привести к ее срыву на стенку вакуумной камеры. Другим отрицательным явлением в токамаках, обусловленным присутствием в плазме кислорода, является интенсивное распыление графитовых конструкционных элементов. Распыление графитов атомами кислорода приводит к образованию летучих оксида и диоксида углерода, которые, попадая в плазму, диссоциируют. «Освободившиеся» атомы кислорода снова могут вступать во взаимодействие с углеродными материалами камеры, а атомы углерода увеличивают радиационные потери плазмы и осаждаются по всей поверхности вакуумной камеры, являясь при этом аккумулятором изотопов водорода.

Другая не решенная до сих пор проблема связана с накоплением изотопов водорода в конструкционных материалах вакуумной камеры токамака. Десорбция захваченных изотопов водорода со стенок камеры в плазму в процессе разряда затрудняет контроль над экспериментом. Накопление 700 г трития в камере ИТЭР, что соответствует предельно допустимой дозе радиации, может произойти через несколько сотен плазменных разрядов.

Для уменьшения десорбции примесей в плазму перед рабочими разрядами проводится процедура очистки контактирующих с плазмой материалов (КПМ) и внутренних элементов вакуумной камеры, называемая кондиционированием. Кондиционирование может проводиться с помощью нескольких основных методов:

тлеющего разряда;

вспомогательных омических разрядов, сопровождающихся облучением поверхности КПМ компонентами плазмы;

осаждением на КПМ специальных защитных покрытий (карбонизация, боронизация, литизация).

Параметры таких разрядов, обычно, подбираются опытным путем исходя из имеющихся технических возможностей токамака. При этом для эффективной очистки от кислорода различных областей вакуумной камеры может требоваться кондиционирование с разными параметрами, выбор которых должен делаться исходя из состояния поверхности в кондиционируемой области. Общие закономерности и механизмы удаления кислорода с поверхности в таких разрядах практически не изучены, что приводит к трудностям в выборе оптимального типа и параметров кондиционирующего разряда.

Типичными газами, вносящими существенный вклад в остаточное давление высоковакуумных установок, являются пары воды, оксид и диоксид углерода, водород и углеводороды. Эти газы имеют разное время жизни т на поверхности, которое экспоненциально зависит от температуры поверхности Т. При равной температуре поверхности т разных частиц на поверхности значительно различаются. Пары воды и тяжелые углеводороды являются наиболее трудно откачиваемыми газами со временами жизни ~ 1 с при комнатной температуре поверхности. Также существенную проблему при

откачке вакуумных установок может представлять СО. Это связано с тем, что атомы углерода обычно присутствуют на поверхности материалов в составе различных углеводородов и углерод входит в состав большинства конструкционных сталей. Атомы кислорода содержатся в оксидном слое на поверхности сталей, поэтому формирование и последующая десорбция СО является одним из вероятных процессов, определяющих остаточный вакуум.

Во многих современных токамаках, имеющих углеродосодержащие КПМ, оксид углерода является основным примесным газом, десорбирующимся в плазму. В этом случае, для подавления эмиссии СО в плазму требуется: во-первых, достичь как можно более низкой концентрации кислородосодержащих молекул (Н20, О2) и, во-вторых, уменьшить, по возможности, количество перенапыленных углеродных слоев и (или) обезгаживать их перед рабочим плазменным разрядом. Удаление и обезгаживание переосажденных слоев является одной из целей кондиционирования КПМ токамаков.

Наиболее простой и распространенный способ кондиционирования вакуумных установок представляет собой тлеющий плазменный разряд, когда камера токамака является катодом или она помещается под отрицательный потенциал. Тип и параметры кондиционирующего плазменного разряда выбираются в зависимости от цели кондиционирования и природы загрязнений поверхности.

Основные цели и задачи работы

Основной целью проведенной работы являлось экспериментальное изучение закономерностей и механизмов захвата кислорода и изотопов водорода в нержавеющую сталь при облучении в плазме, а также исследование методов удаления захваченного кислорода из нержавеющей стали путем облучения в дейтериевой или гелиевой плазме.

Для достижения этой цели были сформулированы следующие задачи исследований:

1. Создать установку, позволяющую осуществлять насыщение водородом и кислородом образцов из нержавеющей стали в различных условиях, включая экспозицию в газе, облучение атомарным потоком, облучение в плазме газового разряда и последующий термодесорбционный анализ без выноса образцов на атмосферу.

2. Определить закономерности и механизмы захвата кислорода и дейтерия в нержавеющую сталь в перечисленных выше условиях.

3. Определить закономерности и предложить методику удаления кислорода из нержавеющей стали путем ее облучения в дейтериевой или гелиевой плазме.

Выносимые на защиту результаты

1. Облучение атомами и ионами водорода или электронами нержавеющей стали, находящейся в водородно-кислородной газовой смеси или в водородной плазме с примесью кислорода инициирует протекание на её поверхности следующих процессов:

• ассоциацию взаимодействующих с нержавеющей сталью молекул кислорода с сорбированными атомами и молекулами водорода и образование молекул воды, покидающих поверхность.

• проникновение и захват атомов водорода и кислорода в нержавеющую сталь по потенциальному механизму.

2. Закономерности захвата и удаления кислорода из нержавеющей стали, заключающиеся в следующем:

• Проникновение и захват кислорода в нержавеющую сталь при облучении в водородной плазме с примесью кислорода происходит на глубину торможения ионов водорода.

• Проникновение и захват кислорода в нержавеющую сталь сопровождается оксидированием обогащенного хромом поверхностного слоя, приобретающего барьерные свойства и препятствующего проникновению кислорода в глубину нержавеющей стали.

• При распылении барьерного слоя при Т<400 К для его разрушения достаточно распылить поверхность на глубину, сравнимую с толщиной оксидированного поверхностного слоя, при этом становится возможной проникновение кислорода остаточного газа в глубину нержавеющей стали.

• При распылении при большей температуре (-600 К) для разрушения

барьерных свойств поверхности требуется удаление более толстого слоя.

Научная и практическая значимость работы

Научная значимость работы определяется тем, что результаты работы развивают и систематизируют представления о захвате кислорода и изотопов водорода в нержавеющую сталь. А именно: определён источник и механизм захвата кислорода в нержавеющую сталь, облучаемую в водородной плазме с примесью кислорода. Найден основной параметр, определяющий захват кислорода, которым является концентрация кислорода в поверхностном насыщенном слое хрома и формирование тем самым барьерного слоя, препятствующего проникновению кислорода в глубину стали. Обнаружены закономерности удаления кислорода из нержавеющей стали при облучении ее в водородной или гелиевой плазме, которые показывают, что максимальное удаление кислорода достигается сразу после распыления насыщенного кислородом поверхностного слоя.

Практическая значимость работы определяется тем, что в ней разработаны физические основы метода удаления кислорода (кондиционирования) из выполненных из нержавеющей стали элементов первой стенки токамаков.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Садовский, Ярослав Алексеевич

5.5 Выводы

Показано, что при облучении нержавеющей стали в дейтериевой плазме с примесью кислорода на её поверхности образуется обогащённый хромом оксидный барьерный слой, аккумулирующий внедряющиеся атомы кислорода и препятствующий их проникновению в толщу образца. Толщина барьерного слоя примерно совпадает с глубиной торможения ионов кислорода.

Обогащённый хромом слой начинает терять свои барьерные свойства при распылении его поверхностной, предположительно, наиболее сильно оксидированной части (толщиной примерно 1 нм, если слой создавался облучением ионами плазмы с энергией 100 эВ/ат, и 2-3 нм, при облучении ионами с энергией 100 эВ/ат). Кислород начинает распространяться и накапливаться за барьерным слоем в области, по-видимому, обеднённой хромом при его сегрегации к поверхности. После её распыления степень оксидирования поверхности возрастает, а глубина проникновения атомов кислорода падает, что говорит о формировании нового, но менее плотного барьерного слоя.

При повышенных температурах (до 600 К) барьерный слой теряет свои свойства после распыления большей своей части, чем при 400 К. Уровень захвата кислорода при его внедрении в обедненный хромом слой оказывается больше при повышенных температурах вследствие более быстрой диффузии.

При удалении кислорода облучением образца ионами гелия общая зависимость количества кислорода в образце от дозы облучения не отличается от описанной выше. Барьерный слой теряет свои свойства при распылении слоя той же толщины, как и при распылении ионами дейтерия, что говорит о кинетической природе механизма удаления кислорода.

Захваченный в процессе насыщения образца кислородом дейтерий эффективно удаляется при облучении в гелиевой плазме. Дейтерий практически полностью удаляется из образца после распыления около 10 нм поверхности.

Заключение

1. Проведены эксперименты по насыщению водородом и кислородом образцов из нержавеющей стали в различных условиях, включая: экспозицию в смеси Т>2+2% 02, облучение атомарным потоком, облучение в плазме газового разряда на смеси Б2+2% 02. Определены закономерности и механизмы захвата кислорода и дейтерия в нержавеющую сталь в перечисленных выше условиях. Предложены рекомендации по методике удаления кислорода из нержавеющей стали путем ее облучения в дейтериевой или гелиевой плазме.

2. Показано, что атомы дейтерия, появляющиеся в газовой смеси Б2+2% 02, активируют реакцию кислорода с атомами изотопов водорода на поверхности элементов вакуумной камеры, выполненных из нержавеющей стали, в том числе с атомами водорода, выходящими из объема нержавеющей стали. В результате большая (до 90%) часть кислорода ассоциируется в молекулы Н20, Б20, ШХ). Высказано предположение о цепном характере этих процессов. При этом: активируется десорбция водорода из стали, ускоряется процесс захвата дейтерия в сталь, количество изотопов водорода в целом в стали увеличивается, ускоряется процесс захвата кислорода в сталь.

3. При облучении нержавеющей стали атомами ионами и/или электронами плазмы захват кислорода и изотопов водорода во всём исследованном диапазоне энергий ионов (20-500 эВ/ат) и концентраций кислорода в рабочем газе (0-5%) происходит в основном по потенциальному механизму из сорбированного слоя молекул воды.

4. Внедряющиеся атомы кислорода аккумулируются в обогащённом хромом оксидном барьерном слое, препятствующем их проникновению в толщу образца. Толщина барьерного слоя примерно совпадает с глубиной торможения ионов дейтерия.

5. Обогащённый хромом слой начинает терять свои барьерные свойства при распылении его поверхностной, предположительно, наиболее сильно оксидированной части (толщиной примерно 1 нм, если слой создавался облучением ионами плазмы с энергией 100 эВ/ат, и 2-3 нм, при облучении ионами с энергией 400 эВ/ат). Кислород начинает распространяться и накапливаться за барьерным слоем в области, по-видимому, обеднённой хромом при его сегрегации к поверхности. После её распыления степень оксидирования поверхности возрастает, а глубина проникновения атомов кислорода падает, что говорит о формировании нового, но менее плотного барьерного слоя.

6. При удалении кислорода облучением образца ионами гелия общая зависимость количества кислорода в образце от дозы облучения не отличается от описанной выше. Барьерный слой теряет свои свойства при распылении слоя той же толщины, как и при распылении ионами дейтерия, что говорит о кинетической природе механизма удаления кислорода.

7. Захват водорода в нержавеющей стали при энергиях облучения <100 эВ происходит в основном в пределах поверхностного оксидного слоя и распространяется за его пределы при больших энергиях облучающих ионов. При этом растущий по мере облучения оксидный слой тормозит проникновение дейтерия в глубину. Насыщение водородом не

20 2 23 2 достигается при захвате 4x10 ат/м (доза облучения 1,5x10 ат/м ). По мере разрушения барьерного слоя захват водорода продолжается.

8. При повышенных температурах (до 600 К) барьерный слой теряет свои свойства после распыления большей своей части, чем при 400 К. Уровень захвата кислорода при его внедрении в обедненный хромом слой оказывается больше при повышенных температурах вследствие более быстрой диффузии

9. Захваченный в процессе насыщения образца кислородом дейтерий эффективно удаляется при облучении в гелиевой плазме. Дейтерий практически полностью удаляется из образца после распыления около 10 нм поверхности.

Ю.Разработаны рекомендации по процедуре удаления кислорода в дейтериевом или гелиевом разрядах. Показано, что максимальное удаление кислорода из нержавеющей стали достигается при распылении поверхностного слоя, насыщенного кислородом, на глубину, сравнимую с глубиной торможения ионов дейтерия. Температура поверхности должна быть повышена вплоть до 600 К, а парциальное давление паров воды в процессе распыления должно быть как можно меньше.

Список публикаций, в которых отображены основные результаты работы

1. Осаждение двухкомпонентных металлических слоев в плазме при высоких температурах, Беграмбеков Л.Б., Гордеев А.А, Садовский Я.А., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 5, Май 2008, С. 109-112

2. Захват и удержание кислорода и дейтерия в углеграфитовом композите при облучении в дейтериевой плазме с примесью кислорода, Айрапетов A.A., Беграмбеков Л.Б., Вергазов C.B., Захаров A.M., Кузьмин A.A., Садовский Я.А., Шигин П.А., Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2009. № 3. С. 25-29.

3. Удаление кислорода из углеграфитового композита и нержавеющей стали в дейтериевом тлеющем разряде, Беграмбеков Л.Б., Айрапетов A.A., Вергазов C.B., Кузьмин A.A., Шигин П.А., Садовский Я.А., Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2010. № 3. С. 29-34.

4. Glow discharge cleaning of carbon fiber composite and stainless steel, Journal of Nuclear Materials 415 (2011) S1042-S1045, A. Airapetov, L. Begrambekov, S. Brémond, D. Douai, A. Kuzmin, Ya. Sadovsky, P. Shigin, S. Vergasov

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Садовский, Ярослав Алексеевич, 2011 год

Список использованной литературы

1. J.E. Tang, М. Halvarsson, Н. Asteman, J.-E. Svensson // Mater. Sci. Forum. -2001. - no. 205. - pp. 369-372

2. A.L. Marasco, DJ. Young // Oxid. Met. - 1991.- no. 36 - p. 157

3. S. Shibagaki, A. Koga, Y. Shirakawa, H. Onishi, H. Yokokawa, J. Tanaka // Thin Solid Films. - 1997. - no. 303. - p. 101

4. G.J. Stokkers, A. Van Silfhout, G.A. Bootsma, T. Fransen, P.J. Gellings // Corros. Sci. - 1983.- no. 23. - p. 195.

5. H.J. Mathieu, D. Landolt // Corros. Sci.- 1986.- no. 26. - p. 547

6. S. Ohkido, Y. Ishikawa, T. Yoshimura // Appl. Surf. Sci. - 1994.- no. 261. -pp. 76-77

7. N. Yoshimura, H. Hirano, T. Sato, I. Ando, S. Adachi // J. Vac. Sci. Technol -1991.-no. A9.-p. 2326

8. C. Leygraf, G. Hultquist // Surf. Sci. - 1976. - no. 61. - p. 69

9. I. Saeki, H. Konno, R. Furuichi, T. Nakamura, K. Mabuchi, M. Itoh, Corros. Sci. - 1998.-no. 40. - p. 191

10. I. Saeki, H. Konno, R. Furuichi // Corros. Sci. - 1996. - no. 38. - p. 19

11. Theory of metal oxidation / Fromhold, A.-AmsterdamNorth-Holland, 1976.

12. Yuichi Ishikawa, Vincenc Nemanic, "An overview of methods to suppress hydrogen outgassing rate from austenitic stainless steel with reference to

UHV and EXV" // Vacuum - 2003. - no. 69. - pp. 501-512

13. N. Saintie, T. Awane, J.M. Olive, S. Matsuoka, Y. Murakami, "Analyses of hydrogen distribution around fatigue crack on type 304 stainless steel using secondary ion mass spectrometry" // International journal of hydrogen energy - 2011. - no. 36. - pp. 8630-8640

14. F. Schliefer, Chao Liu, P. Jung, "Diffusion and permeation of hydrogen in low-activation martensitic stainless steel - effect of irradiation" // Journal of Nuclear Materials - 2000. - no. 283-287. - pp. 540-544

15. G.D. Tolstolutskaya, Y.V. Ruzhytskiy, I.E. Kopanets, S.A. Karpov, V.V. Bryk, V.N. Voyevodin, F.A. Garner, "Displacement and helium-induced enhancement of hydrogen and deuterium retention in ion-irradiated 18CrlONiTi stainless steel" II Journal of Nuclear Materials. - 2006. - no. 356. -pp. 136-147,

16. T. Hino, Y. Katada, Y. Yamauchi, M. Akiba, S. Suzuki, T. Ezato, "Deuterium retention of ferritic steel irradiated by energetic hydrogen ions" // Journal oj Nuclear Materials. - 2009. - no. 386-388. - pp. 736-739

17. M. Moraw, H. Prasol, "Gas desorption from a stainless-steel surface in ultrahigh vacuum devices" // Vacuum. - 2003. - no. 71. - pp. 471-479,

18. M. Pozzoa, D. Alfe, "Hydrogen dissociation and diffusion on transition metal (Ti, Zr, V, Fe, Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Cu, Ag)-doped Mg(0001) surfaces" // International journal of hydrogen energy. - no. 34. - pp. 1922-1930

19. O. Lavigne, Y. Takeda, T. Shoji, K. Sakaguchi, "Water irradiation by high-frequency ultrasonic wave: Effects on properties of passive film formed on stainless steel" // Ultrasonics Sonochemistry. - 2011. - no. 18. - pp. 1287— 1294

20. W.A. Swansiger, R.G. Musket, L.J. Weirick and W. Bauer, "Deuterium permeation through 309s stainless steel with thin, characterized oxides" // Journal of Nuclear Materials - 1974. - no. 53. - pp. 307- 312

21. Yuichi Ishikawa, Toshihiko Yoshimura and Masatsugu Arai, "Effect of surface oxide layers on deuterium permeation through stainless steels with reference to outgassing reduction in ultra- to extremely high vacuum" // Vacuum - 1996. - no. 47. - pp. 357-361

22. Zhenyu Yao, Akihiro Suzuki, Denis Levchuk et al., "Hydrogen permeation through steel coated with erbium oxide by sol-gel method" // Journal of Nuclear Materials - 2009. - no. 386-388. - pp. 700-702

23. J. Piekoszewski, B. Sartowska, M. Barlak, P. Konarski et al., "Improvement of high temperature oxidation resistance of AISI 316L stainless steel by incorporation of Ce-La elements using intense pulsed plasma beams" // Surface & Coatings Technology - 2011. - no. 206. - pp. 854-858

24. L. Guillou, Ph. Supiot, V. Le Courtois, "Oxidized barrier thin film from plasma grown polysiloxane coating over austenitic stainless steel" // Surface & Coatings Technology - 2008. - no. 202. - pp. 4233-4241

25. K.L. Hertz, R.A. Causey, D.F. Cowgill, "The effect of coatings on retention and permeation in SS 316L APT tritium production tubes" // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B - 2004. - no. 215. - pp. 143156

26. C.F.M. Borges, S. Hennecke, E. Pfender, "Decreasing chromium precipitation in AISI 304 stainless steel during the plasma-nitriding process" // Surface and Coatings Technology. - 2002. - no. 123. - pp. 112-121

27. H.R. Abed, M. Salehi, M. Yazdkhasti, A. Hemmasian, "Effect of high

temperature post-oxidizing on tribological and corrosion behavior of plasma nitrided AISI 316 austenitic stainless steel" // Vacuum - 2010. - no. 85. - pp. 443-447

28. D. Mueller, G.K. Wolf, B. Stahl, L. Amaral, M. Behar, J.B.M. da Cunhac, "Phase transformation and corrosion behavior of stainless steel bombarded by pulsed energetic ion beams" // Surface and Coatings Technology - 2002 - no. 158-159.-pp. 604-608

29. Y. Li, L. Wang, J. Xu, D. Zhang, "Plasma nitriding of AISI 316L austenitic stainless steels at anodic potential" // Surface & Coatings Technology - 2012. - no. 206. - pp. 2430-2437

30. K. Volgmann, F. Voigts, W. Maus-Friedrichs, "The interaction of oxygen molecules with iron films studied with MIES, UPS and XPS" // Surface Science - 2010. - no. 604. - pp. 906-913

31. A.P. Grosvenor, B.A. Kobe, N.S. Mclntyre, "Activation energies for the oxidation of iron by oxygen gas and water vapour" // Surface Science - 2005. -no. 574.-pp. 317-321

32. S.J. Roosendal, J.P.R. Baaker, A.M. Vrendberg, F.H.P.M. Habraken, "Passivation of iron by oxidation in H20 and 02/H20 mixtures" // Surface Science - 2001. - no. 494. - pp. 197-205

33. Adams, R.O., "A review of the stainless steel surface"// J. Vac. Sci. Technol. A- 1983. -no. l.-pp. 12-18

34. J.C. Langevoort, L.J. Hanekamp, P.J. Gellings, "On the kinetics of oxidation of austenitic stainless steels AISI 304 and incoloy 800h" // Applied Surface Science - 1987. - no. 28. - pp. 189-203

35. A.M. Huntz, A. Reckmann, C. Haut, C. Severac, M. Herbst et al., "Oxidation of AISI 304 and AISI 439 stainless steels" // Materials Science and Engineering A - 2007. - no. 447. - pp. 266-276

36. Tai-Hee Kanga, Kyuwook Ihma, Chan-Cuk Hwanga, Cheolho Jeona et. al, "Direct image observation of the initial forming of passive thin film on stainless steel surface by PEEM" // Applied Surface Science - 2003. - no. 212-213.-pp. 630-635

37. Crtomir Donik, Aleksandra Kocijan, Djordje Mandrino et al., "Initial oxidation of duplex stainless steel" // Applied Surface Science - 2009. - no. 255. - pp. 7056-7061

38. G. Bombara, A. Alderisio, U. Bernabai and M. Cavallini, "The effects of heating in a vacuum on the surface properties of a low chromium stainless steel" // Surface Technology - 1981. - no. 14. - pp. 17-23

39. Alenka Vesel, Miran Mozetic, Anton Zalar, "Oxidation of AISI 304L stainless steel surface with atomic oxygen" // Apllied Surface Science - 2002. - no. 200. -pp. 94-103

40. Miran Mozetic, Anton Zalar, "Recombination of neutral oxygen atoms on stainless steel surface" // Applied Surface Science - 2000. - no. 158. - pp. 263267

41. Alenka Vesel, Miran Mozetic, Aleksander Drenik, Nina Hauptman, Marianne Balat-Pichelin, "High temperature oxidation of stainless steel AISI316L in air plasma" // Applied Surface Science - 2008. - no. 255. - pp. 1759-1765

42. T. Hino, Y. Yamauchi, S. Satoh, Y. Hirohata et al., "Retention and desorption of hydrogen and helium in stainless steel wall by glow discharge" // Fusion Engineering and Design - 2005. - no. 72. - pp. 339-344

43. Tatsuya Suzuki, Yukiko Sawado, Yasuhiko Fujii, "Characterization of oxide films generated on stainless steel in water vapor and oxygen plasmas" // Surface & Coatings Technology - 2005. - no. 200. - pp. 284-287

44. T. Suzuki, T. Saburi, R. Tokunami, H. Murata, Y. Fujii, "Dominant species for oxidation of stainless steel surface in water vapour plasma" // Thin Solid Films - 2006. - no. 506- 507. - pp. 342 - 345

45. Henderson, Michael A., "The interaction of water with solid surfaces: fundamental aspects revisitied" // Surface science reports - 2002. - no. 46. -pp. 1-308

46. R.S. Cutting, C.A. Muryn, D.J. Vaughan, G. Thornton, "Substrate-termination and H20-coverage dependent dissociation of H20 on Fe304(l 11)" // Surface Science - 2008. - no. 602. - pp. 1155-1165

47. A. Tankut, K.E. Miller, G.C. Vlases, "An XPS study on the evolution of type 304 stainless steel surface during routine TCSU operation" // Journal of Nuclear Materials - 2010. - no. 405. - pp. 50-58

48. Takuya Nomura, Yuji Yamauchi, Yuko Hirohata, Tomoaki Hino, "Carbon removal in stainless steel wall and graphite sheet by using oxygen glow discharge" // Fusion Engineering and Design - 2008. - no. 83. - pp. 1059-1062

49. Yukihiko Kimura, Tomoaki Hino, Kiyohiko Nishimura, Yuji Yamauchi, Yuji Nobuta, "Exchange and reduction of retained hydrogen isotope by glow discharges" // Journal of Nuclear Materials - 2011. - no. 417. - pp. 896-899

50. Tomoaki Hino, Yoshihiro Higashi, Yuji Ymauchi et al., "Reduction of hydrogen and helium retention in stainless steel by argon glow discharge" // Vacuum - 2009. - no. 83. - pp. 493-496

51. Y. Yamauchi, Y. Hirohata, T. Hino, "Deuterium retention and desorption behavior in oxidized ferritic steel" // Journal of Nuclear Materials - 2007. -no. 363-365. - pp. 984-988

52. Yasuhisa Oya, Sachiko Suzuki, Masao Matsuyama, Takumi Hayashi, Toshihiko Yamanishi, "Fluence dependence of deuterium retention in oxidized SS-316" // Journal of Nuclear Materials - 2011. - no. 417. - pp. 1154-1157

53. K.G. Tsciiersich, J. Seggera, "Light impurity removal from stainless steel by atomic hydrogen" // Journal of Nuclear Materials - 1982. - no. 111-112. - pp. 489-492

54. J.S. Hu, J.G. Li, X.M. Wang, Y.P. Zhao, "Oxygen removal with different cleaning techniques under various wall conditions in HT-7" // Fusion Engineering and Design - 2006. - no. 81. - pp. 2175-2186

55. M. Tokitan, M. Miyamoto, K. Tokunaga, H. Iwakiri, "Desorption of helium from austenitic stainless steel heavily bombarded by low energy He ions" // Journal of Nuclear Materials - 2004. - no. 329-333. - pp. 761-765

56. Y. Nobuta, Y. Yamauchi, Y. Hirohata, T. Hino et al., "Energy and fluence dependences of helium retention in stainless steel" // Journal of Nuclear Materials - 2005. - no. 337-339. - pp. 932-936

57. A. Bardamid, V. Bryk, V. Konovalov, D.V. Orlinskij, A. Shtan, A. Shapoval et al., "Erosion of steel under bombardment with ions of a deuterium plasma" // Vacuum - 2000. - no. 58. - pp. 10-15

58. A.I. Belyaeva, A.F. Bardamid, J.W. Davis, A.A. Haasz et al., "Hydrogen ion bombardment damage in stainless steel mirrors" // Journal of Nuclear Materials - 2005. - no. 345. - pp. 101-108

59. Parag Ahmedabadi, V. Kain, K. Arora, I. Samajdar, S.C. Sharma, P. Bhagwat, "Radiation-induced segregation in desensitized type 304 austenitic stainless steel" // Journal of Nuclear Materials - 2011. - no. 416. - pp. 335-344

60. Keietsu Kondou, Akira Hasegawa, Katsunori Abe, "Study on irradiation induced corrosion behavior in austenitic stainless steel using hydrogen-ion bombardment" // Journal of Nuclear Materials - 2004. - no. 329-333. - pp. 652-656

61. A. Airapetov, L. Begrambekov, C. Brosset, J.P. Gunn, C. Grisolia, A. Kuzmin, T. Loarer, M. Lipa, P. Monier-Gabet, P. Shigin, E. Tristone, A. Zakharov, "Deuterium trapping in carbon fiber composites exposed to D plasma" II Journal of Nuclear Materials - 2009. - no. 390-391. - pp. 589-592

62. Koborov N.N., Kuzovlev A.I., Kurnaev V.A., Remizovich V.S., Trifonov N.N. II Nucl. Instr. andMeth - 1977. - no. 129. - p. 5

63. J.C. Lee, H.J. Kang, K.J. Kim et al., "Oxygen enhanced secondary ion emission of Fe and Co by TOF-SIMS and ISS/DR" // Surface Science - 1995. - no. 324. - pp. 338-344

64. Shubert, R. // J. Vac. Sci. technol - 1974. - no. 11. - p. 903