Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0208U004863, 0106U001575 , Науково-дослідна робота Назва роботи Взаємодія електромагнітних хвиль та потоків частинок з матеріалами в плазмових установках Назва етапу роботи Керівник роботи Гірка Ігор Олександрович, Дата реєстрації 23-12-2008 Організація виконавець Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Опис етапу Об'єкт дослідження Об'єктом досліджень є процеси перенесення домішок у периферійній плазмі тороїдних магнітних пасток та зміна властивостей діелектричних матеріалів під дією високих температур в різних середовищах. Метою даної роботи є визначення ролі, яку відіграють Ельм- активність плазми та магнітні резонансні структури у процесах переносу домішкових іонів на периферії плазми; а також дослідження впливу високотемпературного відпалу кристалів шпінелі у відновлювальному, окислювальному та нейтральному середовищі на фізичні властивості цього матеріалу. Метод дослідження. Шляхом чисельного інтегрування рівнянь ведучого центру проаналізовано рух частинок поблизу резонансу. Дано аналітичне трактування резонансної умови "частинка-збурення магнітного поля". Розроблено напіваналітичні методи дослідження, що базуються на створенні дрейфових резонансів резонансними магнітними збуреннями певної моди. Цей підхід ґрунтується на моделюванні ларморівської орбіти однієї частинки. У цьому підході неідеальна МГД теорія доповнюється аналізом руху однієї частинки. Процеси, які проходять при відпалі при високих температурах у відновлюваній або окислюючий атмосфері, зміна складу, структури, оптичних та механічних властивостей кристалів шпінелі досліджувались методами оптичної спектроскопії, рентгенівської дифрактометрії, рентген-люмінесценції та оптичної мікроскопії. З перших дейтерієво-тритієвих експериментів, що їх проведено на таких токамаках, як JET та TFTR, стало очевидним, що значна МГД активність є причиною втрати великої частини швидких іонів, аж до 50%, які, в свою чергу, можуть бути руйнівними для великих реакторів. Як було показано аналітично, резонансна взаємодія між спектром альфвенівських хвиль та ?-частинками може мати місце та призводити до значного аномального перенесення частинок плазми. Окрім того, резонансна взаємодія є також дуже важливою для гвинтових систем, оскільки спектр резонансних явищ є значно ширшим для гвинтової симетрії. Більшість експериментальних досліджень на токамаках присвячено зменшенню теплового навантаження на матеріал дивертора (першої стінки) та контролю за перенесенням домішок на краю плазми. Задача про резонансну взаємодію не дає на теперішній час чіткої відповіді на багато питань щодо зв'язку між амплітудами, фазами та частотами збурень магнітного поля та потоками частинок. Досліджено кристали шпінелі різного складу: MgO·nAl2O3 , де n=1.0 та 2.5, - після відпалу в вакуумі, водні та кисні при різних температурах та тривалості. Отримано дані щодо оптичного поглинання, рентгенолюмінесценції, параметру кристалічної ґратки та механічних властивостей. Після відпалу у вакуумі або атмосфері водню кристали мають більш впорядковану структуру порівняно з вихідними. Кристали нестехіометричної шпінелі MgO·2.5Al2O3 , що їх відпалено у водні, мають значно вищу концентрацію аніонних вакансій, що призводить до формування додаткових діркових та електронних центрів. Відпал в атмосфері кисню спричиняє видалення з поверхневого шару здебільше оксиду магнію та перетворення нестехіометричної шпінелі в ?-Al2O3. Цей факт було доведено дослідженням спектрів рентген-люмінесценції, на яких спостерігаються смуги 280 та 320 нм, які є типовими для випромінювання F- та F+- центрів в ?-Al2O3, та випромінювання Mn2+- та Cr3+-іонів в ?-Al2O3. Також при рентгеноструктурному аналізі з'являються лінії відбиття, які безумовно викликані ?-Al2O3 фазою. Згідно з технічними рекомендаціями ми зробили висновок про те, що фізичні властивості стехіометричних кристалів шпінелі більш витривалі до впливу різних агресивних середовищ. Результати роботи можуть бути використані при вивченні проблем керованого термоядерного синтезу в Інституті фізики плазми Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут". Також отримані результати можуть бути використані для аналізу експериментів на токамаках, зокрема, на Joint European Torus (JET), а також торсатронах, як от Large Helical Device (LHD). Зміна параметрів кристалів та кераміки під дією різних середовищ та температури буде використана для прогнозування змін властивостей матеріалів під впливом факторів плазми у плазмових установках. Опис продукції Автори роботи Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити