Неустойчивость дебаевских слоев и ее влияние на распределение плазменных параметров при взаимодействии плазмы с сильно-эмитирующей поверхностью тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

На правах рукописи

^ ^ Геннадий Степанович

2 7 ОКТ 1998

"НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ДЕБАЕВСКИХ СЛОЕВ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАЗМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПЛАЗМЫ С СИЛЬНО-ЭМИТТИРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ"

(01.04.08 - физика и химия плазмы)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Автор

Москва 1998

Работа выполнена в Московском государственном инженерно-физическом институте (техническом университете).

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Тельховский ВР.

Официальные оппоненты: доктор физико-матемзтичесхих наук,

профессор Троицкого института инновационных н термоядерных исследований Мирное СЛ.,

кандидат физико-математических наук, с.н.с. Института общей физики РАН Скворцова НИ. *

Ведущая организация: Институт ядерного синтеза Российского

Научного Центра "Курчатовский Институт".

Защ ита состоится а 1998 г. в час._мин. на

заседании диссертационного совета K0S3.03.08 в Московском государственном инженерно-физическом институте (техническом университете) по адресу: Москва, 115409, Каширское шоссе, 31, тел. 324-84-%.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ. Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре; заверенный печатью организации.

Автореферат разослан ^У" {. & 1998 г.

У'шиый секретарь диссертационного совета

С.ТЛСорнилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы.

Аномальный радиальный транспорт частиц и энергии в периферийной плазме тороидальных установок термоядерного синтеза часто связывается с флуктуациями плотности, температуры и электрического потенциала.

Граничную плазму можно подразделить на две области: область внутри последней замкнутой магнитной поверхности (last closed flux surface (LCFS)), связанная с центральной плазмой и область снаружи LCFS, часто называемая scrape-off layer (SOL). Основной особенностью SOL является наличие силовых линий магнитного поля, ограниченных материальными поверхностями (лимитерами и диверториыми приемными пластинами). Положение LCFS определяется либо магнитной сепаратрисой, либо положением лимитеров.

Плазма попадает в SOL из центральных областей плазменного шнура в результате радиальной диффузии (обычно обусловленной аномальным транспортом). Здесь она может легко вытекать вдоль магнитных силовых линий на поверхность приемных пластин, которые являются стоками энергии и частиц. У поверхности приемных пластин формируются электростатические слои объемного заряда, приводящие к скачку лотенциала между плазмой и пластинами. Потоки частиц и энергии, а также электрический ток на поверхность, обращенных к плазме элементов, взаимосвязан с плотностью, температурой и потенциалом плазмы SOL. Такая взаимосвязь выражается уравнениями, описывающими условия существования приповерхностного слоя. В SOL радиальный перенос частиц и энергии вместе с параллельными потоками этих же параметров на

приемные пластины определяют радиальные профили плазменных плотности и температуры.

Таким образом, радиальный транспорт в SOL определяет профиль распределения мощности на приемные пластины. Поэтому понимание механизмов, ответственных за перенос в этой области плазменного шнура, является весьма важным, для нормального функционирования всего термоядерного реактора.

Существенное влияние условий вблизи поверхности приемных пластин на развитие плазменных неустойчивостей, которые могут вызывать аномальный перенос, общепризнанно. Из-за ограниченного сопротивления приповерхностных слоев и наличия поперечных градиентов плотности и температуры плазмы в SOL силовые магнитные трубки, выходящие на. разные участки поверхности приемных пластин, могут заряжаться до различных электрических потенциалов. Это приводит к образованию градиента потенциала в плазме SOL, что может являться причиной неустойчивостей. Наибольшее влияние на распределение потенциала и температуры в плазме, при прочих равных условиях, может оказывать повышенная электронная эмиссия с поверхности приемных пластин, которая приводит к изменению пристеночного скачка потенциалов. Основными механизмами повышенной электронной эмиссии в SOL являются термоэмиссия и вторичная эмиссия под действием бомбардирующих поверхность приемной пластины частиц из плазмы.

Цель работы.

Экспериментальное исследование влияния повышенной вторичной электронной эмиссии на режимы плазменно-поверхностного взаимодействия.

ц

Исследование влияния неустойчивости дебаевских слоев, связанной со вторичной эмиссией, на характеристики процессов в плазме и процессы переноса.

На защиту выносятся следующие, содержащие научную повнзну результаты.

1. Результаты экспериментального измерения на имитационной установке ПР-2 аномальных Ы-образных вольт-амперных характеристик приемных пластин, на поверхности которых. возможен рост диэлектрических слоев с повышенной электронной эмиссией - оксидных пленок на поверхности А1 и V/ пластин, а также графитсодержащих слоев на поверхности W и графитовых пластин.

2. Результаты экспериментального определения и моделирования условий развития на установке ПР-2 неустойчивых режимов ■ в приповерхностных слоях приемных пластин с повышенной электроггкой эмиссией.

3. Экспериментальные результаты по исследованию влияния неустойчивости в приповерхностных слоях приемных пластин на параметры плазмы и процессы переноса в установке ПР-2.

4. Результаты экспериментального измерения аномальных {Ч-образных зондовых характеристик в пристеночной плазме токамака Т-10.

5. Результаты определения условий протекания электрического тока между приемными пластинами, обладающими сильно различающимися эмиссионными свойствами, и экспериментального исследования влияния, возникающей при этом неустойчивости, на процессы поперечного переноса в плазме ПР-2.

€

\

Практическая значимость работы.

Результаты проведенных исследований условий развития неустойчивости в приповерхностных плазменных слоях, формирующихся над сильно эмитирующей поверхностью, и ее влияния на плазменные параметры могут найти применение при:

1. построении моделей, объясняющих повышенный аномальный радиальный перенос частиц и энергии в пристеночной плазме ТЯУ;

2. направленном использовании эмиссионных поверхностей в пристеночной плазме термоядерных установок (ТЯУ) для управления параметрами плазменно-поверхностного взаимодействия;

3. разработке плазменных ВЧ-генераторов.

Апробации работы.

Основные результаты работы были представлены на:

XXII, XXIII, XXV Европейских конференциях по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (1995) Борнмут, (1996) Киев, (1998)

Прага;

XII Международной конференции по взаимодействию плазмы с поверхностью в установках термоядерного синтеза (1996) Сан-Рафаэль;

XXIII Меисдународной конференции по физике ионизованных газов (1997) Тулуза;

IV Международной школе по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (1995) Валдай;

Российско-японском семинаре по взаимодействию топливных частиц с материалами термоядерных реакторов (1996) Обнинск;

XXII, Х1П Всероссийских конференциях по взаимодействию ионов с поверхностью (1995, 1997) Звенигород;

б

XII, XIII, XIV, XV Всероссийски:; конференциях по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (1995, 1996, 1997,1998) Звенигород.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа содержит 172 страниц машинописного текста, 73 рисунка. Список

литературы включает 145 наименований. <

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении дается общая характеристика работы, обсуждается- ее актуальность, цели и задачи исследования.

Изложены основные представления о механизмах неустойчивостей в плазме SOL, приводящих к аномальному переносу, и способы модификации плазменной турбулентности при помощи создания радиальных электрических полей с применением электродных, лимитерных и диверторных схем. Рассматриваются также условия образования на внутренних конструкционных элементах камер •диэлектрических покрытий (оксидных и алмазоподобных слоев), которые обладают высокими эмиссионными свойствами, и влияние вторичной эмиссии на характеристики плазмы SOL.

Особенности плазменно-поверхностного взаимодействия в работе изучались с использованием пучково-плазменного разряда (ППР), создаваемого в камере имитационной установки с линейным магнитным

7

полем ПР-2, и различных средств диагностики плазмы. Основу установки составляет вакуумная разрядная камера цилиндрической формы, изготовленная из нержавеющей стали. Длина вакуумной камеры Ц*-2.5м, диаметр - ё^О.Збм. Магнитное поле установки ПР-2 пробочной конфигурации. Величина индукции магнитного поля может варьироваться от 0.01до 0.5 Тл. Для создания плазменного разряда используется, цилиндрический электронный пучок, инжектируемый в разрядную камеру с помощью электронной пушки. Ускоряющее напряжение пушки и^ может изменяться до 20 кВ, ток 18 - до 3 А. Формирующийся плазменный шнур длиной до 2.5м имеет две отличающиеся компонентным составом области: центральную, диаметром ~1.5 см, и периферийную, поперечный размер которой в зависимости от режима разряда мог изменяться в пределах от 3 до 10 см. Плазма периферийной области разряда содержит плазменные "холодные" электроны" (Тс=5-г-30 эВ) и ионы (Т*<1 эВ). В плазме центральной области дополнительно присутствует высокоэнергегачная (надтепловая) группа электронов, , возбуждающая пучково-плазменные неустойчивости. Энергетический спектр таких электронов простирается вплоть до энергий первичных электронов пучка. Плотность генерируемой плазмы в данных экспериментах составляла Ю10-г]0|2см'\ В качестве рабочего газа использовались водород и аргон.

Для экспериментального изучения процессов взаимодействия плазменных потоков с приемными пластинами из различных материалов использовалось несколько видов коллекторных устройств, размещаемых в торцевой, противоположной электронной пушке, части установки. В работе использовались приемные пластины из вольфрама, графита, а также алюминия, ■ материала близкого по своим оксид »образующим и эмиссионным свойствам к бфиллию.

3

Основными диагностическими средствами являлись разнообразные зондовые методики, позволяющие определять плотность плазмы, электронную температуру, флуктуационные характеристики плазмы, коэффициенты переноса. Зонды, в том числе подвижные вдоль радиуса камеры, размещались в различных зонах установки и на разных расстояниях от оси системы.

Эксперименты по исследованию особенностей взаимодействия плазмы с мишенями из материалов с сильно различающимися эмиссионными свойствами проведены на имитационной установке ПР-2. Проведенные исследования позволили установить, что измеренные ионные ветви В АХ приемных пластин, ия поверхности которых возможен рост диэлектрических слоев (алюминиевые сплавы, вольфрам, графит), имеют аномальный вид с Ы-образным участком. Такими диэлектрическими покрытиями являются оксидные пленки на поверхности А1 и пластин, а также слои на поверхностях графитовых пластин (при поверхностной температуре ТЬ»600°С) и пластин из вольфрама с напыленной поверхностной графитовой пленкой. Типичные N-образные ВАХ для различных приемных пластин приведены на рис.1. Аномальность ВАХ является результатом повышенной вторичной электрон-электронной эмиссии под действием быстрых электронов и ион-электронной эмиссии под действием ускоренных в приповерхностном плазменном слое ионов. В •отсутствии на поверхности приемных пластин диэлектрических покрытий зависимости тока 1с на пластины от ее потенциала ис имеют классический,

о

монотонный характер.

Значение отрицательного потенциала приемных пластин влияет на режим плазменно-поверхностного взаимодействия. Он может быть устойчивым и неустойчивым, в зависимости от расположения точки

а)

б)

X) ! мЛ

15(1 / ^

/

К») ■1

50 1 1

11X1 200 ."•00 -100 500

-и ,в

« *

в) Д)

Рис. 1. Вольт-амперные характеристики. Параметры пушки: иас=2 кВ, Ц=300 мА; р=2*10"4Торр.

а) приемная пластина - алюминий, рабочий газ - Аг;

б) приемная пластина - алюминий, рабочий газ - ЬЬ;

в) приемная пластина - графит, рабочий газ - Н2; д) приемная пластина - вольфрам, рабочий газ - Нг.

(Характеристики измерены при различных значениях диаметра ограничительной диафрагмы, устанавливаемой перед приемными пластинами).

пересечения аномальной В АХ с нагрузочной прямой внешнего источника электрической энергии. При неустойчивом режиме, когда точка пересечения лежит на падающем участке ВАХ, в электрической цепи приемных пластин наблюдзютсд колебания потенциала и тока в высокочастотном (Р>1 МГц) и низкочастотном (f<Í00 кГц) диапазонах.

Развитие неустойчивости в приповерхностных дебаевских слоях оказывает существенное влияние на парамефы плазмы (температура, плотность, электрические поля), их пространственные распределения, уровень плазменной турбулентности и коэффициенты переноса.

Относительные уровни колебании плотности плазмы и

i

плавающего потенциала ленгмюровского зонда при переходе к

неустойчивому режиму существенно возрастают от нескольких процентов в устойчивом режиме до '30-80% в неустойчивом. Анализ спектра колебаний плавающего потенциала зонда, проведенный с применением быстрого преобразования Фурье, показывает, что колебания возбуждаются в основном в диапазоне частот 5-40 кГц. При этом диффузионный коэффициент достигает значения Dx®106 см2/с, что на два порядка превышает коэффициент диффузии, вычисленный по формуле Бома для параметров установки, соответствующих Те»10 эВ и В®1 ООО Гс.

Приводятся экспериментальные данные, полученные на установке Т-10 (большой радиус R=150 см, диаметр камеры d=78 см, радиус кольцевой диафрагмы а=30 см) по исследованию влияния электронной эмиссии с поверхности ленгмюровских зондов при измерениях в тени диафрагмы.

Измерение зондовых характеристик проводилось в плазме SOL для следующих положений зондов относительно края кольцевой диафрагмы гр

-И

2 см, 4 см, 6 см, 7см. Было обнаружено, что при движении зондов от края диафрагмы к стенке происходит модификация вида зависимости IP(UP). Характеристики, полученные на радиальных расстояниях гр=2 см и гр=4 см имеют обычный классический вид. При перемещении зондов дальше от края диафрагмы (гр=6 см и гр=7 см) на характеристиках проявляются аномальные N-образные участки, подобные тем, которые наблюдались и в экспериментах на имитационной установке ПР-2 с коллекторами, покрытыми диэлектрическими оксидными и графитсодержащими пленками (рис.2). Было сделано предположение, что N-образные участки являются результатом влияния повышенной вторичной электронной эмиссии с диэлектрических слоев, образующихся иа поверхности зондов во время разрядного импульса в результате перенапыления материалов внутренних элементов камер (главным образом, графитовой диафрагмы).

Анализ зондовых характеристик, измеренных на радиальных расстояниях 6 см и 7 см, показывает, что определение с их помощью электронной температуры не может быть корректным. Повышенная электронная эмиссия приводит к тому, что плавающий потенциал снижается по отношению к потенциалу плазмы. Это означает, что . происходит увеличение наклона зондовой характеристики и, следовательно, занижение реальной температуры электронов. Также не корректными являются измерения относительного уровня флуктуации плавающего потенциала, который используется для определения уровня флуктуации потенциала плазмы г! флуктуаций электрического поля в плазме.

Эксперименты, проведенные на токамаке Т-10 по измерению зондовых характеристик в плазме SOL, показали, что на внутренних элементах камеры, находящихся в тени диафрагмы, возможно присутствие

Рис.2.

Т-10: зондовые характеристики, 1 - гр=6 см, 2 - гр=7 см.

250 200 150 100 50 О

I с, «А

ч.

I I

Я

О 100 200 3(10 400 500 600 -и,.В

а)

0.6 04 0.2 00 412

/

/• V-. \1

200 Х^ -«О

—•

600

-и ,в

б)

Рис.3. Вольт-амперные характеристики: 1 - графитовая приемная пластина, 2 - алюминиевая приемная пластина. Параметры пушки: а) их=3 кВ, 1е=300 мА; б) кВ, 1е=300 мА.

зон с различными эмиссионными свойствами, что может приводить к дополнительным изменениям пространственных распределений параметров плазмы SOL.

Экспериментальные исследования по моделированию взаимодействия . плазменных потоков с двухколлекторной мишенью из материалов с различной эмиссионной способностью проводились на t установке ПР-2 с использованием двух короткозамкнутых приемных пластин из различных материалов (графита и алюминия). Графитовая приемная пластина площадью S¿=1.1 см2 (радиус пластины Го=6 мм) устанавливалась в центральной области плазменного шнура, алюминиевая располагалась вокруг графитовой. Площадь подверженной воздействию плазмы поверхности алюминиевой приемной пластины Sai менялась посредством изменения диаметра ограничительной диафрагмы, устанавливаемой перед приемными пластинами. Было обнаружено, что при ускоряющем напряжении электронной пушки равном нескольким кВ плавающий потенциал алюминиевой приемной пластины составляет ср(«-10 В, а изолированной от нее пластины из графита - фг- -1 кВ. В случае электрического замыкания приемных пластин электрическим контактом приповерхностный плазменный слой над пластиной с низким коэффициентом вторичной электронной эмиссии 8е«1, с точки зрения электрической цепи, аналогичен источнику ЭДС, а слой с аномальной N-образной вольт-амперной характеристикой играет при этом роль нагрузки. Поперечный магнитному полю ток, замыкающий электрическую цепь между различными участками двухколлекторной мишени, создается поперечной к магнитному полю составляющей электрического поля. Это поле возникает в плазме из-за разности потенциалов на соседних магнитных силовых трубках, которые упираются в участки составной

U

мишени с разными коэффициентами электронной эмиссии. На рнс.З изображены вольт-амперные характеристики "источника" ЭДС - 1 и "нагрузки" - 2 в соответствии с замкнутой элект^и зссхзн схемой: алюминиевая приемная пластина - плазма - графитовая приемная пластина - алюминиевая приемная пластина. Относительное положение ВАХ в плоскости 1С(Щ зависит от двух управляемых параметров. Во-первых, от ускоряющего напряжения электронной пушки 11«. Варьирование иас приводит к изменению энергетического спектра быстрых электронов, что существенно влияет на плавающий „потенциал слабо эмитирующей поверхности и на коэффициент вторичной электрон-электронной эмиссии со сильно эмитирующей поверхности. Во-вторых, от соотношения между площадями поверхностей с различными эмиссионными свойствами. В некоторых диапазонах ускоряющего напряжения ,и„с и отношения площадей 5Л;/Бс точка пересечения вольт-амперных характеристик может лежать как на растущем стабилизирующем участке Ы-образнсй ВАХ, так и на падающем неустойчивом. В последнем случае экспериментально наблюдалось развитие неустойчивости в приповерхностных слоях, выражающееся в генерации ВЧ- и НЧ-колебаний потенциала и тока приемных пластин и усилении флуктуации плазменных параметров аналогично - случаю сплошной однородной пленки (глава 3) и наличию внешней ЭДС.

Неустойчивость в приповерхностных слоях двух пластин приводит к существенному росту уровня плазменных шумов в низкочастотной области спектра {Г<100 кГц). При этом наблюдался рост уровня флуктуаций плазменных параметров от значений порядка 10% до 60-80%

Переход от одного режима плазменно-поверхностного взаимодействия к другому сопровождается изменениям в профилях

электронной температуры Те, плотности плазмы п, плазменного потенциала ср и радиального электрического поля Е,. Наибольшие изменения ' происходят в области границы между двумя пластинами. Плазменные флуктуации индуцируют значительные турбулентные потоки поперек магнитного поля. Значение турбулентного коэффициента диффузии в неустойчивых режимах достигает 10бсм2с"'.

Определение значений радиальных электрических полей Ег в плазме и их пространственных распределений проводилось для устойчивого и неустойчивого режимов. Распределения Ег в плазме существенным образом зависят от режимов плазменно-поверхносгного взаимодействия. В устойчивом режиме плазменно-поверхносгного взаимодействия радиальное электрическое поле Ег меняет знак в области границы между низко эмиссионной графитовой и высоко эмиссионной алюминиевой приемными пластинами. Дрейфовое азимутальное вращение плазмы, вызванное полем Ег, меняет при этом направление на противоположное, т.е возможно образование двух азимутально симметричных плазменных областей, граничащих друг с другом, движущихся в разных направлениях. В неустойчивом режиме электрическое поле Ег в плазме близко к нулю над обеими приемными пластинами и поперечная проводимость значительно превышает проводимость в устойчивом режиме.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Основные результаты исследований особенностей взаимодействия плазмы с сильно-эмиттирующими поверхностями, проведенных на имитационной установке ПР-2 с пучково-плазменным разрядом и на токамаке Т-10 могут ¡быть сформулированы следующим образом.

16

1. На имитационной пЛазменно-пучкоЬой установке ПР-2 экспериментально обнаружены аномальные N-образные вольт-амперные характеристики (В АХ) приемных пластин, привода тле к развитию неустойчивости в приповерхностных плазменных слоях. Показано, что N-образные ВАХ являются результатом повышенной электронной эмиссии приемных пластин, на поверхности которых возможен рост диэлектрических слоев - охсндных пленок на поверхности AI и W пластин, а также графитсодержащнх слоев на поверхности W и графитовых пластин. ■ о

2. Найдены необходимые и достаточные условия развития неустойчивых режимов при плазменно-поверхностном взаимодействии. Неустойчивость развивается когда точка пересечения аномальной ВАХ и нагрузочной прямой внешнего источника электрической энергии лежит на падающем участке N-образной характеристики. При этом энергию, необходимую для развития неустойчивости,' обеспечивает внешний источник электрического смещения приемных пластин.

3. Экспериментально установлено влияние неустойчивости в приповерхностных слоях высоко-эмиссионных приемных пластин на флуктуационные характеристики и на распределение параметров плазмы, а также на интенсификацию процессов поперечного переноса частиц в плазме установки ПР-2.

4. Впервые в пристеночной плазме тороидальной термоядерной установки токамак экспериментально обнаружены аномальные N-образные вольт-амперные характеристики ленгмюровских зондов и показано, что внутренние конструкционные элементы камер таких установок могут иметь участки с сильно различающимися эмиссионными характеристиками.'

i7

5. Взаимодействие плазменных потоков с поверхностями приемных пластни с различной эмиссионной способностью при определенных условиях, зависящих от градиентов температуры и плотности, соотношения площадей пластин с разной эмиссией и расстояния между ними в поперечном магнитному полю направлении, является неустойчивым. В плазме наблюдается неустойчивое протекание t поперечного электрического тока между приемными пластинами, усиливающее процессы поперечного переноса в плазме. При этом необходимую для развития неустойчивости энергию обеспечивают плазменные электроны.

Таким образом, наличие диэлектрических покрытий на контактирующих с плазмой поверхностях может приводить к неустойчивости дебаевских слоев, которая существенным образом модифицирует распределения плазменных параметров и процессы аномального переноса. Экспериментальные данные также показывают, что при использовании эмиссионных поверхностей дня создания определенных распределений электрических^ полей в плазме SOL термоядерных установок, необходимо учитывать возможность развития неустойчивых режимов на поверхности, связанных с аномальными вольт-амперными характеристиками дебаевских слоев и приводящих к изменению распределений параметров от расчетных значений.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Vizgalov I.V., Kirnev G.S., Kumaev V.A., Sarichev D.V., Chemyatjev Yu.V. Instabilities of Debye layers in experiments on imitation of SOL plasmaos

surface interactions. Proc. of 22 Europ'ian Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Bomemouth, 1995, v.III, pp.285-288.

2. Vizgalov I.V., Kirnev G.S., Kurnaev V.A., Sarichev D.V., Chcmyatjev Yu.V. Autogeneration of powerful high frequency oscillalions in tlie beam-plasma discharge with cold cathode. Proc. of XXII International Conf. on Phenomena in

Ionized Gases, Hoboken, NJ, USA, 1995, v.3, pp.23-24.

«

3. И.В. Визгалов, Г.С. Кирнев, B.A. Курлаев, Д.В. Сарычев, В.Г. Тельковский. Неустойчивое поверхностно-плазменное взаимодействие при образовании оксидных слоев. Цатериалы XII Международной конференции по взаимодействию ионов с поверхностью. Москва, 1995, т.2, с.57-60.

4. Begrambekov L.B., Kirnev G.S., Kurnaev V.A., Sarichev D.V., Vizgalov l.V. Features of candidate PFC materials erosion in test experiments with electron beam driven discharge. Abstracts of 7 International Conf. on Fusion Reactor Materials. Obninsk, Russia, 1995, p.62.

5. Kirnev G.S., Kurnaev V.A., Sarichev D.V., Vaitonis V.V., Vizgalov I.V., Telkovsky V.G. Plasma-surface interaction features in plasma-beam discharge imitation facility. Proc. of Japan-Russian Workshop on Interaction of Fuel Particles with Thermonuclear Reactor Materials. Obninsk, Russia, 1995, pp.92-102.

6. И.В. Визгалов, Г.С. Кирнев, B.A. Курнаев, Д.В. Сарычев, В.Г. Тельковский. Неустойчивое поверхностно-плазменное взаимодействие при образовании оксидных слоев, Изв. РАН, сер. физическая. т.60(1996), №7, С.168-172. . * "

7. I.V.Vizgalov, G.S.Kirnev, V.A.Kumaev, D.V.Sarichev. Surface Emissivity Driven Turbulence in SOL Imitation Experiments. Abstracts of 12

International Conf. Plasma-Surface Interaction and Controlled Fusion Devices, Saint-Raphael, France, 1996, p. 133.

8. И.В.Визгалов, Г.С.Кирнев, ВАКурнаев, Д.В,Сарычев. Исследование механизмов зажигания и • условий существования самостоятельного ВЧ-автогенерирующего разряда. Тезисы VIII-ой конференции по физике газового разряда, Рязань, 1996, ч.1, с.86-87.

9. I.V.Vizgalov, G.S.Kirnev, V.A.Kumaev, .D.V.Sarichev. Unstable Plasma-Surface Interaction as Edge Turbulence Driving Mechanism. Proc. of 23 Europian Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Kiev, 1996, vll, d051.

10. И.В.Визгалов, Г.С.Кирнев, В.А.Курнаев, ДБ.Сарычев, В.Г.Тельковский. Влияние динамического изменения эмиссионных свойств поверхности на процессы переноса в протяженном плазменном потоке. Материалы XIV Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 1997, с.227.

11. I.V.Vizgalov, G.S.Kirnev, V.A.Kumaev, D.V.Sarytchev, A.S.Sayjolov. Penning discharge in regime of RF autogeneration. Proc. of XXIII International Conf. on Phenomena in Ionized Gases, Toulouse, France, 1997, v.II, pp.26-27.

12. Визгалов И.В., Кирнев Г.С., Сарычев Д.В., Тельковский В.Г: Режимы неустойчивого взаимодействия неравновесных плазменных потоков с сильноэмитгирующей поверхностью. Материалы XIII Международной конференции по взаимодействию ионов с поверхностью. Москва, 1997, т.2, с.96-99.

13. И.В.Визгалов, Г.С.Кирнев, В.А.Курнаев, Д.В.Сарычев. Пучково- • плазменные ВЧ-автоколебательные системы для пленочной технологии. Материалы П-ой Международной конференции "Физика плазмы и плазменные технологии", Минск, 1997, т.4, с.732.

14. И.В.Визгалов, Г.С.Кйрнев, В.А.Курнаев, Д.В.Сарычев, В.Г.Тельковский. Влияние эмиссионных свойств поверхности на устойчивость дебаевских слоев при плазменко-поверхностном взаимодействии. Материалы XV Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 1998. -

15. Kimev G.S., Kurnaev V.A., Telkovslcy V.G., Vizgalov l.V. Influence of the redeposition processes on Langmuir probe characteristics in T-10 tokamak. Proc. of 25 Europian Conf.on Controlled Fusion and Plasma Physics, Prague, 1998, part I, p.294. ,

16. Kimev G.S., Kurnaev V.A., Telkovsky V.G., Vizgaiov l.V. Modelling of sheath potential drop instabilities in sol with the use of pr-2 mirror machine. Thesises of International Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement. Novosibirsk, Russia, 1998, p.76.

Подписано в печать ё, [д. Заказ -¿0 1 Тираж '{0 Jti. .

Типография МИФИ, Каширское шоссе, 31

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Особенности поведения пристеночной плазмы.

1.1.1. Вводные замечания.

1.1.2. Роль электростатических и магнитных флуктуаций в усилении аномального переноса.

1.1.3. Механизмы турбулентности пристеночной плазмы.

1.2. Модификация турбулентности периферийной плазмы.

1.2.1. Роль радиального электрического поля в режимах улучшенного удержания.

1.2.2. Формирование электрических полей в периферийной плазме.

1.3. О влиянии повышенной электронной эмиссии на параметры пристеночной плазмы и их уровень флуктуаций.

1.3.1. Образование диэлектрических покрытий на поверхностях внутренних конструкционных элементов ТЯУ.

1.3.2. Влияние вторичной электронной эмиссии на параметры пристеночной плазмы и устойчивость дебаевских слоев.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Описание экспериментальной установки, систем диагностики и разрядных режимов.

2.1. Описание разрядной камеры, систем откачки и газонапуска.

2.2 Коллекторные устройства.

2.3. Диагностические средства установки ПР-2.

2.3.1. Измерение токов и напряжений.

2.3.2. Измерение концентрации плазмы и электронной температуры.

2.3.3. Измерение флуктуационных характеристик плазмы.

2.4. Описание разрядного режима.

Глава 3. Описание экспериментов на ПР-2 в режиме ППР с применением коллекторного устройства с одной приемной пластиной.

3.1. Вводные замечания.

3.2. Измерение аномальных вольт-амперных характеристик приемных пластин.

3.2.1. В АХ приемных пластин из алюминиевого сплава в аргоновой плазме.

3.2.2. ВАХ приемных пластин из алюминиевого сплава в водородной плазме.

3.2.3. ВАХ приемных пластин из вольфрама в аргоновой и водородной плазме.

3.2.4. ВАХ приемных пластин из графита в аргоновой и водородной плазме.

3.2.5. ВАХ приемных пластин из вольфрама с найыленной графитовой пленкой в аргоновой и водородной плазме.

3.3. Объяснение аномального поведения вольт-амперных характеристик.

3.3.1. Измерение зависимости интегрального коэффициента вторичной электронной эмиссии от потенциала приемной пластины.

3.3.2. Расчет скорости роста оксидных пленок на поверхности алюминиевой приемной пластины.

3.3.3. Моделирование аномальных вольт-амперных характеристик.

3.4. Неустойчивые режимы взаимодействия плазмы с поверхностью коллекторов с аномальными ВАХ.

3.4.1. Режимы ВЧ-колебаний.

3.4.2. Анализ электрической схемы цепи приемной пластины на устойчивость.

3.4.3. Моделирование неустойчивых режимов.ПО

3.5. Влияние неустойчивого плазменно-поверхностного взаимодействия на параметры плазмы.

3.5.1. Вводные замечания.

3.5.2. Радиальные распределения электронной температуры

Те и плотности плазмы п.

333. Уровень флук!уащ1шшгазменньое параметров.

3.5.4. Корреляционные характеристики плазменных флуктуаций и коэффициенты аномальной диффузии.

3.5.5. Пространственные распределения радиальных электрических полей.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Описание экспериментов на токамаке Т-10.

4.1. Условия и схема эксперимента.

4.2. Результаты эксперимента.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Описание экспериментов на ПР-2 в режиме ППР с применением коллекторного устройства с двумя приемными пластинами.

5.1. Схема эксперимента с составным коллектором.

5.2. Измерение вольт-амперных характеристик.

5.3. Развитие неустойчивого режима.

5.4. Влияние неустойчивого плазменно-поверхностного взаимодействия в экспериментах с коллекторным устройством с двумя приемными пластинами на параметры плазмы.

5.5. Влияние неустойчивого плазменно-поверхностного взаимодействия в экспериментах с коллекторным устройством с двумя приемными пластинами на параметры плазмы.

Выводы к главе 5.

Аномальный радиальный транспорт частиц и энергии в периферийной плазме тороидальных установок термоядерного синтеза часто связывается с флуктуациями плотности, температуры и электрического потенциала.

Граничную плазму можно подразделить на две области: область внутри последней замкнутой магнитной поверхности (last closed magnetic surface (LCMS)), связанная с центральной плазмой и область снаружи LCMS, часто называемая scrape-off layer (SOL). Основной особенностью SOL является наличие силовых линий магнитного поля, ограниченных материальными поверхностями (лимитерами и диверторными приемными пластинами). Положение LCMS определяется либо магнитной сепаратрисой, либо положением лимитеров.

Плазма попадает в SOL из центральных областей плазменного шнура в результате радиальной диффузии (обычно обусловленной аномальным транспортом). Здесь она может легко вытекать вдоль магнитных силовых линий на поверхность приемных пластин, которые являются стоками энергии и частиц. У поверхности приемных пластин формируются электростатические слои объемного заряда, приводящие к скачку потенциала между плазмой и пластинами. Потоки частиц и энергии, а также электрический ток на поверхность обращенных к плазме элементов взаимосвязан с распределением плотности, температуры и потенциала плазмы SOL. Такая взаимосвязь выражается уравнениями, описывающими условия существования приповерхностного слоя. В SOL радиальный перенос частиц и энергии вместе с параллельными потоками этих же параметров на приемные пластины определяют радиальные профили плазменных плотности и температуры.

Таким образом, радиальный транспорт в SOL определяет профиль распределения мощности на приемные пластины. Поэтому понимание механизмов, ответственных за перенос в этой области плазменного шнура, является весьма важным для нормального функционирования всего термоядерного реактора.

Существенное влияние условий на приемных пластинах на развитие плазменных неустойчивостей, которые могут вызывать аномальный перенос, общепризнанно. Из-за ограниченного сопротивления приповерхностных слоев и наличия поперечных градиентов плотности и температуры плазмы в SOL силовые магнитные трубки, выходящие на разные участки поверхности приемных пластин, могут заряжаться до различных электрических потенциалов, приводя к образованию градиента потенциала в плазме SOL, что может являться причиной развития ее неустойчивостей. Наибольшее влияние на распределение потенциала и температуры в плазме, при прочих равных условиях, может оказывать повышенная электронная эмиссия с поверхности приемных пластин, которая приводит к изменению пристеночного скачка потенциалов. Основными механизмами повышенной электронной эмиссии в SOL являются термоэмиссия и вторичная эмиссия под действием бомбардирующих поверхность приемной пластины частиц из плазмы.

В работе рассматривается влияние повышенной вторичной электронной эмиссии на режимы плазменно-поверхностного взаимодействия. Работа проведена на имитационной установке ПР-2, где проводилось экспериментальное исследование влияния вторичной эмиссии на распределение плазменных параметров и процессы поперечного переноса и на токамаке Т-10, где исследовалось влияние вторичной эмиссии на вольт-амперные характеристики (ВАХ) приповерхностного слоя в условиях плазмы SOL.

Диссертация состоит из введения и пяти глав. В первой главе изложены основные представления о механизмах неустойчивостей в плазме SOL, приводящих к аномальному переносу, и способы модификации плазменной турбулентности путем создания радиальных электрических полей с помощью электродных, лимитерных и диверторных схем. Также в главе 1 рассматриваются возможность образования на внутренних конструкционных элементах камер диэлектрических покрытий (оксидных и алмазоподобных слоев), которые обладают высокими эмиссионными свойствами, и влияние вторичной эмиссии на характеристики плазмы SOL.

Основные результаты исследований особенностей взаимодействия плазмы с сильно-эмиттирующими поверхностями, проведенных на имитационной установке ПР-2 с пучково-плазменным разрядом и на токамаке Т-10 могут быть сформулированы следующим образом.

1. На имитационной плазменно-пучковой установке ПР-2 экспериментально обнаружены аномальные И-образные вольт-амперные характеристики (ВАХ) приемных пластин, приводящие к развитию неустойчивости в приповерхностных плазменных слоях. Показано, что образные ВАХ являются результатом повышенной электронной эмиссии приемных пластин, на поверхности которых возможен рост диэлектрических слоев - оксидных пленок на поверхности А1 и XV пластин, а также графитсодержащих слоев на поверхности W и графитовых пластин.

2. Найдены необходимые и достаточные условия развития неустойчивых режимов при плазменно-поверхностном взаимодействии. Неустойчивость развивается когда точка пересечения аномальной ВАХ и нагрузочной прямой внешнего источника электрической энергии лежит на падающем участке 1Ч-образной характеристики. При этом энергию, необходимую для развития неустойчивости, обеспечивает внешний источник электрического смещения приемных пластин.

3. Экспериментально установлено влияние неустойчивости в приповерхностных слоях высоко-эмиссионных приемных пластин на флуктуационные характеристики и на распределение параметров плазмы, а также на интенсификацию процессов поперечного переноса частиц в плазме установки ПР-2.

4. Впервые в пристеночной плазме тороидальной термоядерной установки токамак экспериментально обнаружены аномальные N-образные вольт-амперные характеристики ленгмюровских зондов и показано, что внутренние конструкционные элементы камер таких установок могут иметь участки с сильно различающимися эмиссионными характеристиками.

5. Взаимодействие плазменных потоков с поверхностями приемных пластин с различной эмиссионной способностью при определенных условиях, зависящих от градиентов температуры и плотности, соотношения площадей пластин с разной эмиссией и расстояния между ними в поперечном магнитному полю направлении, является неустойчивым. В плазме наблюдается неустойчивое протекание поперечного электрического тока между приемными пластинами, усиливающее процессы поперечного переноса в плазме. При этом необходимую для развития неустойчивости энергию обеспечивают плазменные электроны.

Таким образом, наличие диэлектрических покрытий на контактирующих с плазмой поверхностях может приводить к неустойчивости дебаевских слоев, которая существенным образом модифицирует распределения плазменных параметров и процессы аномального переноса. Экспериментальные данные также показывают, что при использовании эмиссионных поверхностей для создания определенных распределений электрических полей в плазме SOL термоядерных установок, необходимо учитывать возможность развития неустойчивых режимов на поверхности, связанных с аномальными вольт-амперными характеристиками дебаевских слоев и приводящих к изменению распределений параметров от заданных значений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1. Тамм И.Е. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Сборник статей. Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Изд-во АН СССР, 1958, т.1, с.3-19.

2. Сахаров А.Д. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Сборник статей. Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Изд-во АН СССР, 1958, т. 1, с.20-30.

3. Зубарев Д.Н., Климов В.Н. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Сборник статей. Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Изд-во АН СССР, 1958, т.1, с.}38-}60.

4. McCracken G.M., ScottP.E. Nuclear fusion, 18 (1979) 889.

5. Wagner et al. Physical Review Letters, 28 (1982) 1408.

6. DeBoo J. et al. Nuclear Fusion, 26 (1986) 211.

7. Odajima et al Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion, IAEA, Vienna, 1987, v.l,p,151.

8. Strachan ID. et al. Physical Review Letters, 58 (1987) 1004.

9. Jackson G.L. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222, (1995) 173.

10. Callen J.D. Physics of Fluids, B2 (1990) 2869.

11. Berk H.L. et al. Physics of Fluids, B3 (1991) 1346.

12. Xu X.Q. et al. Physics of Fluids, B5 (1993) 2208.

13. Boozer A.H. Physics of Fluids, 19 (1976) 1210.

14. Endler M. et al. Proc. 21st EPS Conf. On Control. Fusion and Plasma Phys., Montpellier 1994, v.l 8, part II, p.B874.

15. Ritz Ch. P. et al. Rev. Scientific Instruments, 59 (1988) 1739.

16. Zweben S.J. et al. Journal of Nuclear Materials, 145-147 (1987) 250.

17. Connor J.W. Plasma Physics and Controlled Fusion, 35B (1993) 293.

18. Пистунович В.И. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Сборник статей. Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Изд-во АН СССР, 1958, т.4, с.134.

19. Zweben S.J., Gould R.W. Nuclear Fusion, 25 (1985) 171.

20. Alabyad A.H. et al. Proc. 16th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Venece 1989, part II, p.A15.

21. Ritz Ch. P. et al. Nuclear Fusion, 27 (1987) 1125.

22. Tynan G.R. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3301.

23. Endler M. et al. Nuclear Fusion, 35 (1995) 1307.

24. Tsui H.Y.W. et al. Rev. Scientific Instruments, 63 (1992) 4608.

25. Bogomolov L.M. et al. Proc. 22nd EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Bournemouth 1995, part III, p.329.

26. Hidalgo C. et al. Physical Review Letters, 69 (1992) 1205.

27. Stockel J. Proc. 20th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Lisboa 1993, vl7C, part II, p.691.

28. Giannone L. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3614.

29. Замм У. и др. Физика плазмы, 22 (1996) 675.

30. Scott B.D. Physical Review Letters, 65 (1990) 3289.

31. Scott B.D. Plasma Physics and Controlled Fusion, 34 (1992) 1977.

32. Carreras B.A. et al. Physics of Fluids, B3 (1991) 1438.

33. Carreras В .A. et al. Physics of Plasmas, 2 (1995) 2744.

34. Nedospasov A.V. Physics of Fluids, B5 (1993) 3191.

35. Hidalgo C. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3.

36. McCormick et al. Journal of Nuclear Materials, 196-198 (1992) 264.

37. Pedrosa M.A. et.al. Physics of Plasmas, 2 (1995) 2618.

38. Недоспасов A.B. Физики плазмы, 15 (1989) 659.

39. Ritz Ch. P. et al. Journal of Nuclear Materials, 145-147 (1987) 241.

40. Rowan W.L. et al. Nuclear Fusion, 27 (1987) 1105.

41. Zhang W. Et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3646.

42. Schissel et al. Nuclear Fusion, 31 (1991) 73.

43. Hillis D.L. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion Research, 1, 1992,577.

44. Tanga A. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion Research, IAEA, Vienna, 1987-1-65.

45. Sengoky S. et al. Physical Review Letters, 59 (1987) 450.

46. Kaye S. et al. Journal of Nuclear Materials, 121 (1984) 115.

47. Manikam J. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion Research, IAEA, Vienna, 1989-1-395.

48. Gohil P. et al. General Atomics reports GA-A19035-1988.

49. Keilhacker M. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion, 26 (1984)49.

50. Keilhacker M. et al. 14th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., 11D, 1987, part III, p. 1339.

51. Suzuki N et al. 14th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., 1 ID, 1987, part I, p.217.

52. Taylor R.J. Physical Review Letters, 63 (1989) 2365.

53. Biglari H. et al. Physics of Fluids, B2 (1990) 109.

54. Carreras B.A. Physics of Plasmas, 1 (1994) 4014.

55. Hidalgo C. Plasma Physics and Controlled Fusion, 37(1995) A53.

56. Shaing K.S. Physics of Fluids, B2 (1990) 764.

57. Shaing K.S. et al. Physics of Fluids, B2 (1990) 1492.

58. Hassam A.B. Plasma Physics and Controlled Fusion, 14 (1991) 275.

59. Burrell K.H. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 1536.

60. Jackson G.L. et al. Physical Review Letters, 67 (1991) 3098.

61. Greebfield C.M. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion, 35B (1993)263.

62. Tynan G.R. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3301.

63. Tsui H.Y.W. et al. Nuclear Fusion, 31 (1991) 2371.

64. Piebold P. et al. Journal of Nuclear Materials, 196-198 (1992) 789.

65. Tsui H.Y.W. et al. Journal of Nuclear Materials, 196-198 (1992) 292.

66. Ida K. et al. Physics of Fluids, B4 (1992) 2552.

67. Diamond P.H. et al. Physical Review Letters, 72 (1994) 2565.

68. Pogutse O.P. et al. Plasma Physics and Controlled Fusion, 36 (1994)1963.

69. Ossipenko M.V. et al. 21st EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Montpellier, 1994, v.18B, part II, p.600.

70. SugamaH. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 345.

71. Осипенко M.B. Физика плазмы, 23 (1997) 909.

72. Shaing K.S. Physics of Fluids, B5 (1993) 2122.

73. Gohil P. et al. 18th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Berlin, 1991, v.15C, p.289.

74. Cornelis J. et al. Nuclear Fusion, 34 (1994) 171.

75. Shaing K.S. and Crenne E.C. Physical Review Letters, 63 (1989) 2369.

76. Weynants R.R. and G. Van Oost. Plasma Physics and Controlled Fusion, 35 (1993) B177.

77. Boileau A. Nuclear Fusion, 33 (1993) 165.

78. Weynants R.R. et al. 17th EPS Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys., Amsterdam, 1990, v.14B, part I, p.287.

79. Zhang W. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 3646.

80. Uesugi Y. et al. Journal of Nuclear Materials, 196-198 (1992) 452.

81. Lyon J.F. et al. Fusion Technology, 10 (1986) 179.

82. Choe W. et al. IAEA, Technical committee meeting, Montreal, 1992.

83. Taylor R.J. et al. 13th Int. Conf. on Plasma Phys. And Control. Nuclear Fusion Research, Washington, DC, 1990.

84. Decoste R. et al. Physics of Plasmas, 1 (1994) 1497.

85. Мартынеко Ю.В. Итоги науки и техники. Физика плазмы. ВИНИТИ, т.З, 1982,119.

86. Войценя B.C. и др. ХФТИ 81-24, Харьков, 1981.

87. Готт Ю.В. Взаимодействие частиц с веществом в плазменных исследованиях. М.: Атомиздат, 1978.

88. Duchs D. et al. Journal of Nuclear Materials, 53 (1974) 102.

89. Грошковский Я. Техника высокого вакуума. М.: Мир, 1975.

90. Winter J. Journal of Nuclear Materials, 176-177 (1990) 14.

91. Snipes J.A. et al. Journal of Nuclear Materials, 196-198 (1992) 686.

92. Sugai H. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 254.

93. Terreault B. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 1130.

94. Бронштейн И.М. Вторичная электронная эмиссия. М.: Наука,1969.

95. Трофимов Е.А. и др. Получение защитных оксидных пленок на полых катодах в тлеющем разряде кислорода. Электронная техника. Сер.6, 1973, вып. 12, с.З.

96. Трепнел Б. Хемосорбция. Издательство иностранной литературы.1958.

97. Курдюмов А.В. и др. Металлические примеси в алюминиевых сплавах. М.: Металлургия, 1988

98. Samm U. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 25.

99. Jackson G.L. et al. Journal of Nuclear Materials, 241-243 (1997) 655.

100. Pitts R.A. et al. Journal of Nuclear Materials, 241-243 (1997) 867.

101. Janeschitz G. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 73.

102. Pacher H.D. et al. Journal of Nuclear Materials, 241-243 (1997) 255.

103. Guilhem D. et al. Journal of Nuclear Materials, 241-243 (1997) 542.

104. Манкелевич Ю.А. и др. Физика плазмы, 21 (1995) 921.

105. Kondoh Е. et al. Journal of Appl. Physics, 73 (1993) 3041.

106. Haasz A. A. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 815.

107. Hosogane N. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 415.

108. Stengeby P.C. Physics of plasma-wall interaction, Plenum, New York, 1986, p.41.

109. Игитханов Ю.Л. и др. Итоги науки и техники. Физика плазмы. ВИНИТИ, Под ред. В.Д.Шафрановат.И, 1990, с.5.

110. ПО. Robson А.Е., Thronemann R.C. Proc. of Physical Society, 73 (1959)508.

111. Недоспасов A.B., Хаит В.Д. Основы физики процессов в устройствах с низко-температурной плазмой. М.: Энергоатомиздат, 1991.

112. Петров В.Г. Теплофизика высоких температур, 20 (1982) 220.

113. Ярочкин А.В, Физика плазмы, 21 (1995) 371.

114. Ulrikson М. 9th Int. Conf. on Plasma-Surface Intarctions in Controlled Fusion Devices, Bournemouth, 1990, PI:04.

115. LaBombard B. et al. Journal of Nuclear Materials, 241-243 (1997)149.

116. Endler M. et al. Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995) 293.

117. Иоффе M.C., Соболев Р.И., Тельковский В.Г., Юшманов Е.Е. Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики, 39 (1961) 43.

118. Березин А.К. и др. Физика плазмы, 21 (1995) 241.

119. Beall J.M. Journal of Appl. Physics, 53 (1982) 3933.

120. Ахиезер А.И., Файнберг Я.Б. Отчет ФТИ АН УССР, 1948.

121. Харченко И.Ф., Файнберг Я.Б., Николаев P.M. и др. Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики, 38 (1960) 685.

122. Харченко И.Ф., Файнберг Я.Б., Корнилов Е.А. и др. Журнал Технической Физики, 31 (1961) 761.

123. Linder E.G., Hernqvist K.G. Journal of Appl. Physics, 21 (1950)1088.

124. Файнберг Я.Б. Атомная энергия, 1961, т.11, 313.

125. Berezin A.K. et al. Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research, IAEA, Vienna, 1969-2-723.

126. Ситенко А.Г., Степанов K.H. Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики, 31 (1956) 642.

127. Черепин Н.В. Вакуумные свойства материалов для электронных приборов. М.: Советское радио, 1966.

128. Зернов Д.В., Яснопольский H.JI. Радиотехника и электроника, 1964, т.9, вып. 11, с. 1903.

129. Craston J. et al. Атомная техника за рубежом, 4 (1959) 3.

130. Гусева М.И., Мартынеко Ю.В. Итоги науки и техники. Физика плазмы. ВИНИТИ, т. 11,1990,

131. Соболева H.A., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа, 1974.

132. Soukap R.J. Journal of Appl. Physics, 48 (1977) 1098.

133. Одынец JI.JI., Орлов В.М. Анодные оксидные пленки. Наука,1990.

134. Курдюмов A.B. и др. Металлические примеси в алюминиевых сплавах. М.: Металлургия, 1988.

135. Koborov N.N. et al. Nucí. Instr. And. Meth. B129 (1997) 5.

136. Крютченко А.Ф., Чижиков Н.П. Особенности измерения коэффициентов ВИЭЭ диэлектрических покрытий. Электронная техника. Серия 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1987, вып.4.

137. Ковалев В.П. Вторичные электроны. М.: Энергоатомиздат, 1987.

138. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. M.: Наука, 1992.

139. Алексеев Б.В., Котельников В.А. Зондовый метод диагностики плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1988.

140. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969.

141. I.V.Vizgalov, et al. 3th ESP Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Kiev, 1996, part II, p.835.

142. Zweben S.J., Gould R.W. Nuclear Fusion, 25 (1985) 171.

143. Proundfoot G., Harbour P.I. Journal of Nuclear Materials, 93-94 (1980) part A, 413.