Захват и газовыделение дейтерия при ионном внедрении в вольфрам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Гаспарян, Юрий Микаэлович

• Гаспарян, Юрий Микаэлович
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гаспарян, Юрий Микаэлович

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Взаимодействие ионов водорода с твердым телом

1.1.1 Общие определения

1.1.2 Захват водорода в металлы из газа и пучка ионов

1.1.3 Проницаемость водорода через металлы.

1.1.4 Моделирование поведения водорода в твердом теле

1.2 Методы исследования захвата водорода.

1.3 Захват водорода в вольфраме.

1.3.1 Фундаментальные параметры вольфрама.

1.3.2 Дефекты в вольфраме.

1.3.3 Транспорт водорода в объем.

1.3.4 Интегральные зависимости.

1.4 Влияние углеродных покрытий на взаимодействие водорода с материалами.

1.4.1 Особенности взаимодействия ионов водорода с углеродом

1.4.2 Влияние углеродных покрытий на проницаемость через металлы.

2 Описание установок и методов исследования

2.1 Медион

2.2 ТДС-стенд.

2.3 PERMEX.

2.4 Анализ ионным пучком МэВных энергий.

2.5 SAXS.

2.6 FEI Helios.

5.5 Выводы к Главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Захват и газовыделение дейтерия при ионном внедрении в вольфрам»

Термоядерный синтез является одним из перспективных источников энергии. Исследования по созданию термоядерного реактора (ТЯР) ведутся с начала 50-х годов. Однако, целый ряд проблем не позволил до сих пор достичь желаемого результата. Строящийся в Кадараше (Франция) международный экспериментальный реактор ITER должен продемонстрировать горение дейтерий-тритиевой (ДТ) смеси с показателем преобразования энергии Q = 10 в течение длительного времени (порядка 8 минут) [1]. Промышленные ТЯР должны работать непрерывно в течение нескольких месяцев. В ходе работы из плазмы на стенки реактора будут падать большие потоки ионов, электронов, электро-магнитного излучения, нейтралов перезарядки, а также продуктов термоядерной реакции (нейтронов и альфачастиц). Помимо постоянных потоков на стенку, в результате срывов плазмы в локализованных областях будут формироваться импульсные потоки частиц, значительно превышающие стационарные значения. Это будет приводить к экстремальным тепловым нагрузкам и эррозии материала. В свою очередь, в плазму со стенки будут поступать потоки тяжелых примесей и изотопов водорода, что может приводить к существенному охлаждению плазмы и ухудшению ее параметров, а также осложнить контроль давления рабочего газа. Все это говорит о том, что выбор обращенных к плазме материалов (ОПМ) и изучение взаимодействия плазмы со стенками реактора являются одними из ключевых моментов на пути создания ТЯР.

Дополнительное требование для материалов в ITER и будущих ТЯР по сранению с существующими установками накладывает использование ДТ смеси в качестве топлива и, соответственно, захват в ОПМ радиоактивного трития. Ограничение по накоплению трития в камере ITER составляет на данный момент 700 грамм [2]. Это ограничение ставит под сомнение использование углеродных материалов, которые имеют ряд преимуществ и на сегодняшний день используются в большинстве установок. Наиболее пессимистические прогнозы указывают на то, что при использовании углерода как ОПМ лимит по накоплению трития будет превышен после нескольких разрядов [1]. Основным каналом накопления трития считается химическое распыление с дальнейшим переосаждением тритий содержащих летучих соединений на удаленных поверхностях.

Альтернативой углероду в зонах повышенных нагрузок (область дивертора) являются тугоплавкие металлы, такие как вольфрам или молибден. В 2008 году первая "полностью вольфрамовая"машина ASDEX -Upgrade (IPP, Германия) показала возможность использования вольфрама в качестве ОПМ. Тугоплавкие металы имеют повышенную устойчивость к распылению и тепловым нагрузкам и в отличие от углерода не имеют химического распыления ионами водорода. Однако, предельное содержание тяжелых примесей в плазме очень мало и попадание даже небольшого их количества в плазму будет приводить к существенным проблемам, ввиду большого атомного номера. Повышенная эррозия вольфрама может происходить при срывах плазмы. Кроме того, согласно [3] такие срывы могут приводить к растрескиванию вольфрама, и даже отрыву от поверхности макрочастиц и капель материала. Также к минусам можно отнести хрупкость вольфрама при низких температурах (температура перехода из хрупкого состояния в пластичное находится в интервале ТВВтт = 100 ~ 400°С в зависимости от технологии производства [4]). Для устранения этой проблемы рассматривается также возможность использования сплавов вольфрама [4].

В ITER на первом этапе в области дивертора планируется использовать вольфрам и углерод. Углерод будет использован в области максимальных нагрузок. Перед началом работ с тритием возможен переход к полностью вольфрамовому дивертору [2]. Поэтому возможность использования вольфрама активно исследуется в настоящее время, в том числе и вопрос захвата трития в нем. Исследование захвата проводится как в реальных токамаках и плазменных симуляторах, где получают максимально приближенные к ITER параметры облучения, так и в лабораторных стендах с меньшими, но хорошо определенными потоками частиц для измерения фундаментальных параметров и закономерностей, которые помогают предсказать поведение в реальных условиях. Большое внимание уделяется экспериментам со смешанными материалами, которые будут образовываться при использовании вольфрама и углерода за счет перепыления. В большинстве этих экспериментов вместо трития используется дейтерий.

На данный момент проведено достаточно много экспериментов по данной тематике, однако многие вопросы все еще остаются открытыми, особенно, касающиеся смешанных материалов. Поэтому изучение поведения изотопов водорода в вольфраме чрезвычайно актуально для работ по управляемому термоядерному синтезу.

Цель работы заключалась в:

1. Создании установки для исследования процессов захвата и обратного газовыделения в ходе облучения ионами кэвных энергий и модернизации установки для экспериментов по проницаемости при ионном внедрении;

2. Изучении взаимодействия дейтерия с дефектами в вольфраме и их влияния на захват и обратное газовыделение при ионном внедрении методами ре-эмииссии во время облучения и термодесорбционной спектроскопии после облучения;

3. Исследовании особенностей проницаемости дейтерия через вольфрам при ионном внедрении;

4. Исследовании влияния углеродных пленок на проницаемость ионов дейтерия через вольфрам.

На защиту выносятся следующие результаты, содержащие научную новизну:

1. Результаты радикальной реконструкции установки "Медион", позволившие проводить облучение ионами кэвных энергий, измерение потока ре-эмиссии и термодесорбционный анализ образцов без их переноса по атмосфере.

2. Конструкция и результаты испытаний нового мишенного узла установки PERMEX для экспериментов по проницаемости при ионном внедрении, который позволил проводить эксперименты в лучших вакуумных условиях, с однородным пучком, без деградации образца в течение большого количества экспериментов.

3. Экспериметальные данные о влиянии дефектов в вольфраме на поток ре-эмиссии, захват и проницаемость дейтерия в ходе облучения'ионами кэвных энергий.

4. Полученные с помощью термодесорбционной спектроскопии данные по эволюции радиационных и производственных дефектов при облучении и отжиге.

5. Впервые зарегестрированные с помощью специальной процедуры облучения и отжига спектры термодесорбции с большим количеством пиков, свидетельствующие о сложном характере взаимодействия дейтерия с дефектами в вольфраме.

6. Впервые полученное в экспериментах по проницаемости подтверждение существования дефектов, энергия выхода из которых составляет порядка 2 эВ и которые играют существенную роль в проницаемости при высоких температурах.

7. Впервые полученные экспериментальные данные по влиянию углеродных пленок на проницаемость дейтерия через вольфрам.

Научная и практическая значимость работы

Созданы современные сверхвысоковакуумные установки, которые позволяют проводить исследования захвата, ре-эмиссии, проницаемости и термодесорбции дейтерия при ионном облучении. Эти установки будут использоваться и в дальнейшем для получения данных о характере взаимодействия изотопов водорода с материалами термоядерных реакторов применительно к программе ITER и российской термоядерной программе.

Результаты проведенных исследований могут найти применение: для оценки накопления, проникающего потока и обратного газовыделения трития из вольфрама в условиях термоядерного реактора с целью оценки перспектив использования вольфрама в качестве обращенного к плазме материала в термоядерном реакторе и для уточнения процедуры предварительной подготовки обращенных к плазме элементов конструкции, изготовленных из вольфрама.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены на 18-ой международной конференции по взаимодействию плазмы с поверхностью (PSI, 2008, Толедо, Испания), на 9-ом международном симпозиуме по изотопам водорода в материалах темоядерного реактора (2008, Саламанка, Испания), на 11-ом (2007, Грайфсвальд, Германия) и 12-ом (2009, Юлих, Германия) международном симпозиуме по обращенным к плазме материалам и компонентам, на 14-ой международной конференции по материалам для термоядерных реакторов (2009, Саппоро, Япония), на 18-ой и 19-ой международных конференциях "Взаимодействие ионов с поверхностью"(2007,2009 Звенигород). Всего по результатам исследований опубликовано 14 работ, перечисленных в списке публикаций.

Личный вклад в опубликованных работах заключается в следующем: 1,9, 11 - проведение экспериментов, обработка данных, моделирование, 2, 6, 7, 10, 12, 13, 14 - проведение экспериментов и анализ экспериментальных данных, 3, 4, 5, - проведение экспериментов и конструирование элементов установки.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 125 страниц машинописного текста, 70 рисунков, 2 таблицы. Список литературы включает 90 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Гаспарян, Юрий Микаэлович

Основные результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах. Из них три в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК.

1. Yu.M.Gasparyan, A.V.Golubeva, M.Mayer, A.A.Pisarev, J.Roth, Ion-driven deuterium permeation through tungsten at high temperatures// Journal of Nuclear Materials, 390-391 (2009) 606-609.

2. Ю.М.Гаспарян, С.О.Степанов, А.А.Русинов, Н.Н.Трифонов, А.А.Писарев, Термодесорбция ионно-имплантироанного дейтерия из вольфрама// «Вопросы атомной науки и техники». Серия «Теоретическая и прикладная физика», 2009, JVgl, с. 26-30.

3. A.V.Golubeva, M.Mayer, Yu.M.Gasparyan, J.Roth, V.A.Kurnaev, The ion-driven permeation experiment PERMEX// Reveiw of Scientific Instruments, 80 (2009) 073501.

4. Ю.М.Гаспарян, Н.Н.Трифонов, С.Ф.Перелыгин, А.А.Писарев, Установка для исследования захвата и газовыделения водорода при ионном внедрении// Тезисы 1ой международной школы молодых ученых «Взаимодействие водорода с конструкционными материалами», Петрозаводск, Россия, 2005, с. 15-16.

5. Ю.М.Гаспарян, A.A.Русинов, Н.Н.Трифонов, А.А.Писарев, Захват ионно-имплантированного дейтерия в вольфрам// Тезисы 2ой международной школы молодых ученых «Взаимодействие водорода с конструкционными материалами», Петрозаводск, Россия, 2006, с.16-11.

6. A.A.Pisarev, Yu.M.Gasparyan, N.N.Trifonov, A.A.Rusinov, Thermal desorption of ion-implanted deuterium from tungsten //Book of abstracts of the 11th International Workshop on Plasma Facing Materials and Components for Fusion Applications, Greifswald, Germany, 2001, c.36.

7. S.O.Stepanov, A.A.Pisarev, Yu.M.Gasparyan, A.A.Rusinov, N.N.Trifonov, Deuterium retention in tungsten// Труды XVIII меоюдународной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью», Звенигород, Россия, 2001, т.1, с. 191-200

8. A.V.Golubeva, Yu.M.Gasparyan, M.Mayer, J.Roth, A setup for investigation of hydrogen ion-driven permeation// Труды XVIII международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью», Звенигород, Россия, 2001, т.З, с. 188-190

9. Yu.M.Gasparyan, A.V.Golubeva, M.Mayer, A.A.Pisarev, J.Roth, Ion-driven deuterium permeation through tungsten at high temperatures// Book of abstracts of the 18th International Conference on Plasma Surface Interaction, Toledo, Spain, 2008, c.160

10. Yu.Gasparyan, A.Rusinov, S.Stepanov, S.Yarko, N.Trifonov, A.Pisarev, A.Golubeva, A.Spytsin, S.Lindig, M.Mayer, J.Roth, The comparison of permeation and TDS experiments with polycrystalline tungsten// Book of abstracts of the 9th International Workshop on Hydrogen Isotopes in Fusion Reactor Materials, Salamanca, Spain, 2008, c.21

11. Yu.Gasparyan, M.Mayer, A.Pisarev, J.Roth, A.Wiltner, C.Adelhelm, M.Rasinski, Deuterium ion-driven permeation through carbon coated tungsten// Book of abstracts of the 12th International Workshop on Plasma Facing Materials and Components for Fusion Applications, Juelich, Germany, 2009, c.82

12. A.Rusinov, Yu.Gasparyan, P.Pyankov, N.Trifonov, A.Pisarev, Radiation defects in tungsten bombarded with low flux 10 keV D3" ions// Book of abstracts of the 12th International Workshop on Plasma Facing Materials and Components for Fusion Applications, Juelich, Germany, 2009, c.104

13. Yu.Gasparyan, M.Polyanskiy, A.Rusinov, S.Yarko, S.Perelygin, N.Trifonov. A.Pisarev, Deuterium retention in intrinsic defects of polycrystalline tungsten// Труды XIX международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью», Звенигород, Россия, 2009, т.1, с. 338-340

14. A.Rusinov, Yu.Gasparyan, P.Pyankov, N.Trifonov, A.Pisarev, S.Lindig, J.Roth, M.Mayer, Pores creation in tungsten under 10 keV bombardment// Труды XIX международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью», Звенигород, Россия, 2009, т.2, с. 139-141

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гаспарян, Юрий Микаэлович, 2009 год

1. U.Samm in: R.E.H.Clark, D.H.Reiter. Nuclear Fusion Research: Understanding Plasma-Surface 1.teractions. — Springer, 2005. — Pp. 3-28.

2. Recent analysis of key plasma wall interactions issues for iter / J.Roth, E.Tsitrone, A.Loarte, etal.// Journal of Nuclear Materials. — 2009. — Vol. 390-391. — Pp. 1-9.

3. Effects of elms on iter divertor armour materials / A.Zhiltikhin, N.Klimov, I.Landman, etal.// Journal of Nuclear Materials. — 2007. Vol. 363-365. - Pp. 301-307.

4. Development of tungsten armor and bonding to copper for plasma-interactive components / I.Sinid, M.Akiba, G.Vieider, L.Plochl // Journal of Nuclear Materials. — 1998. — Vol. 258-263. — Pp. 160-172.

5. M.A.Pick, K.Sojmenberg. A model for atomic hydrogen-metal interactions application to recycling, recombination and permeation 11 Journal of Nuclear Materials. — 1985. — Vol. 131. — Pp. 208-220.

6. J.-S. Wang. On the diffusion of gases through metals // Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1936. - Vol. 32. — Pp. 657-662.

7. M.I.Baskes. A calculation of the surface recombination rate constant for hydrogen isotopes on metals // Journal of Nuclear Materials. — 1980. — Vol. 92. — Pp. 318-324.

8. P.M.Richards. Surface-limited hydrogen release and uptake in metals 11 Journal of Nuclear Materials. — 1988. Vol. 152. - Pp. 246-258.

9. A.J.Martin. Model for hydrogen chemisorption on transition metal surfaces // Surface Science. — 1978. — Vol. 74.-Pp. 479-496.

10. P.L.Andrew, A.A.Haasz. Models for hydrogen permeation in metals // Journal of Applied Physics.— 1992. Vol. 72. - Pp. 2749-2757.

11. A.Pisarev, A.Baclierov. Hydrogen gas driven permeation through assimetric membranes in diffusion limited and surface limited regimes: interplay between analyical and numerical calculations // Physica Scrip-ta. 2004. - Vol. T108. - Pp. 124-128.

12. D.K.Briece, B.L.Doyle. Simultanious gas- and plasma-driven hydrogen transport in solids // The Journal of Vacuum Science and Technology. — 1987, — Vol. 5. — Pp. 2311-2314.

13. Behavior of tungsten exposed to high fluences of low energy hydrogen isotopes / T.Venhaus, R.Causey, R.Doerner, T.Abeln // Journal of Nuclear Materials.— 2001, — Vol. 290-293. — Pp. 505-508.

14. Tritium permeation study through tungsten and nickel using pure tritium ion beam / H.Nakamura, W.Shu, T.Hayashi, M.Nishi // Journal of Nuclear Materials. — 2003. — Vol. 313-316. — Pp. 679-684.

15. G.R.Longhurst. A simplified model for tritium permeation transient predictions when trapping is active // Journal of Nuclear Materials. — 1994. Vol. 212-215. — Pp. 1015-1020.

16. J.P.Biermack, W.Eckstein. // Appl. Phys. — 1974. - Vol. A34. — P. 73.

17. W.Moller, W.Eckstein. // Nucl. Instrum. Meth. — 1984. — Vol. B2. — P. 814.

18. A.Pisarev, I.Tsvetkov, S.Yarko. Hydrogen permeation through membranes with cracks in protection layers // Fusion Engineering and Design. — 2007,— Vol. 82. — Pp. 2120-2125.

19. А.А.Писарев. Захват ионов в твердое тело: Учебное пособие по курсу "Взаимодействие атомных частиц с поверхностью". — М.: МИФИ, 2003.

20. С.С.Ярко, И.В.Цветков, А.А.Писарев. Расчетные исследованеия термодесорбции ионно-имплантированного дейтерия из вольфрама // ВАНТ ТИ — 2009. — Т. 1. — С. 39-48.

21. V.Kh.Alimov, M.Mayer, J.Roth. Differential cross-section of the d{3he,p)ihe nuclear reaction and depth profiling of deuterium up to large depths // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. — 2005. — Vol. 234. Pp. 169-175.

22. Quantitative depth profiling of deuterium up to very large depths / M.Mayer, E.Gauthier, K.Sugiyaina, U. von Toussant // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В.— 2009.— Vol. 267.— Pp. 506-512.

23. V.Kh.Alimov, K.Ertl, J.Roth. Deuterium retention and latticc damage in tungsten irradiated with d ions // Journal of Nuclear Materials.— 2001, — Vol. 290-293. — Pp. 389-393.

24. R.A. Causey. Hydrogen isotope retention and recycling in fusion reactor plasma-facing components // Journal of Nuclear Materials. — 2002. Vol. 300. - Pp. 91-117.

25. R.Prauenfelder. Solution and diffusion of hydrogen in tungsten // The Journal of Vacuum Science and Technology. — 1969. — Vol. 6. — Pp. 388-397.

26. A.P.Zakharov, V.M.Sharapov, E.I.Evko. // Sov. Mater. Sci. — 1973. — Vol. 9. - P. 149.

27. G.Benamati, E.Serra, G.H. Wu. Hydrogen and deuterium transport and inventory parameters through w and w-alloys for fusion reactor applications // Journal of Nuclear Materials. — 2000. — Vol. 183-287. — Pp. 1033-1037.

28. Re-emission and thermal desorption of deuterium from plasma sprayed tungsten coatings for application in asdex-upgrade / C.Garcia-Rosales, P.Franzen, H.Planck et al. // Journal of Nuclear Materials.— 1996. Vol. 233-237. — Pp. 803-808.

29. R.Frauenfelder. Permeation of hydrogen through tungsten and molybdenum // Journal of Chemical Physics.— 1968.- Vol. 48. — Pp. 3955-3965.

30. E.A.Aitken, et al. // Trans. Met. Soc. AIME. — 1967. — Vol. 239.- P. 1565.

31. Deuterium transport and trapping in polycrystalline tungsten / R.A.Anderl, D.F.Holland, G.R.Longhurst et al. // Fusion Technology. 1992. - Vol. 21. — Pp. 745-752.

32. A.A.Pisarev, O.V.Ogorodnikova. Elementary processes near the interface between hydrogen gas and solid // Journal of Nuclear Materials. 1997. — Vol. 248. — Pp. 52-59.

33. A.A.Pisarev, O.V.Ogorodnikova, M.O.Titkov. Plasma driven tritium uptake and leakage through plasma facing materials // Fusion Engineering and Design. — 1998. — Vol. 41. — Pp. 103-109.

34. О. V. Ogorodnikova. Ion-driven deuterium retention in high-z metals // Journal of Nuclear Materials. — 2009.- Vol. 390-391.- Pp. 651-654.

35. M.Poon, A.A.Haasz, J. W.Davis. Moddeling deuterium release during thermal desorption of d+ -irradiated tungsten // Journal of Nuclear Materials. — 2008. — Vol. 374. — Pp. 390-402.

36. P. W. Tamm, L.D.Schmidt. Binding states of hydrogen on tungsten // The Journal of Chemical Physics. — 1971. Vol. 54. - Pp. 4775-4787.

37. H.Eleveld, A. Van Veen. Deuterium interaction with impurities in tungsten studied with tds // Journal of Nuclear Materials. — 1992. Vol. 191-194. — Pp. 433-438.

38. O.V.Ogorodnikova, J.Roth, M.Mayer. Ion-driven deuterium retention in tungsten // Journal of Applied Physics. 2008. - Vol. 103. - P. 034902.

39. G.Federici, C.Skinner, et al. Plasma-material interactions in current tokamaks and their implications for next-step fusion reactors: Report IPP 9/128: Max-Planck-Institut fur Plasma-physik, 2001.

40. J.R.Pransens, M.S.Abd El Kerir.m, F.Pleiter. Hydrogen-vacancy interaction in tungsten // J.Phys.: Cond. Mater. 1991. - Vol. 3. - Pp. 9871-9886.

41. Difference in formation of hydrogen and helium clusters in tungsten / K.O.E.Henriksson, K.Nordlund, A.Krasheninnikov, J.Keinonen // Applied Physics Letters. — 2005. — Vol. 87. — P. 163113.

42. H.Eleveld, A. Van Veen. Void gwroth and thermal desorption of deuterium from voids in tungsten // Journal of Nuclear Materials. — 1994. — Vol. 212-215. — Pp. 1421-1425.

43. H.H.Neely, D.W.Keefer, A.Sosin. Electron irradiation and recovery of tungsten // Physica Status Soli-di. 1968. — Vol. 28. — P. 675.

44. R.C.Birtcher, R.S.Averback, T.H.Blewitt. Saturation behaviour of cascade damage production using fission fragment and ion irradiations // Journal of Nuclear Materials. — 1978.— Vol. 75.— Pp. 167-176.

45. W.Moller, J.Roth in: D.E.Post, R.Behrisch // Physics of Plasma-Wall Ineractions in Controlled Fusion. — Plenum Press, New York, 1986. — P. 439.

46. A.Debelle, M.F.Barthe, T.Sauvage. First temperature stage evolution of irradiation-induced defects in tungsten studied by positron annihilation spectroscopy // Journal of Nuclear Materials. — 2008.— Vol. 376.-Pp. 216-221.

47. T.Matsui, S.Muto, T. Tanabe. Tem study on deuterium-irradiation-induced defects in tungsten and molybdenum 11 Journal of Nuclear Materials. — 2000. — Vol. 283-287, — Pp. 1139-1143.

48. Retention and release of deuterium implanted in w and mo / S.Nagata, K.Takahiro, S.Horiike, S.Yamaguchi // Journal of Nuclear Materials. — 1999. — Vol. 266-296. — Pp. 1151-1156.

49. Tritium retention in tungsten exposed to intense fluxes of 100 ev tritons / R.Causey, K.Wilson, T.Venhaus, W.R.Wampler // Jov,rnal of Nuclear Materials. — 1999. — Vol. 266-269. — Pp. 467-471.

50. V.Kh.Alimov, J.Roth, M.Mayer. Depth distribution of deuterium in single- and polycrystalline tungsten up to depths of several micrometers // Journal of Nuclear Materials. — 2005. — Vol. 337-339. — Pp. 619-623.

51. On the problem of dispacement threshold determination in irradiated metals: Subthreshold effects and recovery spectrum / P.Vajda, M.Biget, A.Lucasson, P.Lucasson // Journal of Physics F Metal Physics. — 1977. — Vol. 7. — P. Letter No.5.

52. Shu W., et al. Deuterium retention, blistering and local melting at tungsten exposed to high-fluence deuterium plasma 11 Journal of Nuclear Materials.— 2009.- Vol. 390-391. — Pp. 1017-1021.

53. K.Sugiyama, et al. Deuterium inventory in the full tungsten divertor of asdex upgrade // Nuclear fusion, submitted. — 2009. — Vol. -. — Pp. -.

54. Effect of annealing on transient deuterium permeation characteristics of tungsten / H.Nakamura, T.Hayashi, Y.Iwai, M.Nishi // Fusion Technology. — 2001. — Vol. 39. — Pp. 894-898.

55. R.A.Anderl, D.F.Holland, G.Longhurst. Hydrogen transport behaviour of metal coatings for plasma-facing components // Journal of Nuclear Materials. — 1990.— Vol. 176-177.— Pp. 683-689.

56. Implantation driven permeation behaviour of deuterium through pure tungsten / H.Nakamura, T.Hayashi, M.Nishi et al. // Fusion Engineering and Design. — 2001.— Vol. 55. — Pp. 513-520.

57. Deuterium retention in tungsten for fusion use / A.A.Haasz, J.W.Davis, M.Poon, R.G.Macaulay-Newcoumbe // Journal of Nuclear Materials. — 1998. — Vol. 258-263. — Pp. 889-895.

58. M.Mayer, et al. Carbon balance and deuterium inventory from a carbon dominated to a full tungsten asdex upgrade // Journal of Nuclear Materials. — 2009.— Vol. 390-391. — Pp. 538-543.

59. Gas-driven hydrogen isotopes permeation through different carbon materials / A.V.Spitsyn, A.V.Golubeva, M.Mayer, A.A.Skovoroda // Journal of nuclear materials. — 2009.— Vol. 390-391,— Pp. 701-704.

60. Effect of coatings on the hydrogen permeability of graphite / K.Yamaguchi, Y.Suzuki, S.Tanaka, M.Yamawaki // Journal of Nuclear Materials. — 1991, — Vol. 179-181, — Pp. 242-245.

61. J.Pillath, J.Winter, F.Waelbroeck. Hydrogen transport and particle-induced hydrogen release in carbonization layers // Journal of Nuclear Materials. — 1989. — Vol. 162-164. — Pp. 1046-1051.

62. V.M.Sharapov, A.I.Kanaev, A.P.Zakharov. The influence of a-b/c:h films on deuterium permeation through nickel under plasma irradiation // Journal of Nuclear Materials. — 1994. — Vol. 212-215. — Pp. 1492-1496.

63. Investigation of micropores in amorphous hydrogenated carbon by a pulsed positron beam / G.Kôgel, D.Schôdlbauer, W.Triftshauser, J.Winter // Physical Reveiw Letters.— 1988.— Vol. 60/15,— Pp. 1550-1553.

64. Nanoporosity in plasma deposited amorphous carbon films investigated by small-angle x-ray scattering / L.G.Jacobson, G.Capote, M.E.H.Maia da Costa et al. // Diamond and Related Materials. — 2002.— Vol. 11.-Pp. 1946-1951.

65. Y.Yin, R.E.Collins, Q-C.Zhang. Formation of porosity in sputtered amorphous hydrogenated carbon films // Journal of Materials Science. — 1994. Vol. 29. — Pp. 5794-5800.

66. R.A.Causey. The interaction of tritium with graphite and its impact on tokamak operations // Journal of Nuclear Materials. 1989. - Vol. 162-164. - Pp. 151-161.

67. W.Môller, B.M.U.Scherzer. Subsurface molecule formation in hydrogen-implanted graphite // Applied Physics Letters. — 1987. — Vol. 50, — P. 1870.

68. S.Chiu, A.A.Haasz. Thermal release of simultaneously implanted h+ and d+ from graphite // Journal of nuclear materials. — 1994. — Vol. 210. — Pp. 34-42.

69. S.Chiu, A.A.Haasz. Molecule formation due to sequential and simultaneous exposure of graphite to h+ and d+ // Journal of nuclear materials. — 1992.- Vol. 196-198. — Pp. 972-976.

70. J.Roth, C. Garcia-Rosales. Analytic description of the chemical erosion of graphite by hydrogen ions // Nuclear Fusion. 1996. — Vol. 36. — Pp. 1647-1659.

71. J.Roth, C. Garcia-Rosales. Corrigendum ¡analytic description of the chemical erosion of graphite by hydrogen ions // Nuclear Fusion. 1997. - Vol. 37. - P. 897.

72. A.Horn, et al. H atom impact-induced chemical erosion reaction at c:h film surfaces // Chemical Physics Letters. 1994. - Vol. 231. - Pp. 193-198.

73. M.Balden, J.Roth. New weight-loss measurements of the chemical erosion yields of carbon materials under hydrogen ion bombardment // Journal of Nuclear Materials. — 2000. — Vol. 280. — Pp. 39-44.

74. E.A.Denisov, A.A.Kurdyumov, N.A.Tikhonov. Hydrogen permeability of thin-film coatings on nickel and 12khl8nl0t stainless steel // Materials science. — 2000. — Vol. 36. — Pp. 546-549.

75. R.A.Anderl, D.F.Holland, G.R.Longhurst. Hydrogen ion-driven permeation in carbonaceous films // Journal of Nuclear Materials. — 1989. — Vol. 162-164. — Pp. 1052-1058.

76. Physics of Plasma-Wall Ineractions in Controlled Fusion / Ed. by D.E.Post, R.Behrisch.— Plenum Press, New York, 1986. — P. 421.

77. M.Mayer. SIMNRA User's guide. — Max-Planck-Institut fur Plasmaphysik, 2008.

78. M.Poon, A.A.Haasz, J.W.Davis. Effect of post-d+ -irradiation time delay and pre-tds heating on d retention in single crystal tungsten // Journal of Nuclear Materials. — 2006.— Vol. 359.— Pp. 8-16.

79. B.M.Oliver, R.A.Causey, S.A.Maloy. Deuterium retention and release from highly irradiated annealed tungsten after exposure to a deuterium dc glow discharge // Journal of Nuclear Materials. — 2004. — Vol. 329-333. — Pp. 977-981.

80. А.В.Голубева. Взаимодействие ионов дейтерия с вольфрамовыми материалами для термоядерных установок: диссертация на соискание кадидата физико-математичсеских наук / МИФИ. — 2006.

81. A. Van Veen, et al. Hydrogen exchange with voids in tungsten observed with tds and pa // Journal of Nuclear Materials. — 1988. Vol. 191-194. - Pp. 433-438.

82. C.Adelhelm. Structure and erosion behavior of metal-doped carbon films: Report IPP(PliD thesis) 17/11: Max-Planck-Institut fur Plasma-physik, 2008.

83. Chemical erosion by deuterium impact on carbon films doped with nanometer-sized carbide crystalites / M.Balden, C.Adelhelm, E.de Juan Padro, J.Roth // Journal of Nuclear Materials.— 2007.— Vol. 363-365.-Pp. 1173-1178.

84. Thermal induced structural changes of a-c and a-c:ti films analyzed by nexafs and xps / C.Adelhelm, M.Balden, F.Kost et al. // Journal of Physics: Conference series. — 2008. — Vol. 100. — P. 062033.

85. Influence of doping (ti, v, zr, w) and annealing on the sp2 carbon structure of amorphous carbon films / C.Adelhelm, M.Balden, M.Rinke, M.Stueber // Journal of Applie Physics. — 2009. — Vol. 105. — P. 033522.

86. J.Luthin, Ch.Linsmeier. Carbon films and carbide formation on tungsten // Surface Science. — 2000.— Vol. 454-456. Pp. 78-82.

87. J.Luthin, Ch.Linsmeier. Influence of oxygen on the carbide formation on tungsten // Journal of Nuclear Materials. — 2001. Vol. 290-293. - Pp. 121-125.

88. Ion beam-induced carbide formation at the titanium-carbon interface / J.Luthin, H.Plank, J.Roth, Ch.Linsmeier // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. — 2001. — Vol. 182. — Pp. 218-226.

89. H.L.Bay, J.Roth, J.Bohdansky. Light-ion sputtering yield for molybdenum and gold at low energies // Journal of Applied Physics. — 1977. — Vol. 48. — Pp. 4722-4728.