Взаимодействие низкоэнергетических ионов и атомов изотопов водорода с некоторыми конструкционными и плазмоконтактирующими материалами термоядерных установок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, доктор физико-математических наук Шарапов, Валерий Михайлович

• Шарапов, Валерий Михайлович
• доктор физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Шарапов, Валерий Михайлович

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I, Проникновение водорода сквозь металлы при взаимодействии с

потоками атомов и ионов

§1. Введение

§2. Проникновение атомарного водорода

§3. Проникновение ионизированного водорода

§4. Роль ионного распыления в процессе проникновения

водорода

§5. Влияние радиационных дефектов на водородопроницаемость...44с.

§6. Заключение

ГЛАВА II. Экспериментальная аппаратура и методика эксперимента

§1. Экспериментальная установка

§2. Ионно-плазменный источник

§3. Энергетическая однородность ионного пучка

§4. Состав ионного пучка

§5. Атомарная компонента плазмы

§6. Диффузионная ячейка

§7. Экспериментальная установка с трубчатыми образцами

ГЛАВА III. Поверхностные эффекты в проникновении дейтерия в условиях

взаимодействия с плазменными пучками

§1. Введение

§2. Влияние ионно-индуцированной десорбции на проникновение

дейтерия

§3. Влияние морфологических изменений поверхности на скорость проникновения водорода

§4. Модифицирование приповерхностного слоя имплантированными ионами и их влияние

на водородопроницаемость

§5. Граничные условия при описании реэмиссии, накопления и проникновения водорода сквозь металлические мембраны в

условиях низкоэнергетической ионной бомбардировки

§6. Поверхностная структура, формируемая при

низкоэнергетической ионной бомбардировке

ГЛАВ А IV. Эрозия углеродных материалов при бомбардировке

низкоэнергетическими ионами и атомами дейтерия

§1. Основные закономерности эрозии углеродных материалов

при ионном воздействии

1.1. Физическое распыление

1.2. Химическое распыление

1.3. Радиационно-ускоренная сублимация

§2. Эрозия графитовых материалов при бомбардировке

низкоэнергетическими ионами и атомами дейтерия

§3. Эрозия алмазных пленок

§4. Особенности эрозии углеродных материалов при низкоэнергетической бомбардировке ионами

изотопов водорода

§5. Влияние структуры графитовых материалов на эрозию

и радиационно-ускоренную сублимацию

ГЛАВА V. Бороуглеродные пленки и их свойства

§1. Введение

§2. Бороуглеродные пленки как защитные покрытия

первой стенки реакторов термоядерного синтеза

§3. Бороуглеродные пленки, полученные с использованием

карборана

§4. Влияние кислорода на стабильность

бороуглеродных пленок

§5. Эрозия бороуглеродных пленок при взаимодействии с

дейтериевой плазмой

§6. Водородопроницаемость бороуглеродных пленок

§7. Боронизация российских токамаков

§8. Заключение

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

БИБЛИОГРАФИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Большое количество публикаций в отечественной и зарубежной литературе по вопросам взаимодействия ускоренных ионов и плазмы с твердым телом отражает огромный и активный интерес к этой проблеме не только из-за ее фундаментального научного значения, но, в неменьшей степени, и из-за ее важных научно-прикладных аспектов в связи с использованием ионно-плазменных технологий в различных современных отраслях науки и техники, таких, как микроэлектроника, энергетика. Диапазон используемых типов ионов, их энергий и потоков широк. Многие закономерности их взаимодействия с твердым телом изучены. Однако при общности этих закономерностей в области низких энергий имеются свои особенности, обусловленные малой глубиной пробега ионов в твердом теле и, вследствие этого, их влиянием на поверхностные физико-химические процессы. К настоящему времени эта область физики твердого тела и радиационной физической химии изучена недостаточно, что определяет научную актуальность таких исследований.

Интенсивные исследования по разработке и созданию термоядерного реактора, в котором с элементами конструкции разрядной камеры будут взаимодействовать ускоренные частицы изотопов водорода с энергией от нескольких электрон-вольт (эВ) до сотен эВ, делают эту проблему актуальной также и в плане практических приложений. Цель работы

Цель работы заключалась в исследовании влияния низкоэнергетического ионного облучения на физико-химические поверхностные явления в процессах проникновения изотопов водорода сквозь металлы и эрозии углеграфитовых материалов, а также в разработке метода плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок, доступного для широкого применения в

крупномасштабных термоядерных установках. Для достижения этой цели ставились следующие задачи.

1. В экспериментах по водородопроницаемости никеля и нержавеющей стали Х18Н10Т с ионами различных энергий, а также при добавлении инертных газов выяснить влияние низкоэнергетической ионной бомбардировки на десорбционные процессы и изменения структуры поверхностного слоя - на реэмиссию и проникновение.

2. При использовании различных углеродных материалов выяснить роль типа химических связей поверхности и легирующих добавок в образовании углеводородов в процессе химического распыления.

3. На графитовых материалах с одинаковой структурой, но отличающихся легирующими добавками оценить влияние структуры на радиационно-ускоренную сублимацию при облучении ионами низких энергий.

4. Разработать аппаратуру и отработать методику осаждения бороуглеродных пленок с использованием паров карборана; исследовать их водородопроницаемость и эрозионную стойкость при воздействии низкоэнергетических ионов и атомов дейтерия, а также влияние кислорода на стабильность пленок.

Объекты исследования

В экспериментах по водородопроницаемости объектами исследований были никель и нержавеющая стань. Выбор этих материалов был обусловлен тем, что никель часто используется в плазменных экспериментах как модельный материал, на котором благодаря однородности состава и структуры удобно проследить за физикой происходящих явлений. Аустенитная нержавеющая сталь типа Х18Н10Т является наиболее вероятным конструкционным материалом разрядных камер токамаков.

В опытах по эрозии использовались три различных типа углеродных материалов МПГ-8, УСБ-15 и КУП-ВМ. Графит МПГ-8 - типичный нелегированный графит, который может служить реперным углеродным материалом. Углеситалл УСБ-15 является представителем перспективного класса объемно-борированных графитов. КУП-ВМ - представитель широко используемых

углерод-углеродных материалов с трехмерным плетением, пропитанный пироуглеродом и легированный титаном и кремнием. Для выявления роли типа химических связей в процессах химической эрозии эксперименты были выполнены также на поликристаллических алмазных пленках.

В экспериментах по радиационно-ускоренной сублимации наряду с углеситаллом УСБ-15 использовался его структурный аналог, беспримесный графит ПГИ для того, чтобы выявить роль структуры и добавок бора в этом процессе.

Бороуглеродные пленки в настоящее время используются в термоядерных установках для уменьшения примесного загрязнения плазмы и в определенном, плане также могут рассматриваться как материалы термоядерной энергетики. В работе рассматриваются как вопросы их получения путем плазменного осаждения с использованием карборана в качестве исходного вещества, так и исследования некоторых их свойств при взаимодействии с ионами дейтерия низких энергий и тепловыми атомами дейтерия. Научная новизна

Научная новизна работы заключается в исследовании особенностей взаимодействия низкоэнергетических ионов изотопов водорода с твердым телом применительно к материалам для термоядерных реакторов.

1. Показано, что формирующаяся в процессе ионной бомбардировки в поверхностных слоях структура, для которой характерны высокая концентрация имплантированных изотопов водорода и радиационных дефектов, определяет скорость и механизм десорбции и проникновения, которые могут быть иными, чем при высокоэнергетическом ионном облучении. В этих условиях имеет место радиационное ускорение десорбции; образование барьерного слоя, препятствующего обратному выделению водорода из объема на поверхность; морфологические изменения поверхности, влияющие на скорость проникновения.

2. Установлено в результате исследования эрозии различных типов углеродных материалов и анализа литературных данных, что в процессе низкоэнергетической бомбардировки ионами изотопов водорода основным каналом эрозии является образование широкого спектра молекул углеводородов на

поверхности (с преобладанием тяжелых молекул С2НХ и СзНу) за счет создания при ионной бомбардировке зародышевых радикалов с одиночными, двойными и тройными связями.

3. Разработаны научные основы плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок из паров карбораиа. Исследованы их эрозионная стойкость и водородопроницаемость при низкоэнергетическом дейтериевом плазменном воздействии. Изучено влияние кислорода на стабильность и время жизни пленок. Практическая ценность работы

1. Полученные в работе результаты по водородопроницаемости нержавеющей стали Х18Н10Т в условиях плазменного воздействия были использованы для оценки баланса водорода в разрядных камерах токамаков. Эти данные были представлены в качестве рабочих материалов на совещаниях по проекту международного термоядерного реактора ИНТОР для оценки перспективы использования аустенитных сталей в качестве материала первой стенки разрядной камеры, о чем имеется соответствующий акт.

2. Разработанный метод плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок при участии автора настоящей работы был многократно и успешно использован и используется в настоящее время для боронизации всех действующих российских токамаков.

Защищаемые положения

1. Результаты экспериментального исследования проникновения изотопов водорода сквозь никель и нержавеющую сталь Х18Н10Т при низкоэнергетическом облучении ионами изотопов водорода, в которых показано возникновение в этих условиях в поверхностном слое металла структуры, характеризующейся увеличенной скоростью термодесорбции, высокой концентрацией радиационных дефектов и имплантированных изотопов водорода, что изменяет скорости и механизмы реэмиссии и проникновения.

2. Особенности эрозии углеродных материалов при бомбардировке низкоэнергетическими ионами и атомами дейтерия, заключающиеся в преимущественном образовании молекул углеводородов на поверхности и в

близкой приповерхностной области и в зависимости коэффициентов эрозии от типов химической связи зародышевых радикалов, образующихся на поверхности при ионной бомбардировке.

3. Обнаруженное влияние структуры углеграфитовых материалов на скорость радиационно-ускоренной сублимации.

4. Разработка метода и изучение особенностей плазмо-химического осаждения бороуглеродных пленок с использованием в качестве исходного вещества паров карборана.

5. Результаты исследования особенностей эрозии бороуглеродных пленок и их влияния на дейтеропроницаемость металлов при взаимодействии с низкоэнергетическими ионами и атомами дейтерия. Изучение влияния кислорода, захватываемого в пленках при низкоэнергетическом облучении, на стабильность и время жизни пленок.

Личный вклад автора

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных за период с 1977 по 1997 г.г. непосредственно автором совместно с работавшими под его руководством сотрудниками А.И.Павловым, А.И.Канаевым, А.И.Фомичевым, Л.Е.Гавриловым. В планировании ряда экспериментов и обсуждении их результатов принимали участие А.П.Захаров и А.Б.Городецкий, в соавторстве с которыми написан ряд статей. Автору принадлежат выбор направления исследований, постановка задач, непосредственное участие в разработке методик и создании многофункциональной установки для исследования водородопроницаемости металлов, эрозии и распыления твердотельных мишеней в условиях низкоэнергетического плазменного воздействия и для плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок. Результаты, составляющие основу выносимых на защиту научных положений, получены автором или под его непосредственным руководством. Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 2 Международном конгрессе "Водород в металлах", Париж, Франция, 1977г. // на

Международном совещании "Водород в металлах", Мюнстер, ФРГ, 1979г. // на 4 Всесоюзной конференции "Методы исследования и определения газов в металлах и неорганических материалах", Ленинград, 1979г. // на 4 Международной конференции по взаимодействию плазмы с поверхностью в установках управляемого термоядерного синтеза (PSI), Гармит-Партенкирхен, ФРГ, 1980г. // на 2 Всесоюзной конференции по исследованию и разработке конструкционных материалов для реакторов термоядерного синтеза, Дубна, 1981г. // на 3 Всесоюзном семинаре "Водород в металлах", Донецк, 1982г. // на 3 Международном конгрессе Водород и материалы", Париж, Франция, 1982г. // на Международном семинаре "Проблемы первой стенки термоядерного реактора и нейтронно-физические исследования", Сухуми, 1983г. // на Всесоюзной конференции "Радиационное воздействие на материалы термоядерных реакторов", Ленинград, 1990г. // на 4 Международной конференции по исследованию и разработке конструкционных материалов для реакторов термоядерного синтеза, Дубна, 1990г. // на 9 PSI, Борнемоут, Англия, 1990г. // на 1 Международном семинаре по алмазным пленкам, Улан-Удэ, 1991г. // на 5 Международной конференции по материалам для термоядерных реакторов (ICFRM), Клиервотер, США, 1991г. // на 10 PSI, Монтерей, США, 1992г. // на 2 Международной конференции "Радиационное воздействие на материалы термоядерных реакторов", Санкт-Петербург, 1992г. // на 6 ICFRM, Стресса, Италия, 1993г. // на 20 Европейской конференции по управляемому термоядерному синтезу и физике плазмы, Лиссабон, Португалия, 1993г. //на 11 PSI, Мито, Япония, 1994г. // на 2 Международном совещании по тритиевым эффектам в плазмоконтактирующих компонентах, Нагоя, Япония, 1994г. // на 7 ICFRM, Обнинск, Россия, 1995г. // на б Всероссийской конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов, Санкт-Петербург, 1997г. // на 3 Международном совещании по бериллиевой технологии для термоядерных реакторов, Мито, Япония, 1997г. // на 8 ICFRM, Сендай, Япония, 1997г., опубликованы в тезисах и трудах этих конференций, симпозиумов, совещаний, статьях и коллективной монографии "Водород в металлах".

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов и списка цитируемой литературы. Она содержит 268 страниц, включает 81 рисунок, 5 таблиц и список литературы из 253 наименований.

В первой главе проводится анализ закономерностей диффузии и проникновения изотопов водорода сквозь металлические мембраны в контакте с атомарными и ионными пучками. Рассмотрено влияние на эти процессы состояния поверхности, радиационных дефектов, генерируемых во время ионной бомбардировки, ионного распыления. Рассмотрены различные предельные режимы проникновения в зависимости от соотношения констант скоростей поверхностных процессов на входной и выходной сторонах мембраны и скорости диффузионного перемещения.

Вторая глава посвящена описанию установок для исследования водородопроницаемости твердотельных мембран в контакте с водородной плазмой, изучения эрозии материалов в результате низкоэнергетической ионной бомбардировки, для проведения плазмохимического осаждения. Приводится конструкция ионно-плазменного источника и методика характеризации ионного и атомного потоков водорода. Рассматриваются особенности проведения экспериментов по водородопроницаемости плоских и трубчатых образцов в контакте с водородной плазмой и особенности работы плазменной установки в парах бороуглеродных соединений, используемых для получения тонкопленочных покрытий.

В третьей главе изложены результаты экспериментов по исследованию водородопроницаемости нержавеющей стали и никеля в условиях низкоэнергетической ионной бомбардировки. Обсуждается влияние ионно-индуцированной десорбции и морфологических изменений в поверхностных слоях металла в результате ионной бомбардировки на процесс проникновения изотопов водорода. Рассматриваются вопросы, связанные с модифицированием поверхностной области радиационными дефектами и созданием поверхностного барьерного слоя и его влиянием на процесс проникновения, а также роль

граничных условий при описании реэмиссии, накопления и проникновения изотопов водорода

В четвертой главе приводятся результаты экспериментов по эрозии углеродных материалов (МПГ-8, УСБ-15 и КУП-ВМ) и поликристаллических алмазных пленок при взаимодействии с ионами дейтерия низких энергий и тепловыми атомами дейтерия. Обсуждаются причины появления двух пиков химического распыления углеродных материалов в этих условиях облучения (в отличие от одного пика при облучении ионами больших энергий), а также роль типа химических связей материала мишени в образовании углеводородных молекул, дающих основной вклад в химическое распыление.

Описываются эксперименты по исследованию эрозии и радиационное ускоренной сублимации углеситалла УСБ-15 и его беспримесного аналога ПГИ. Рассматривается влияние структуры материала на величину коэффициента радиационно-ускоренной сублимации.

Пятая глава посвящена вопросам плаэмохимического осаждения бороуглеродных пленок с использованием карборана и их свойств. Описывается методика осаждения и аппаратура; приведены результаты исследования состава и структуры пленок. На примере никеля рассматривается влияние бороуглеродных пленок, осажденных на металлические мембраны, на их водородопроницаемость при взаимодействии с дейтериевой плазмой. Излагаются результаты экспериментального исследования и обсуждаются возможные механизмы эрозии пленок при воздействии низкоэнергетическими ионами и тепловыми атомами дейтерия. Приводятся данные по влиянию кислорода на стабильность и время жизни пленок и рассматривается возможный механизм этого процесса. Отдельно обсуждаются методические особенности процедуры боронизации термоядерных установок-токамаков и влияния боронизации на параметры плазмы и работу токамака в различных режимах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие низкоэнергетических ионов и атомов изотопов водорода с некоторыми конструкционными и плазмоконтактирующими материалами термоядерных установок»

ВВЕДЕНИЕ

Широкое использование в последние десятилетия в современных отраслях науки и техники ионно-плазменных технологий стимулировало интенсивные исследования в области радиационной физики. Однако в большинстве работ внимание исследователей было привлечено к процессам, протекающим при ионном облучении в объёме твердого тела, - развитию каскада столкновений, генерации дефектов, взаимодействию радиационных дефектов с имплантированными частицами, развитию вторичных дефектов и т.д. При этом часто вне круга интересов исследователей оставались вопросы, связанные с влиянием облучения на. физико-химические процессы на поверхности твердых тел, хотя априорно такое влияние подразумевалось. Воздействие облучения на поверхностные процессы наиболее заметным должно быть при использовании ионов низких энергий, т.к. именно в этом случае и выделение^ энергии налетающим ионом, и образование радиационных дефектов происходят в приповерхностной области, и поэтому эти факторы оказывают наиболее заметное влияние на процессы на поверхности.

Область низких энергий может быть ограничена на основе следующих критериев.

1. Пороговая энергия дефектообразования.

2. Пороговая энергия распыления.

Разумеется, для разных материалов понятие низкой энергии для взаимодействующих с ними ионов будет различным. Как правило, для более тяжелых элементов значения пороговых энергий дефектообразования и распыления выше, чем для легких, и энергии бомбардирующих ионов, которые будем называть "низкими", будут больше. В данной работе рассмотрение вопросов взаимодействия ионов низких энергий с твердым телом проведено на материалах, перспективных для использования в различных элементах конструкции термоядерных реакторов (ТЯР),- аустенитной нержавеющей стали, никеле, различных углеродных композициях.

Пороговая энергия для смещения атома в решетке (энергия дефектообразования) для металлов, являющихся компонентами нержавеющей стали, Бе, №, Сг изменяется в диапазоне 20-28 эВ [1], для графита эта величина равна 30 эВ [2]. Пользуясь этими данными, несложно рассчитать минимальную энергию ускоренного иона водорода (дейтерия), необходимую для образования Френкелевской пары в Бе, N1, Сг - она изменяется от 290 (150) эВ до 380 (200) эВ. Для графита эта энергия равна 100 (55) эВ. Таким образом, согласно этому критерию низкой может считаться энергия в несколько сот эВ.

Пороговая энергия ионов водорода (дейтерия) для физического распыления, по данным [66], для № и Бе составляет 47 (32,5) эВ и 64 (40) эВ, соответственно; для С - 9,9 (11) эВ, т.е. по этому критерию низкой является энергия в диапазоне от десяти до нескольких десятков эВ.

Таким образом, исходя из физических критериев, для указанных материалов низкими энергиями для ионов водорода (дейтерия) могут считаться энергии от нескольких эВ до 300-400 эВ. Они являются низкими еще и потому, что глубина пробега ионов изотопов водорода с такими энергиями в этих материалах составляет величины от нескольких ангстрем до 30-40 А [3), что сравнимо с размерами близкой приповерхностной области, выделение энергшт в которой может оказать влияние на скорость и механизмы поверхностных физико-химических явлений.

Указанный диапазон энергий, которые могут считаться низкими, соответствует диапазону энергий ионов изотопов водорода, взаимодействующих с элементами конструкции разрядной камеры термоядерных установок - токамаков. В современных термоядерных установках и в проектируемом международном термоядерном реакторе ИТЭР, где взаимодействие ускоренных водородных частиц с материалами первой стенки является следствием ухода из плазменного шнура нейтралов перезарядки и неполного удержания плазмы, энергия этих частиц изменяется от нескольких эВ до десятков эВ в диверторе и до нескольких сот эВ при взаимодействии со стенкой камеры [4]. Интенсивные исследования да разработке и созданию термоядерного реактора, проводимые в настоящее время мировым сообществом^ делают проблему взаимодействия ионов- изотопов- водорода

низких энергий с конструкционными материалами ТЯР актуальной также и в плане практических приложений.

Представленные в диссертации результаты по времени были получены в период, когда работы в области управляемого термоядерного синтеза в значительной мере сместились в область материаловедчееких задач, связанных с взаимодействием ускоренных ионов с предполагаемыми материалами термоядерных установок. Некоторые из этих задач: водородопроницаемость первой стенки разрядной камеры, определяющая диффузионные утечки трития; эрозионная стойкость плазмоконтактирующих материалов, определяющая их время жизни и уровень примесного загрязнения плазмы; - определили цели данной работы и материалы для исследования. Представлялось естественным и логичным включение в работу раздела, посвященного разработке метода плазмо-химического осаждения бороуглеродных пленок и исследованию их свойств. Бороуглеродные пленки могут рассматриваться как самостоятельный вид материала, применяемого в термоядерных исследованиях для уменьшения загрязнения плазмы элементами с большим атомным номером, и исследование их водородопроницаемости и эрозионной стойкости находится в русле сформулированных выше задач.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Шарапов, Валерий Михайлович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В работе выполнен цикл исследований по влиянию низкоэнергетического ионного облучения на физико-химические поверхностные явления в процессах проникновения изотопов водорода сквозь металлы и эрозии углеродных материалов и изучены особенности плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок и их диффузионные и эрозионные свойства в контакте с низкотемпературной плазмой, что имеет важное значение для описания поведения изотопов водорода и выбора перспективных плазмоконтактирующих материалов для установок управляемого термоядерного синтеза.

2. В экспериментах по проникновению изотопов водорода сквозь никель и нержавеющую сталь Х18Н10Т в условиях низкоэнергетической ионной бомбардировки было показано, что а) увеличивается скорость десорбционных процессов; б) высокие концентрации радиационных дефектов и имплантированных изотопов водорода изменяют структуру и морфологию поверхности, что ведет к изменению скорости реэмиссии и диффузии; в) ионная бомбардировка приводит к многообразию механизмов обратного выделения изотопов водорода, следствием чего является неопределенность в использовании граничных условий при описании процессов реэмиссии и проникновения в первые моменты после начала облучения и независимость от них при описании стационарной проницаемости.

Наблюдаемые эффекты проявляются при использовании ионов низких энергий, так как в этом случае выделение энергии налетающими ионами и образование радиационных дефектов и накопление имплантированных изотопов водорода происходит в узком приповерхностном слое, что ведет к ускорению поверхностных физико-химических процессов, структурному модифицированию поверхностного слоя.

3. Показано, что при взаимодействии с низкотемпературной плазмой из-за малой глубины пробега ионов эрозия углеродных материалов обусловлена образованием молекул углеводородов на поверхности и в близкой приповерхностной области из образующихся в момент облучения зародышевых радикалов, тип связей в которых (зависящий от характера химических связей поверхности) определяет тип образующихся углеводородов.

4. Экспериментально выявлена важная роль структуры графитового материала в процессе радиационно-ускоренной сублимации, что подтверждает существующие представления о механизме РУС. Полученные результаты показывают возможный путь снижения РУС - это создание мелкокристаллической структуры в поверхностном слое между зоной генерации дефектов и поверхностью.

5. Изучены особенности плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок с использованием в качестве исходного вещества паров карборана. Разработанный метод используется для боронизации действующих термоядерных установок.

6. Проведено систематическое изучение взаимодействия бороуглеродных пленок с ионами низких энергий и атомами дейтерия. Показано, что эрозионная стойкость пленок существенно выше, чем боронизованных графитов. Пленки имеют низкую водородопроницаемость и, будучи нанесенными на металлические мембраны, являются защитными покрытиями против диффузионных утечек водорода и его изотопов.

Показано, что кислород, активно захватываемый пленкой в условиях плазменного воздействия, определяет стабильность и время жизни пленок. Именно этим, в основном, определяется время жизни пленок в разрядных камерах токамаков.

§8. Заключение

В заключение суммируем изложенные в данной главе результаты, полученные при разработке методики получения бороуглеродных пленок и исследовании их свойств, а также отметим особенности, которые вносит низкоэнергетическая ионная бомбардировка в эти процессы.

1. Разработана методика плазмохимического осаждения бороуглеродных пленок с использованием в качестве исходного продукта карборана - твердого порошкообразного вещества. Методика отличается от применяемых для боронизации процедур безопасностью, экспресностью, легкодоступностью и дешевизной. Данная методика была с успехом использована для боронизации действующих российских токамаков Т-11М, Т-ЗМ, ТУМАН-3, Т-10.

2. Исследовано влияние на скорость осаждения, состав, структуру пленок температуры подложки, напряжения и тока разряда, давления рабочего вещества.

3. Пленки активно сорбируют кислород в условиях плазменного облучения. Показано, что количество поглощенного кислорода в этих условиях определяет стабильность и время жизни пленок. Когда концентрация поглощенного кислорода превышает 50 ат.%, они становятся нестойкими и постепенно разрушаются. Предложен механизм, объясняющий это явление.

4. Показано, что эрозионная стойкость бороуглеродных пленок при взаимодействии с ионами изотопов водорода существенно выше, чем боронизованных графитов. Эрозия имеет химическую природу и идет за счет развития пористости.

5. Пленки имеют низкую водородопроницаемость и, будучи нанесенными на металлические мембраны, являются защитными покрытиями против диффузионных утечек водорода и его изотопов»

Приведенные в этой главе результаты интересны тем, что здесь особенност» низкоэнергетической ионной бомбардировки выявляются не только при их взаимодействии с уже полученной пленкой, но и на стадии формирования пленок.

Энергия ионов в плазме, используемой в плазмохимическом осаждении, определяет свойства самих пленок. Было показано, что состав пленок и их структура зависят от давления паров карборана. При больших давлениях (5-10 торр) в результате большого количества столкновений ионы не набирают энергии, достаточной для полного разложения молекулы карборана в плазме и в результате в структуре пленок начинает преобладать икосаэдрическая структура, характерная для карборана, а химическая связь характеризуется связями В-В и В-С. Наоборот, при меньших давлениях для структуры характерно наличие двух фаз в примерно равных отношениях - с икосаэдрической структурой и с алмазоподобной структурой. Присутствуют три типа связей В-В, В-С, С-С. Таким образом, чем ниже энергия ионов, тем ближе состав и структура пленок к составу и структуре исходного вещества.

Вторая особенность низкоэнергетического плазменного осаждения состоит в том, что при малых энергиях ионов получаются пленки с малой плотностью и с большой пористостью. Как уже говорилось в §3 данной главы, если при получении пленок используются ионы с энергией меньше 40 - 70 эВ, то пленки получаются полимероподобные и они отличаются от плотных большей пористостью.

Что касается взаимодействия низкоэнергетических ионов водорода с уже сформированными пленками, то один из основных выводов состоит в том, что пленки оказываются менее стойкими при взаимодействии именно с ионами низких энергий. Причина этого, как указывалось, заключается в том, что при взаимодействии ионов кислорода или водорода с пленкой происходит образование химических соединений. Чем ниже энергия бомбардирующих ионов, тем меньше их глубина пробега в пленке и ближе к поверхности происходят эти реакции и тем легче продуктам этих реакций покинуть пленку. Предельным аналогом ионов низких энергий являются тепловые атомы. И именно поэтому коэффициенты эрозии пленок при взаимодействии с тепловыми атомами оказываются больше, чем при взаимодействии с ионами. То же самое касается и стабильности пленок. Чем ближе к поверхности образуется при плазменном воздействии окись бора, тем легче затем она будет реагировать с молекулами воды из воздуха.

Что касается термоядерных приложений, то надо отметить следующий аспект проблемы плазмо-контактирующих материалов. Энергия ионов, взаимодействующих с поверхностью первой стенки, дивертора, лимитера находится в диапазоне 5 - 500 эВ. Этот диапазон низкоэнергетических ионов неблагоприятен с точки зрения стойкости пленок к воздействию ионов кислорода и водорода, и это обстоятельство должно учитываться при сравнении кандидатных плазмо -контактирующих материалов, хотя пленки обладают рядом несомненных достоинств, отмеченных ранее.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Шарапов, Валерий Михайлович, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Lucasson P. "The production of Frenkel defects in metals" // in: "Fundamental aspects of radiation damage in metals", eds. M.T.Robinson and F.W.Young, Jr., CONF-751006 - PI (USERDA, 1975). V.l, p.42-65.

2. Sosin A. and Bauer W. "Atomic displacement mechanism in metals and semiconductors" // in: "Studies in radiation effects in solids", ed. by G.L.Dienes, Gordon and Breach Science Publishers. V.3, p. 153-327.

3. Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф., КумаховМ.А., Темкин M.M., Жукова Т.И. "Распределение пробегов ускоренных ионов" // Препринт ИАЭ-3332/11, М., 1980. 32 с.

4. Brooks J.N., Ruzic D.N., Hayden D.B. "Sputtering erosion of beryllium coated plasma facing components - general considerations and analysis for ITER detached plasma regime" // Fusion Engineering and Design, 1997, v.37, p.455-463.

5. Шарапов B.M., Городецкий A.E., Захаров А.П., Павлов А.И. "Баланс водорода в реакторе ИНТОР" //Атомная энергия, 1984, т.56, вып,1, с.29-31.

6. Бэррер Р. Диффузия в твердых телах. М.: Изд-во иностр. лит., 1948. 368 с.

7. Кунин Л.Л., Головин A.M., Суровой Ю.И., Хохрин В.М. Проблемы дегазации металлов: (феноменологическая теория). М.: Наука, 1972. 324 с.

8. Водород в металлах // Под ред. Алефельда Г. и Фелькля И. М.: Мир, 1981. Т.1. Основные свойства. 475 е.; Т.2. Прикладные аспекты. 432 с.

9. Взаимодействие водорода с металлами // Под ред. Захарова А.П. М.: Наука, 1987. 295 с.

10. Lennard - Jones J.E. "On the determination of molecular fields - II, From the equation of state of gas" // Proc. Roy. Soc., 1924, A106, p.463 - 477. Lennard - Jones J.E. // Trans. Faraday Soc., 1932, v.28, p.348.

11. Waelbroeck F., "Influence of bulk and surface phenomena on the hydrogen permeation through metals'7/ Ber. Kernforschungsanlage, Julich, 1984, N1966. 187 p.

12. Eley D.D. Chemisorption // Ed. Gardner W.E. N.-Y.: Acad, press, 1957. 187 p.

13. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пустовойт Ю.М., Самарцев А.А. "Взаимодействие тейповых атомов и молекул водорода с металлическими мембранами"// Препринт ИАЭ N3517/8. М., 1981.

14. Wienhold P., Profant М., Waelbroeck F. and Winter J. "Computer code PERI for the calculation of recycling, volume distribution and permeation of hydrogen in first wall materials of tokamaks"//J. Nucl. Mater., 1980, v.93-94, p.866-870.

15. Грашин C.A., Соколов Ю.А., Городецкий A.E., Шарапов В.М., Захаров А.П., Колесниченко А.А. "Взаимодействие водорода с материалом разрядной камеры токамака ТМ-4'7/ Препринт ИАЭ N3622/7. М., 1982.

16. Sokolov Yu.A., Gorodetsky А.Е., Grashin S.A., Sharapov V.M., Zakharov A.P. "Interaction of hydrogen with the material of discharge chamber of tokamak TM-4" // J. Nucl. Mater., 1984, v.125, p.25-32.

17. Livshits A.I. "Superpermeability of solid membranes and gas evacuation. Part I."// Vacuum, 1979, v.29, p.lOJ-I12.

18. Livshits A.I., Notkin M.E. and Samartsev A.A. "Physico-chemical origin of superpermeability. - Large - scale effects of surface chemistry on "hot" hydrogen-permeation and absorption in metals" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 170, p.79-94.

19. Лившиц А.И., Меттер И.М., Самарцев А.А. "Взаимодействие пучка атомов дейтерия с палладиевой перегородкой" // Журн. техн. физики, 1976, т.46, в. 7, с. 1490-1500.

20. Лившиц А.И. и Ноткин М.Е. "Сверхпроницаемость ниобиевой мембраны по атомам и ионам водорода" // Письма в Журн. техн. физики, 1981, т.7, вып.23, с. 1417-1420.

21. Дорошин А.Ю. "Роль поверхности в поглощении и пропускании водорода палладием" // Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. физ.- мат. наук. М., 1988.

22. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пустовойт Ю.М., Самарцев А.А. "Поглощение и пропускание водорода металлами в неравновесных условиях" // Препринт ИАЭ N3516/8. М., 1981.

23. Pick M.A. and Sonnenberg K. "A model for atomic hydrogen - metal interactions -application to recycling, recombination and permeation" // J. Nucl. Mater., 1985, v.131, p.208-220.

24. Pick M.A. "The dependence of the hydrogen concentration in metals on the surface impurities" // J. Nucl. Mater., 1987, v. 145-147, p.297-300.

25. Wampler W.R. "Surface-limited release of deuterium from iron" // J. Nucl. Mater.,. 1987, v.145-147, p.313-316.

26. Howe H. and Langley R. "Measurement of the recombination rate coefficient of a tokamak vacuum vessel wall" // J. Vacuum Sci. Technol., 1983, v.Al, p. 1435-1440..

27. Wilson K.L. "Hydrogen recycling properties of stainless steels" if J. Nucl. Mater., 1981, v. 103-104, p.453-464.

28. Park J., Bennett Т., Schwarzmann J. and Cohen S.A. "Permeation of hydrogen through palladium" // J. Nucl. Mater., 1995, v.220-222, p.827-831.

29. Беляков Ю.И., Звездин Ю.И., Курдюмов A.A., Невдаха Г.Г. "Влияние скорости.. адсорбции на диффузию дейтерия сквозь никель" // Журн. техн. физики, 1974, т.44, вып.7, с. 1534-1538.

30. Tanabe Т. "Hydrogen permeation study with atomic hydrogen be am"// J. Nucl. Mater., 1992, v. 191-194, p.444-448.

31. Губанов A.K. "О диффузии водорода в металлах" // Физ. тверд, тела, 1964, т.6, вып.4, с. 1023-1029.

32. Ионов Н.И., Компаниец Т.Н., Костоянов А.И., Курдюмов А.А. "Адсорбция и диффузия дейтерия в золоте" // Физ. тверд, тела, 1974, т. 16, с.2541-2545.

33. Ali-Khan I., Dietz К.J., Waelbroeck F.G. and Wienhold P. "The rate of hydrogen release out of clean metallic surfaces" // J. Nucl. Mater., 1978, v.76-77, p.337-343.

34. Doyle B.L. "A simple theory for maximum H inventory and release: a new transport parameter" // J. Nucl. Mater., 1982, v. 111-112, p.628-634.

35. Kerst R.A. and Swansiger W.A. "Plasma driven permeation of tritium in fusion reactors"//J. Nucl, Mater., 1984, v.122-123, p.1499-1510.

36. Курдюмов А.А., Беляков Ю.И., Звездин Ю.И. "Диффузия дейтерия, поглощенного никелевым катодом в условиях тлеющего разряда" // Журн. техн. физики, 1973, т.43, вып.1, с. 164-170.

37. Winter J., Waelbroeck F., Wienhold P., Schelske T. "Permeation probes for the characterization of the atomic hydrogen flux to a tokamak wall" // J. Nucl. Mater., 1982, v. 111-112, p.243-247.

38. Perkins H.K. and Noda T. "Deuterium transport through 304 and 304L stainless-steel at low driving pressures and 15 KeV deuteron bombardment" // J. Nucl. Mater., 1978, v.71, р.349-Ц4.

39. Saitoh N., Etoh Y., Tanabe Т., Imoto S. "Hydrogen permeation and diffusion under ion bombardment" // Tech. Rep. Osaka Univ., 1980, v.30, N1564, p.429-434.

40. Tanabe Т., Saitoh N., Etoh Y. and Imoto S. "Permeation and reemission of deuterium implanted in first wall materials" // J. Nucl. Mater., 1981, v.103-104, p.483-488.

41. Tanabe Т., Furuyama Y., Hirano H. and Imoto S. "Hydrogen-ion-driven permeation at high temperatures" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 128-129, p.641-645.

42. Tanabe Т., Furuyama Y. and Imoto S. "Reemission and permeation of deuterium implanted into metals" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 122-123, p. 1563-1567.

43. Causey R.A., Kerst R.A., Mills B.E. "The effect of surface composition on plasma driven permeation of deuterium through 304 stainless steel" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 122-123, p. 1547-15^2.

44. Лившиц А.И., Ноткин M.E. и Пустовойт Ю.М. "Проникновение ионов водорода сквозь нержавеющую сталь" // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1984, вып.2(15), с.64-66.

45. Abramov Е. "Diffusion, trapping and release process in the first wall of thermonuclear fusion reactor" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p. 1384-1389.

46. Shu W.M., Okuno K. and Hayashi Y. "General model for ion - driven permeation at steady state: new transport parameter"// J. Phys. Chem., 1993, v.97, p.4497 - 4499.

47. Shu W.M., Hayashi Y. and Okuno K. "Ion - driven permeation of deuterium in FeTT alloys" 11 1. of Alloys and Compounds, 1993, v. 196, p.213-21&

48. Бекман И.Н. "Феноменологическое описание диффузии в дефектных средах^ - в-кн.: "Взаимодействие водорода с металлами". Под ред. Захарова А.П. М.: Наука, 1987, с. 143-177.

49. Гельд П.В., Рябов Р.А., Кодес Е.С. "Водород и несовершенства структуры металлов". М.: Металлургия, 1979. 221с.

50. Tritium and blanket - in: International Tokamak Reactor, phase IIA. Part 1, chapter VIII. IAEA, 1983, p.327-405.

51. Causey R.A., Wilson K.L. "Tritium inventory and permeation in the ITER beryllium" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p. 1436-1442.

52. Шарапов B.M., Захаров А.П. "Особенности проникновения водорода через молибден в условиях тлеющего разряда" // ЖТФ, 1976, т.46, с.611-614.

53. Шарапов В.М., Захаров А.П. "Влияние точечных дефектов на проникновение водорода через молибденовый катод тлеющего разряда" // ЖТФ, 1978, т.48, с.1213-Щ8.

54. Shilling W. "Self-interstitial atoms in metals" // J. Nucl. Mater., 1978, v.69-70, p.465-489.

55. Дамаск А., Дине Дж. Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966. 282 с.

56. Захаров А.П., Шарапов В.М., Городецкий А.Е. "О влиянии собственных междоузельных атомов на диффузионную подвижность водорода и гелия в молибдене" // Докл. АН СССР. Техн. физ. 1980, т.251, N6, с. 1388-1391.

57. Zakharov А.Р., Gorodetsky А.Е., Sharapov V.M. "Diffusion of hydrogen in Mo enhanced by self-interstitial atoms" // Ztschr. Phys. Chem. N.F., 1979, Bd.117, s.245-256.

58. Шарапов B.M., Павлов А.И., Захаров А.П. "Проникновение водорода через-никель из плазмы тлеющего разряда" // ЖФХ, 1980, т.54, N11, с.2887-2889.

59. Шарапов В.М., Павлов А.И., Захаров А.П. "Водородопроницаемость некоторых конструкционных материалов в условиях низкоэнергетической ионной бомбардировки" If ЖФХ, 1982, т.56, N5, с. 1202-1206.

60. Арсламбеков В. А., Васильев М.А., Черепин В.Т. "Кысоковакуумный-прогреваемый цельнометаллический затвор" // А. с. 1079812, Б.И. 1984, N10, с.230-2^2.

61. Розанов Л.Н. "Вакуумная техника". М.: Высшая школа, 1990, 320 с.

62. Козлов И.Г. "Современные проблемы электронной спектроскопии". М.: Атомиздат, 1978, 356 с.

63. Кельман В.М., Явор С.Я. "Электронная оптика". Ленинград.: Наука, 1968, 554-с.

64. Кремков М.В. "Корпускулярная низкоэнергетическая диагностика поверхности. твердого тела". Ташкент: ФАН, 1986, 346 с.

65. Фомичев А.И., Канаев А.И., Шарапов В.М. "Использование электростатического энергоанализатора для исследования параметров ионно-плазменного источника" // ПТЭ, 1989, N2, с. 162-165.

66. Roth J., Bohdansky J., Ottenberger W. "Data on low energy light ion sputtering" // IPP-Berlcht, 1979, N9/26, p.92.

67. Waelbroeck F., Winter J., Wienhold P. "Influence of wall temperature on hydrogen recycling phenomena in an SS simulation apparatus" HI. Nucl. Mater., 1981, v.103-104, p.471-476.

68. Thomas E.W. "Atomic data for controlled fusion research - Particle interactions with surfaces" // Report ORNL-6088, 1985, v.3, p. C34-36.

69. Pitcher C. "A review of particle fuelling and recycling processes in magnetic fusion devices" // Vacuum, 1988, v.38, N12, p. 1059-1069.

70. Канаев А.И., Шарапов B.M., Захаров А.П. "Проникновение дейтерия из плазмы сквозь никелевую мембрану" // Атомная энергия, 1994, т.76, вып.2, с. 145-148.

71. Захаров А.П., Шарапов В.М., Корзухин М.Д. "Газопроницаемость металлов в. неизотермических условиях" // ФХММ, 1972, N3, е.88-92.

72. Габис И.Е., Компаниец Т.Н., Курдюмов А.А. "Поверхностные процессы и водородопроницаемость металлов" - в кн.: "Взаимодействие водорода с металлами". Под редакцией Захарова А.П. М.: Наука, 1987, с. 177-208^

73. Курдюмов А.А. "Кинетика взаимодействия водорода с благородными и d -переходными металлами" // Автореф. дисс. докт. физ.- мат. наук, Ленинград, 1989, 33с.

74. Габис И.Е. "Перенос водорода в металлах 16 группы и тонкопленочных системах полупроводник - металл" // Автореф. дисс. докт. физ.- мат. наук, Санкт-Петербург, 1995, 29с.

75. Ziegler J.F., Biersack J.P. and Littmark U.L. "The stopping and range of ions in solids". Pergamon Press, 1985.

76. Шарапов B.M., Катаев А.И., Захаров А.П. "Проникновение водорода через нержавеющую сталь Х18Н10Т из плазмы тлеющего разряда" // Атомная энергия, 1985, т.59, вып.4, с.269-273.

77. Словецкий Д.И., Тодесайте Р.Д. "Исследование механизма разложения молекул азота в тлеющем разряде" // Химия высоких энергий, 1973, т.7, N4, с.291-296.

78. Wilson К., Baskes М. "Deuterium trapping in irradiated 316 stainless steel" // J. Nucl. Mater., 1978, v.76-77, p.291-297.

79. Farrell G., Donnelly S. "Thermal desorption and bombardment - induced release of deuterium implanted into stainless steel" // J. Nucl. Mater., 1978, v.76-77, p.322-327.

80. Thomas E. "Retention and re-emission of 0,125 - 1 keV deuterium in stainless steel" // J. Appl. Phys., 1980, v.51(2), p.1176-1183.

81. McCracken G. "Desorption of adsorbed and condenced bases on metals by deuterons" // Vacuum, 1974, v.24, N10, p.463-467.

82. Bastasz R.J. and Haggmark L.G. "Ion impact desorption and hydrogen release" // i. Nucl. Mater., 1981, v. 103-104, p.499-502.

83. Tanabe Т., Furuyama Y. and Imoto S. "Hydrogen ion driven permeation through metals" // J. Nucl. Mater., 1987, v. 145-147, p.305-308.

84. Tanabe Т., Takeo M. and Imoto S. "Effect of irradiation on deuterium rccmission and retention in metals" // J. Nucl. Mater., 1989, v.162-164, p.1077-1081.

85. Langley R.A. "Hydrogen trapping, diffusion and recombination in austenitic stainless steels" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 128-129, p. 622-628.

86. Шарапов В.М. "Водородопроницаемость первой стенки термоядерного реактора" // Атомная энергия, 1986, т.60, с.391-397.

87. Jager W. and Roth J. "Microstructure of Ni and stainless steel after multiple energy He and D implantation" // J. Nucl. Mater., 1980, v.93-94, p.756-766.

88. Johnson P.B. and Mazey D.J. "The gas bubble superlattice and the development of surface structure in.He+ and H+ irradiated metals at 300K" // J. Nucl. Mater., 1980, v.93-94, p.721-727.

A 3

89. AHmov V. Kh. and Scherzer B.M.U. "Temperature dependence of He/ He exchange in Ni" //Rad. Eff. and Defects in Solids, 1990, v. 114, p. 137-144.

90. Abramov E. and Eliezer D. "Isotopic effects on hydrogen trapping and permeation in plasma facing materials" // Proc. of 2nd Intern. Workshop on Tritium Effects m Plasma Facing Components, Nagoya University, May 19-20, 1994. Eds. MoritaK., Noda N. NIFS - PROC.- 19, 1994, p.40-42.

91. Шарапов B.M., Павлов А.И., Захаров А.П., Гусева М.И., Кулагин В.Н. "Влияние гелиевого блистеринга на водородопроницаемость нержавеющей стали Х18Н10Т" // Атомная энергия, 1985, т.59, вып.1, с.33-35.

92. Jager W., Lasser R., Schober Т. and Thomas G.J. "Formation of helium bubbles and dislocation loops in tritium - charged vanadium" // Rad. Eff., 1983, v.78, p. 165 -176.

93. Jager W., Manzke R., Trinkaus H., Zeller R., Fink J. and Crecelius G. "The density and pressure of helium in bubbles in metals" // Rad. Eff., 1983, v.78, p. 315 - 325.

94. Канаев А.И., Шарапов В.M., Алимов В.Х., Захаров А.П. "Влияние аргона на скорость проникновения водорода сквозь нержавеющую сталь Х18Н10Т в условиях ионной бомбардировки" // Атомная энергия, 1989, т.67, вып. 1, с. 52 -54.

95. Comsa G., David R., Schumacher В.-J. "The angular dependence of flux, mean energy and speed ratio for D2 molecules desorbing from a Ni(lll) surface" // Surf. Sci., 1979, v.85, p.45-68.

96. Comsa G., David R., Schumacher B.-J. " Fast deuterium molecules desorbing from metals" // Surf. Sci., 1980, v.95, p. L210-216.

97. Comsa G. and David R. "The purely "fast" distribution of H2 and D2 molecules, desorbing from Cu(100) and Cu(lll) surfaces" // Surf. Sci., 1982, v.117, p.77-84.

98. Comsa G., David R. "Dynamical parameters of desorbing molecules" // Surf. Sci. Rept., 1985, v.5, p. 145-198.

99. Felter Т.Е., Foiles S.M., Daw M.S., Stulen R.H. "Order - disorder transitions and subsurface occupation for hydrogen on Pd(lll)" // Surf. Sci. Lett., 1986, v.171, p.L379 - 386.

100. Eberhardt W., Greuter F. and Plummer E.W. "Bonding of H to N1, Pd and Pt surfaces" // Phys. Rev. Lett., 1981, v.46, p.1085 - 1088.

101. Causey R.A. and Baskes M.I. "Plasma - driven permeation of deuterium in nickel" //J. Nucl. Mater., 1987, v. 145-147, p.284-287.

102. Baskes M.I. "A calculation of the surface recombination rate constant for hydrogen isotopes on metals" // J. Nucl. Mater., 1980, v.92, p.318-324.

103. Baskes M.I., Foiles S.M. and Melius C.F. "Dynamical calculation of low energy hydrogen reemission off hydrogen covered surfaces" // J. Nucl. Mater., 1987, v.145-147, p.339-343.

104. Veprek S., Kitajima M. Yamashita K. and Groner P. "Kinetic constants for model s-of hydrogen recycling on stainless steel" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 128-129, p.636 -640.

105. Гленсдорф П. и Пригожин И. "Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации ". М.: Мир, 1973. 280 с.

106. Николис Г., Пригожин И. "Самоорганизация в неравновесных системах^. М.: Мир, 1979. 512 с.

107. Alimov V.Kh., Gorodetsky А.Е. and Zakharov A.P. "Formation of a stationary dissipative nickel - helium structure during bombardment by He - ions" // Radiation Effects Express, 1989, v.2, p.207-214.

108. Пригожин И., Дефей P. "Химическая термодинамика". Новосибирск: Наука, сибирск. отд., 1966.

109. Городецкий А.Е., Шарапов В.М., Захаров А.П. "Структурные превращения, поверхностных слоев молибдена в плазме тлеющего разряда водорода" // ЖТФ, 1976, т.46, е. 1715-1718.

110. Roth J. "Sputtering of limiter and divertor materials" // J. NucL Mater., 1990, v. 176 - 177, p.132 - 141.

111. Duehs D., Haas G„ Pfirsch D., Verniekel H. "On the impurity problem in quasi steady - state toroidal plasma experiments and fusion reactors" // J. Nucl. Mater., 1974, v.53, p. 102 - 106.

112. Bohdansky J,, Bay H.L., Ottenberger W. "Sputtering yields of graphite and carbides. and their potential use as first wall materials" // J. Nucl. Mater., 1978, v.76 - 77, p. 163 - 169.

113. Meade D. "Effect of high-z impurities on the ignition and Lawson conditions for a thermonuclear reactor" // Nucl. Fusion, 1974, v. 14, p.289 - 291.

114. Verniekel H., Bohdansky J, "A general formula for impurity radiation loss of fusion plasmas in corona equilibrium" // Nucl. Fusion, 1978, v. 18, p. 1467 - 1469.

115. McCracken G.M, and Stott P.E. "Plasma - surface interactions in tokamaks" // Nucl. Fusion, 1979, v.19, p.889 - 981.

116. Eckstein W., Bohdansky J. and Roth J. "Atomic and plasma material interaction data in fusion" // Suppl. to Nucl. Fusion, 1991, v.l, p.55 - 56.

117. Roth J., Garcia - Resales C., Behrisch R. and Eckstein W. "Search for low -erosion carbon materials" // J. Nucl. Mater., 1992, v. 191 - 194, p.45 - 49.

118. Sputtering by particle bombardment I. // Ed, Behrisch R., Topics in Applied Physics, v.47. Berlin: Springer, 1981.

119. Sputtering by particle bombardment II. // Ed. Behrisch R., Topics in Applied Physics, v.52. Berlin: Springer, 1983.

120. Behrisch R. "Surface erosion from plasma materials interaction" // J. Nucl. Mater., 1979, v.85 - 86, p. 1047 - 1061.

121. Sigmund P. "Theory of sputtering: I. Sputtering yield of amorphous and polycrystalline targets" // Phvs. Rev., 1969, v.184, N2, p.383 - 416.

122. Bohdansky J., Roth J. and Bay H.L. "An analytical formula and important parameters for low-energy ion sputtering" // J. Appl. Phys., 1980, v.51, p.2861 -2869.

123. Liau Z.L., Brown W.L., Homer R., Poate J.M. "Surface layer composition changes-in sputtered alloys and compounds" // Appl. Phys. Lett., 1977, v.30, p.626 - 628.

124. Taglauer E., Martin G., Heiland W. "Desorption of surface contaminants by low energy particle impact" // Proc. Int. Symp. on Plasma Wall Interaction (Julich, 1976), Pergamon Press, Oxford (1977), p,30I-306.

125. Roth J. "Chemical effects in sputtering" // Nucl. Fusion, 1984, special issue, p.72 -85.

126. Vietzke E. and Philipps V. "Hydrocarbon formation on carbon surfaces facing a hydrogen plasma" // Fusion Technology, 1989, v. 15, p. 108 - 117.

127. Vietzke E., Flaskamp K., Philipps V. et al "Chemical erosion of amorphous-, hydrogenated carbon films by atomic and energetic hydrogen" // J. Nucl. Mater., 1987, v.145 - 147, p.443 - 448.

128. Davis J.M., Haasz A.A. and Stangeby P.C. "Hydrocarbon formation due to combined H+ ion and H° atom impact" // J. Nucl. Mater., 1988, v.155 - 157, p.234 -240.

129. Yamada R. "Chemical sputtering yield of graphite" // J. Nucl. Mater., 1987, v. 145 -147, p.359 - 365.

130. Roth J. and Bohdansky J. "Mechanism of hydrocarbon formation upon interaction-of energetic hydrogen ions with graphite" // Appl. Phys. Lett., 1987, v.51, p.964 -968.

131. Vietzke E., Flaskamp K. and Philipps V. "Differences in the CH3 and CH4 formation from graphite under bombardment with hydrogen ions and hydrogen atoms" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 128 - 129, p.545 - 549.

132. Bohdansky J. and Roth J. "Synergism in surface erosion" // Rad. Eff., 1985, v.89, p.45 - 4;8.

133. Moller W. and Scherzer B.M.U. "Subsurface molecule formation in hydrogen implanted graphite" // Appl. Phys. Lett., 1987, v.50, p.1870 - 1874.

134. Balooch M., Olander D.R. "Reactions of modulated molecular beams with pyrolitic graphite. III. Hydrogen" // J. Chem. Phys., 1975, v.63, p.4772 - 4786.

135. Erents S.K., Braganza C.M., McCraeken G.M. "Methane formation during the interaction of energetic protons and deuterons" // J. Nucl. Mater., 1976, v.63, p.399 -404.

136. Busharov N.P., Gorbatov E.A., Gusev V.M., Gúseva M.I., Martynenko Yu.V. "Chemical sputtering of graphite by H+ ions" // J. Nucl. Mater., 1976, v.63, p.230 -234.

137. Braganza C.M., Erents S.K., McCracken G.M. "Interactions of 5 - 30 keV deuterons with a carbon surface" // J. Nucl. Mater., 1978, v.75, p.220 - 225.

138. Holland L., Ojha S.M. "The chemical sputtering of graphite in an oxygen plasma" // Vacuum, 1976, v.26, p.53 - 60.

139. Vietzke E., Flaskamp K., Philipps V. "Hydrocarbon formation in the reaction of. atomic hydrogen with pyrolitic graphite and the synergistic effect of argon ion bombardment" // J. Nucl. Mater., 1982, v.lll - 112, p.763 - 767.

140. Ashby C.I.H., Rye R.R. "Synergestic effect of electron on the reactivity of atomic hydrogen with graphite" // J. Nucl. Mater., 1980, v.92, p.141 - 143.

141. Carol I.H., Ashby C.I.H. "Temperature dependence of electron bombardment enhanced reactivity of different types of graphite" // J. Nucl. Mater., 1982, v.lll -112, p.750 - 756.

142. Guseva M.I., Mansurova A.N., Martynenko Yu.V., Ivanov S.M., Nikulinskaya M.I., Odintsov N.B., Kozhevnikov D.A., Fefelov P.A. // USSR Contribution to Phase IIA of the INTOR Workshop, 1982, v.2, VII- 13".

143. Гусева М.И., Иванов C.M., Мансурова A.H., Мартыненко Ю.В. "Исследование распыления графитовых материалов при одновременном облучении ионами водорода и электронами" - в кн. "Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза". М., Наука. 1988. С. 107 - 112.

144. Haasz А.А., Stangeby Р.С., Auciello О. "Methane production from graphite and TiC under electron and atomic hydrogen impact" // J. Nucl. Mater., 1982, v.lll ~ 112, p.757 - 762.

145. Haasz A.A., Vietzke E., Davis J.W. and Philipps "Carbon erosion due to simultaneous H+ and e" impact" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176 - 177, p.841 - 845.

146. Roth J., Bohdansky J., Wilson K.L. "Erosion of carbon due to bombardment with energetic ions at temperatures up to 2000K" // J. Nucl. Mater., 1982, v.Ill - 112, p.775 - 780.

147. Philipps V., Flaskamp К., Vietzke E. "Enhancement of the sputtering yield of pyrolytic graphite at elevated temperatures" // J. Nucl. Mater., 1982, v.lll - 112, p.781 - 784.

148. Philipps V., Vietzke E. and Trinkaus H. "Radiation enhanced sublimation of carbon and carbon related materials" // J. Nucl. Mater., 1991, v.179 - 181, p.25 - 33.

149. Nygren R., Bohdansky J., Pospieszczyk, Lehmer R., Ra Y., Conn R., Doerner R., Leung W. and Schmitz L. "Low energy data on radiation enhanced sublimation of graphite"// J. Nucl. Mater., 1990, v. 176 - 177, p.445 - 449.

150. Roth J., Roberto J.B. and Wilson K.L. "Enhanced sputtering of graphite at high temperature" // J. Nucl. Mater., 1984, v.122 - 123, p.1447 - 1452.

151. Philipps V., Vietzke E., Erdweg M., Flaskamp К. "Light impurity production in tokamaks" // Plasma Phys. Contr. Fusion, 1989, v.31, p.I685 - 1698.

152. Nelson P.S. "An investigations of thermal spikes by studieng of the high energy sputtering of metals at elevated temperatures" If Philos. Mag., 1965, v. II, p.291 -302.

153. Philipps V., Vietzke E., Schorn R.P. and Trinkaus H. "Flux dependence of Radiation - Induced Sublimation of graphite at elevated temperatures" // J. Nucl. Mater., 1988, v.155 - 157, p.319 - 325.

154. Roth J. and Moller W. "Mechanism of enhanced sputtering of carbon at temperature above 1200K" // Nucl. Instr. and Meth., 1985, B7/8, p.788 - 792.

155. Philipps V., Vietzke E., Flaskamp К. "Sticking probabilities of evaporated С], C2 and C3 on pyrolytic graphite" // Surf. Sei., 1986, v. 178, p.806 - 812.

156. Фомичев А.И., Шарапов B.M., Захаров А.П. "Эрозия углеродных материалов при одновременном воздействии низкоэнергетическими ионами и тепловым»

атомами дейтерия" // Поверхность. Физика, химия, механика., 1992, N9, с.101 -105.

157. Виргильев Ю.С., Волков Т.М., Гусева М.И. и др. "Исследование физико -, химических, механических и вакуумных свойств углеситалла и эрозии его поверхности при бомбардировке ионами водорода и гелия" - Препринт ИАЭ -3248/8. М., 1980, 22 с.

158. Бушаров Н.П., Гусев В.М., Гусева М.И. и др. "Распыление и блистеринг при бомбардировке инконеля, сплава SiC и С и углеситалла ионами Н+ и Не+" -Препринт ИАЭ - 2756. М., 1976, 12 с.

159. Hirooka Y., Conn R., Causey R. et al "Bulk - boronized graphites for plasma -facing components in ITER" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176 - 177, p.473 - 480.

160. Roth J. "Erosion and impurity production of С and Be: a comparison" // J. Nucl, Mater., 1987, v. 145 - 147, p.87 - 94.

161. Roth J., Garcia - Rosales С., Behrisch R. and Eckstein W. "Search for low -erosion carbon materials" // J. Nucl. Mater., 1992, v. 191 - 194, p.45 - 49.

162. Garcia - Rosales С., Roth J., Behrisch R. "Sputtering and surface composition-modifications of Ti doped graphite RG - Ti at temperatures up to 2000K" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212 - 215, p.1211 - 1217

163. Pontau A.E. and Wilson K.L. "Summary Abstract: Methane formation in hydrogen - implanted graphite and carbides" // J. Vac. Sci. Technol., 1982, v.20(4), p. 1322 -1323.

164. Hirooka Y., Conn R.W., Khandagle M., Chevalier G., Sogabe T., Matsuda T., Ogura H., Toyoda H., Sugai H. "Interactions of bulk - boronized graphites with deuterium plasmas in the PISCES - В facility" // Fusion Technology, 1991, v. 19-, p.2059 - 2069

165. Schenk A., Winter В., Lutterloh C., Biener J., Schubert U.A. and Kuppers J. "The origin of reduced chemical erosion of graphite based materials induced by boron doping"//J. Nucl. Mater., 1995, v.220-222, p.767-770.'

166. Haasz A.A. and Davis J.M. "Comparison of the chemical erosion of carbon / carbon composites and pyrolytic graphite" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 175, p.84.

167. Proceedings of the Third International Conference on the Applications of Diamond Films and Related Materials, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, August 21-24, 1995. Ed. A.Feldman, Y.Tzeng, W.A.Yarbrough, M.Yoshikawa, M.Muzakawa. NIST Special Publication 885.

168. Шарапов B.M., Захаров А.П., Фомичев А.И., Ботев A.A., Буйлов ЛЛ.', Спицын Б.В. "Взаимодействие поликристаллических алмазных пленок с дейтериевой плазмой" // Труды I Международного семинара по алмазным пленкам. Научно- . технический сборник "Техника средств связи". Серия "Технология производства и оборудование". Вып.4, 1991, с. 132-137.

169. Буйлов JUL, Алексенко А.Е., Ботев A.A., Спицын Б.В. "Некоторые закономерности роста слоев алмаза из активируемой газовой фазы" /7 Доклады АН СССР, 1986, т.287, с.888-891.

170. Беграмбеков Л.Б., Захаров A.M., Пустобаев A.A., Тельковский В.Г. "Рост кристаллов на поверхности металлов при ионной бомбардировке" // Препринт МИФИ ОИ-86, М., 1986, 23с.

171. Vietzke Е., Philipps V., Flaskamp К., Koidl P. and Wild Ch. "The reaction of atomic hydrogen with a-C:H and diamond films" // Surface and Coatings Technology, 1991, v.47, p.156-161.

172. Vietzke E. and Haasz A.A. "Chemical Erosion" // in: "Physical Processes of the Interaction of Fusion Plasmas with Solids", 1996, Academic Press, Inc., p.I35-176.

173. Vietzke E., Philipps V. and Flaskamp К. "Chemical reactivity of atomic hydrogen on graphite pre-irradiated by hydrogen and argon ions " // J. Nucl. Mater., 1989, v. 162-164, p.898-904.

174. Lutterloh С., Schenk A., Biener J., Winter В., and Kuppers J. "D(H) atom impact induced Eley-Rideal hydrogen abstraction reaction towards HD at fully hydrogenated C:H(D) film surface" // Surf. Sei., 1994, v.316, L1039-L1Ö43.

175. Biener J., Schubert U.A., Schenk A., Winter В., Lutterloh С., and Küppers J. "A

2

surface reaction with atoms: Hydrogenation of sp- and sp -hydridized carbon by thermal H(D) atoms" //J. Chem. Phys., 1995, v.99, p.3125-3128.

176. Horn A., Schenk A., Biener J., Winter В., Lutterloh C., Wittmann M., and Kuppers J. "H atom impact induced chemical erosion reaction at C:H film surfaces" // Chem. Phys; Lett.., 1994, v.231, p. 193-198,

177. Schenk A., Biener J., Winter В., Lutterloh C., Schubert U.A. and Kuppers J. "Mechanism of chemical erosion of sputter-deposited C:H films" // Appl. Phys. Lett;, 1992, v.61, p.2414-2416.

178. Грей Г. "Электроны и химическая связь". М., "Мир", 1967, 234 с.

179. Breuer L. and Engclke L. "Spectrum of C3" // J. Chem. Phys., 1962, v.36, p.992-998.

180. Pisani C., Ricca R., Dovesi R. // Jpn. J. Appl. Phys., Suppl. 2, Pt.2, 1974, p.269 -273.

181. Alimov V.Kh., Gorodetsky A.E. and Zakharov A.P. "Types of traps for deuterium , implanted into graphite" // J. Nucl. Mater., 1991, v.186, p.27-32.

182. Lomidze M.A., Gorodetsky A.E., Kanashenko S.L., Alimov V.Kh. and Zakharov A.P. "Model for deuteron retention and reemission in graphites in a wide range of temperatures and energies" //J. Nucl. Mater., 1994, v.208, p.313-323.

183. Philipps V., Vietzke E., Erdweg M. and Flaskamp K. "Thermal desorption of hydrogen and various hydrocarbons from graphite bombarded with thermal and-energetic hydrogen" // J. Nucl. Mater., 1987, v.145-147, p.292-297.

184. Roth J. and Bohdansky J. "Mechanism of hydrocarbon formation upon interaction-of energetic hydrogen ions with graphite" // Appl. Phys. Lett., 1987, v.51, p.964-969.

185. Kushita K.N., Hojou K., Furuno S. and Otsu H. "In-situ EELS observation of diamond during hydrogen - ion bombardment" // J. Nucl. Mater., 1992, v.191-194, p.346-352.

186. Бушаров Н.П., Гусев В.M., Гусева М.И., Красулин Ю.Л., Мартыненко Ю.В., Мирнов С.В., Розина И.А. "Распыление и блистеринг при бомбардировке инконеля, сплава SiC+C и углеситалла ионами Н+ и Не+" // Атомная энергия, 1977, т.42, в.6, с.486-4^9.

187. Гусева М.И., Ионова Е.С., Мартыненко Ю.В. "Поверхностные эффекты в ИНТОР" // Препринт ИАЭ - 3225, М., 1979.

188. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. "Особенности взаимодействия ионов с борсодержащими графитами" // Итоги науки и техники. Пучки заряженных частиц и твердое тело. М., 1991, т.5, с. 118-131.

189. Беграмбеков Л.Б., Герчиков М.Ю., Гусева М.И. и др. "Исследование взаимодействия ионов с поверхностью углесодержащих конструкционных материалов для ТЯР" // Препринт ИАЭ - 4026/8, М., 1984.

190. Гусева М.И., Иванов С.М., Мансурова А.Н., Мартыненко Ю.В. "Исследование распыления графитовых материалов при одновременном облучении ионами водорода и электронами" // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986, №4, с.97-101.

191. Hirooka Y., Chevalier G., Conn R.W., Khandagle M., Matsuda Т., Ogura H., Sogabe Т., Sugai H., Toyoda H. "Interactions of bulk-boronized graphites with deuterium plasma in PISCES - В facility" // UCLA - PPG, # 1313, 1990.

192. Vietzke E., Philipps V., Flaskamp K. "Chemical erosion and radiation - enhanced sublimation of boron containing carbon films" // Proceedings of 8-th Intern. Conf. on Plasma Physic, 1987, Kyoto, Japan.

193. Хироока И., Хандагл M., Конн Р.В., Гусева М.И., Неумоин В.Е., Гуреев В.М., Столярова В.Г., Захаров А.П., Шарапов В.М., Черников В.Н., Куроленкин Е.И. "Исследование взаимодействия плазмы в установке PISCES с графитом УСБ-15" // сб. тезисов докладов на 2 Межд. конф. "Радиационное воздействие на материалы термоядерных реакторов", 21-24 сентября 1992г., С-Петербург, с. 130131.

194. Vietzke Е., Philipps V., Flaskamp К., Winter J. and Veprek S. "Radiation -enhanced sublimation of boron containing carbon materials" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.481-485.

195. Chernikov V.N.,.Alimov V.Kh., Gorodetsky A.E., Sharapov V.M., Zakharov A.P. and Kurolenkin E.I. "Microstructure and some properties of boron modified graphite USB-15" //J. Nucl. Mater., 1992, v.191-194, p.320-325.

196. Niwase K., Sugimoto M., Tanabe T. and Fujita F.E. "Electron microscope study of radiation damage in graphite produced by D+ and He+ bombardment " // J. Nucl. Mater., 1988, v. 155-157, p.303-306.

197. Winter J., Waelbroeck F., Wienhold P., Esser H.G., Könen L., Banno T., Rota E. "Surface conditioning of liners and limiters of TEXTOR by plasmochemieal carbon deposition" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 122-1-23; p.1187-1192.

198. Winter J., Waelbroeck F., Wienhold P., Esser H.G., Könen L., Braun M., Emmoth B., Sätherblom H. "Wall conditioning of TEXTOR" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 128129, p.841-850.

199. Waelbroeck F. and the TEXTOR Team "Behaviour of plasma discharges in TEXTOR with warm surrounding walls and preliminary observation made after a carbidization of the surface" // J. Nucl. Mater., 1984, v. 121, p.378-384.

200. Winter J. "Surface conditioning of fusion devices by carbonization: Hydrogen recycling and wall pumping" // J. Vac. Sei. Techno!., 1987, v.A5(4), p.2286-2292.

201. Vietzke E. and Philipps V. "Surface modification due to hydrogen - graphite interaction" //Nucl. Instruments and Methods, 1987, v.B23, p.449-457.

202. Veprek S., Haque M.R. and Oswald H.R. "On the chemical erosion of some low-z materials by hydrogen plasma and on the possibility of regeneration of the first wall, by low pressure plasma CVD" // J. Nucl. Mater., 1976, v.63, p.405-409.

203. Veprek S., Rambert S., Heitze M., Mattenberger F., Jureik-Rajman M. "Development of plasma CVD and feasibility study of boron carbide in-situ coatings for tokamaks" // J. Nucl. Mater., 1989, v.162-164, p.724-731,

204. Winter J., Esser H.G., Könen L., Philipps V., Reimer H., Von Seggern J., Schlüter J., Vietzke E., Waelbroeck F., Wienhold P., Banno T., Ringer D. and Veprek S. "Boronization in TEXTOR" // J. Nucl. Mater., 1989, v.162-164, p.713-723.

205: Schneider U., Paschenreider W., Bessenrodt M., Hoffmann J., Koilenbach A., Krieger K., Müller E., Niedermayer H., Ryter F. et al "Boronization of ASDEX" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.350-356.

206. Hollenstein Ch„ Duval B.P., Dubok de Wit T., Joye B„ Künzli H.J., Oelhafen P., Zehringer R., Hanert R., Moser E.M. "Cold boronization in TCA" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.343-350.

207. Dylla H.F., Bell M.G., Hawrylik R.J., Hill K.W., Kilpatriek S.J., La Morche P.HL, Leonard M. et al "Effects of boronization of first wall in TFTR" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.337-343.

208. Angus C.E., Koidl P., Dömitz S. "Carbon thin films" //in "Plasma deposited thin films", ed. J.Mort and F.Jansen - CRT Press, Boca Raton, Florida, 1988, p.89-127.

209. Winter J. "Wall conditioning in fusion devices by reactive plasmas" // J. Nucl. Mater., 1989, v. 161, p.265-330.

210. Von Seggern J., Peters H., Esser H.G., Wienhold P., Winter J. "Composition of a-C/B:H films and redeposited layers in the boronized TEXTOR tokamak" // Vacuum, 1990, v.41, N416, p. I486-1488.

211. Von Seggern J,, Wienhold P., Esser H.G., Winter J., Gorodetsky A., Grashin S., Gudovska I., Ross G.G. "Properties of a-C/B:H films relevant to plasma-surface interactions" 11 J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.357-362.

212. Toyoda H., Osozumi T., Sugai H., Okuda T. "In-situ boron-coatings and its removal by glow discharge processes" // J. Nucl. Mater., 1989, v.162-164, p.732-736.

213. Kögel G., Schödlbauer D., Triftschäuser W., Winter J. "On the investigation of amorphous hydrogenated carbon films by positron annigilation" // J. Nucl. Mater., 1989, v.162-164, p.876-880.

214. Winter J. "A comparison of tokamak operation with metallic getters (Ti, Cr, Be) and boronization" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p. 14-31.

215. Groner P., Jimzewski J., Veprek S. "Boron and doped boron first wall coatings by plasma CVD" // J. Nucl. Mater., 1981, v.103-104, p.257-261.

216. Zehringer R., Künzli H., Oelhafen P., Hollenstein C. "Oxidation behaviour of boron carbide" // J. Nucl. Mater., 1990, v.176-177, p.370-374.

217. Vietzke E., Philipps V., Flaskamp К. Winter J., Veprek S: "Radiation enhanced sublimation of boron containing carbon materials" // J. Nucl. Mater., J. Nucl. Mater.,

1990, v. 176-177, p.481-486.

218. Winter J., Esser H.G., Reimer H., Grobuseh L., Von Seggem J., Wienhold P. "Borontrimethyl В(СНз)з - a less hazardous substance for boronization" // J. Nucl. Mater., 1990, v. 176-177, p.486-490.

219. Esser H.G., Fielding S.J., Hanks S.D., Johnson P.C., Kislyakov A., Winter J. "Boronization of COMPASS" H J. Nucl. Mater., 1992, v. 186, p.217-226,

220. Esser H.G., Philipps V., Reimer H.B., Wienhold P. and TEXTOR team "Plasma discharge fueling by trimethylboron В(СНз)з, a-new wall conditioning technique" // Proc. of 18th European Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, 3-7 June

1991, Berlin, p.49-53.

221. Esser H.G., Winter J., Philipps V., Könen L., Von Seggern J. "Wall treatment by reactive gas fuelling into TEXTOR plasma discharges" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p. 1546-1551.

222. Канаев А.И., Шарапов B.M., Захаров А.П., Городецкий A.E., Алимов В.Х.,

Богомолов Д.Б., Залавутдинов Р.Х., Рыбаков С.Ю., Фомичев А.И. "Структура и состав- бороуглеродных пленок, полученных плазмохимическим осаждением" //

ДАН СССР, сер. Техническая физика, 1991, т.318, №2, с.342-344.

223. Граймс Р. Карбораны7/ М., изд. Мир, 1974, 264 с.

224. Westrum E.F., Jr., Henriquez S., Jr. "Interphase transitions and thermophysics of ortho- and meta-carboranes" //Mol. Cryst. and Liquid Cryst., 1976, v.32, N1/4, p.31-35.

225. Esser H.G., Reimer H.B., Winter J., Ringer D. "First boronization of TEXTOR -concept and realization" // Fusion Technology, 1988, v.l, p.791-795.

226. Sharapov V.M., Kanaev A.I., Zakharov A.P. and- Gorodetsky A.E. "Plasma deposited boronized carbon films" // J. Nucl. Mater., 1992, v.191-194, p.508-511.

227. Zakharov A.P., Kanaev A.I., Sharapov V.M., Gorodetsky A.E. "Plasma assisted deposition and characterization on a-B/C:H films" // Le Vide, les Couches Minces,

1992, N261, Р.103-Ц1.

228. Doyle B.L., частное сообщение

229. Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М., Атомиздат, 1975, 375 с.

230. Alimov V.Kh., Bogomolov D.B., Churaeva M.N., Gorodetsky A.E., Zakharov A.P., Zalavutdinov R.Kh., Kanashenko S.L., Kanaev A.I., Rybakov S.Yu., Sharapov V.M., Buzhinsky O.I., Grashin S.A., Miraov S.V. "Characterization of a-B/C:H films deposited from the carborane precursors" // J. Nucl. Mater., 1992, v. 196-198, p.670-675.

231. Бор. Получение, структура, свойства. // Материалы симпозиума под ред. Ф.Н.Тавадзе. Тбилиси, Мецниереба, 1974, 173с.

232. Лейтес Л.А., Виноградова Л.Е., Калинин В.Н., Захаркин Л.И. "Исследование ИК-спектров соединений баренового и необаренового ряда" // Изв. Академии наук СССР, хим. сер., 1968, №5, с. 1016-1024.

233. Rybakov S.Yu., Sharapov V.M. and Gavrilov L.E. "Oxygen effect on the stability of PECVD boron-carbon films" // Journal de Physique IV, 1995, v.5, p.C5-921 - C5-926.

234. Шарапов B.M., Рыбаков С.Ю., Гаврилов Л.Е., Канаев А.И. "Разрушение бороуглеродных пленок в присутствии кислорода" // Журн. физич. хим., 1997, т.71, №12, с.2153-2156.

235. Ogiwara N., Jimbou R„ Saidoh M., Miehizono S., Saito Y., Mori K., Morita K, "The reaction of H2O, O2 and energetic 02+ on boron carbide" // J, Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.1260-1265.

236. Refke A., Philipps V., Vietzke E., Erdweg M., Von Seggern J. "Interaction of energetic oxygen with different boron/carbon materials" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215; p. 1255-1259.

237. Sharapov V.M:, Mirnov S.V., Grashin S.A., Lebedev S.V., Kovan I.A., Krasilnikov A.V., Krupin V.A., Levin L.S., Romannikov A.N., Zakharov A.P. "Boronization of Russian tokamaks from carborane precursors" // J. Nucl. Mater., 1995, v.220-222, p.730-735.

238. Woodley R.E. "The reaction of boronated graphite with water vapor" // Carbon, 1969, v.7, p.609-613.

239. Litz L.M. and Mercuri R.A, "Oxidation of boron carbide by air, water and air-water mixtures at elevated temperatures" // J. Electrochem. Soc., 1963, v. 110, p.921-925.

240. Alimov V.Kh., Zalavutdinov R.Kh. and Scherzer B.M.U. "Oxygen retention in Dion-irradiated B4C and boron-doped graphites" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p. 14414466.

241. Sharapov V.M., Kanaev A.I., Rybakov S.Yu., Gavrilov L.E. "Erosion, of a-B/C;H films under deuterium plasma irradiation" // J. Nucl. Mater., 1995, v.220-222, p.930-933.

242. Шарапов B.M., Канаев А.И., Рыбаков С.Ю., Гаврилов Л.Е. "Влияние пористости бороуш сродных пленок на эрозионные и диффузионные процессы" // ЖФХ, 1996, т.70, №1, е. 145-148.

243. Kanaev A.I., Rybakov S.Yu. and Churaeva M.N. "EPMA and ellipsometric characterization of PECVD boron-carbon films" // Journal de Physique IV, 1993, v.3, p.183-188.

-J-

244. Haasz A.A., Chrn S., Franzerr P. "Methane breakup- during Ht /He - graphite interactions" // J. Nucl. Mater., 1995, v.220-222, p.815-818.

245. De la Cal E., Tafalla D. and Tabares F.L. "Erosion of a-C:H films by He and Ne ion bombardment " // J, Nucl. Mater., 1992, v. 196-198, p. 1041-1046.

246. Канаев А.И., Шарапов B.M., Захаров А.П., Найденов A.M., Алексеев В.А. "Водородопроницаемость аморфного сплава на основе железа " // ЖФХ, 1988, т.62, №3, с.809-813.

247. Sharapov V.M., Kanaev АЛ., Zakharov А.Р. "The influence of a-B/C:H films on deuterium permeation through nickel under plasma irradiation" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p. 1492-1496.

248. Kompaniets T.N. and Kurdyumov A,A. "Surface processes in hydrogen permeation through metal membranes" // Prog. Surf. Sci., 1984, v.17, p.75-151.

249. Buzhinsky O.I. and T-11M team, Kanaev A.I., Sharapov V.M., Rybakov S.Yu., Gorodetsky A.E., Zakharov A.P., Vasilyev A.A. and T-3M team "A simple

boronization technique for T-3M and T-11M tokamak chamber " // J. Nuel. Mater., 1992, v.191-194, p.1413-1416.

250. Grashin S.A., Bogdanov V.F., Vasin N.L. and T-10 team, Zakharov A.P., Kanaev A.I., Rybakov S.Yu., Sharapov V.M. "The effective plasma charge and density limit in boronized and unboronized T-10 vessel" ft Proc. 20th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Lisboa, 1993, V.17C, part I, p.331-334.

251. Askinazi L.G., Golant V.E., Kanaev A.I., Kornev V.A., Lebedev S.V., Levin L.S~, Mirnov S.V., Podushnikova K.A., Razdobarin G.T., Rozhdestvensky V.V., Smirnov A.I., Tukachinsky A.S., Sharapov V.M., Zakharov A.P., Jaroshevieh S.P. "Transport studies in ohmic H-mode before and after boronization in TUMAN-3" // Proc. 20th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Lisboa, 1993, V.17C, part IV, p. 15091513.

252. Gervasini G. and Reiter F. "Hydrogen isotopes transport in fusion reactor first wall materials" // J. Nucl. Mater., 1994, v.212-215, p.1379-1383.

253. Nakamura H., Hayashi T., O'hira S. and Nishi M. "Implantation driven permeation behavior of deuterium through stainless steel type 316L" // Proc. of 8th Intern. Conf. on Fusion Reactor Materials, Sendai, Japan, 1997-