Роль рекристаллизации вольфрама в формировании шероховатости его поверхности под влиянием последовательного воздействия нейтронов и распыления

Abstract

Экспериментально изучена модификация структуры поверхности и изменение оптических свойств двух типов вольфрама (W-IG и W-rc) при воздействии факторов, имитирующих условия работы в Международном экспериментальном термоядерном реакторе (ИТЭР): последовательное воздействие нейтронов и атомов перезарядки (распыление). Впервые доказано, что рекристаллизация W-IG приводит к стабилизации структуры его поверхности и, как следствие, оптических характеристик. Проведённые комплексные исследования радиационных превращений поверхности позволили выяснить физические механизмы её эрозии под влиянием факторов ИТЭР и построить модели шероховатой поверхности. Впервые обоснована модель сосуществования двух типов шероховатости на поверхности W-IG и её модификации при рекристаллизации.

Експериментально досліджено модифікування структури поверхні та зміну оптичних властивостей двох типів вольфраму (W-IG і W-rc) під впливом чинників, що імітують умови роботи в Міжнародному експериментальному термоядерному реакторі (ІТЕР): послідовний вплив нейтронів та атомів перезарядки (розпорошення). Вперше доведено, що рекристалізація W-IG приводить до стабілізації структури його поверхні та, як наслідок, оптичних характеристик. Проведено комплексні дослідження радіяційних перетворень поверхні, що уможливили з’ясувати фізичні механізми її ерозії під впливом чинників ІТЕР і побудувати моделі шерсткости поверхні. Вперше обґрунтовано модель співіснування двох типів шерсткости на поверхні W-IG та її модифікування при рекристалізації.

The paper presents experimental study of surface-structure modification and optical-properties’ change of two types of tungsten (W-IG and W-rc) under impact of factors imitating operating conditions in International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER): successive impact of neutrons and recharge atoms (sputtering). For the first time, the fact is determined that the W-IG recrystallization leads to stabilization of both surface structure and, as a result, optical properties. The comprehensive study of radiation-induced transformations of the surface reveals physical mechanisms of its erosion under the ITER factors and results in creation of the roughness model. For the first time, a model of coexistence of two types of roughness on the W-IG surface and its transformations under recrystallization is grounded.