Физико-технические проблемы управляемого термоядерного синтеза
Ключевые слова:
теплообмен, гидродинамика, термоядерный синтез, нанотехнологии
Аннотация
Приведен краткий обзор направлений научной деятельности и результатов исследований, проводимых на кафедре общей физики и ядерного синтеза (ОФиЯС). Основная направленность работ связана с проблемами управляемого термоядерного синтеза и плазменных технологий. Изучаются теплообмен и гидродинамика в обращенных к плазме элементах конструкций термоядерных реакторов, где односторонний нагрев приводит к существенно неравномерному распределению плотности теплового потока и температуры стенки по внутреннему периметру трубы. Проводятся экспериментальные исследования пузырькового кипения и режимов теплообмена в сильно недогретом потоке; интенсифицированного теплообмена в кольцевых каналах и моделях шаровых засыпок с микротвэлами; интенсификации теплообмена применительно к задачам охлаждения ИТЕР. Создан крупномасштабный стенд по исследованию теплогидравлических процессов в моделях перспективных тепловыделяющих сборок ядерных реакторов при параметрах реактора ВВЭР. Ведутся работы по исследованию стойкости тугоплавких материалов под действием мощных плазменно-тепловых потоков, ожидаемых в термоядерном реакторе, — токамаке. На сооруженной плазменной установке с линейной мультикасповой магнитной системой с уникально высокими параметрами испытываются материалы горячей плазмой мегаваттного масштаба. Уникальное плазменное устройство было сконструировано для изучения взаимодействия плазмы с поверхностью и высокотемпературного плазменного тестирования тугоплавких металлов, таких как вольфрам, молибден, сталь и др. В ходе экспериментов планируется разработать новую технологию высокопористой структуры поверхности тугоплавкого металла, включая вольфрамовый «пух». Подобные исследования актуальны для изобретения новых материалов, представляющих значительный интерес для ядерных, химических, энергетических и биомедицинских технологий. Основные направления работ по нанотехнологиям связаны с получением, исследованием и прикладным использованием углеродных наноструктур, таких как фуллерены, углеродные нанотрубки, графен, и их производных. Рассматривается задача явления упрочнения зависимости степени упрочнения стальной поверхности от типа и интенсивности падающего облучения, а также от типа наноуглеродного материала. Исследуется взаимодействие заряженных частиц и излучения с конструкционными материалами, для решения проблем рассеяния ионных пучков в неоднородных средах, продолжается экспериментальное и теоретическое изучение процессов взаимодействия электронов и легких ионов с неоднородными твердыми телами. Развиваются инновационные методы разрушающего и неразрушающего анализа тонких пленок, в том числе послойный анализ. На кафедре построены уникальные плазменные установки: высокочастотный индукционный плазмотрон для химического спектрального анализа; дуговой плазмотрон для изучения процессов свободного горения плазмы; высоковольтная установка для исследования стримерного и дугового разрядов с электролизом; установка холодной плазмы для изучения воздействия разряда на биологические ткани. С их помощью успешно проводят как научно-исследовательские, так и лабораторные студенческие работы.
Литература
1. Dedov A.V., Komov A.T., Varava A.N., Yagov V.V. Hydrodynamics and Heat Transfer in Swirl Flow Under Conditions of One-Side Heating. Pt. 2. Boiling Heat Transfer. Critical Heat Fluxes // Intern. J. Heat and Mass Transfer. 2010. No. 53 (21—22). Pp. 4966—4975.
2. Болтенко Э.А. и др. Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления в кольцевом канале с интенсификаторами теплообмена // Теплоэнергетика. 2015. № 3. С. 22—28.
3. Smorchkova Y.V., Varava A.N., Dedov A.V., Komov A.T. Experimental Study of Fluid Dynamics in the Pebble Bed in a Radial Coolant Flow // J. Phys. Conf. Ser. 2016. V. 754. Pp. 1—5.
4. Будаев В.П. Результаты испытаний вольфрамовых мишеней дивертора при мощных плазменно-тепловых нагрузках, ожидаемых в ИТЭР и токамаках реакторного масштаба (обзор) // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Термоядерный синтез». 2015. № 38 (4). С. 5—33.
5. Budaev V.P. e. a. Tungsten Recrystalization and Cracking under Iter-relevant Heat Loads // J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 463. Pp. 237—240.
6. Будаев В.П. и др. Дальние корреляции в структуре фрактальных пленок // Письма в ЖЭТФ. 2012. № 95 (2). С. 84—90.
7. Будаев В.П. и др. Рекристаллизация и изменение рельефа поверхности стали под воздействием излучения в плазменных разрядах большой мощности // Физика плазмы. 2013. Т. 39. № 11. С. 1017—1031.
8. Будаев В.П. Стохастическая кластеризация поверхности при взаимодействии плазмы с материалами// Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. Вып. 5. С. 284—290.
9. Бочаров Г.С. и др. Оптимизация упрочнения стальной поверхности углеродными наноструктурами с последующей обработкой высокоинтенсивными источниками // Поверхность. 2017. № 12.
10. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide // J. Am. Chem. Soc. 1958. V. 80. P. 1339.
11. Li D. e. a. Processable Aqueous Dispersions of Graphene Nanosheets // Nat. Nanotech. 2008. V. 3. P. 101.
12. Pei S.F., Cheng H.M. The Reduction of Graphene Oxide // Carbon. 2011. V. 50. Pр. 3210—3228.
13. Бочаров Г.С. и др. Термическое восстановление оксида графена // Наноструктуры в конденсированных средах. Минск: Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова, 2016. С. 308—314.
14. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Physical and Chemical Characteristics of Partially Reduced Graphene Oxide // Proc. Graphene-2017. Barcelona (Spain), 2017. Pp. 28—31.
15. Кукушкин В.И., Ваньков А.В., Кукушкин И.В. К вопросу о дальнодействии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния // Письма ЖЭТФ. 2013. Т. 98. № 2. С. 72—77.
16. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. 2002. № 172. С. 401—438.
17. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Emission Properties of Carbon Nanotubes and Cathodes on Their Basis // Plasma Sources Sci. and Tech. 2009. V. 18. P. 034013.
18. Елецкий А.В. Холодные полевые эмиттеры на основе углеродных нанотрубок // УФН. 2010. Т. 180. № 9. C. 897—930.
19. Bocharov G.S., Eletskii A.V. Theory of CNT- based Electron Field Emitters // Nanomaterials. 2013. V. 3. Pр. 393—442.
20. Bocharov G.S., Belsky M.D., Eletskii A.V., Sommerer T. Electrical Field Enhancement in Carbon Nanotube-Based Electron Field Cathodes // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2010. V. 19. Pр. 92—99.
21. Blackie, E.J., Le Ru E.C., Etchegoin, P.G. Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Nonresonant Molecules // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131 (40). P. 14466.
22. Le Ru E.C., Blackie E., Meyer M., Etchegoin P.G. Surface Enhanced Raman Scattering Enhancement Factors: A Comprehensive Study // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111 (37). P. 13794.
23. Nie S., Emory S.R. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering // Sci. 1997. V. 275 (5303). P. 1102.
24. Le Ru E.C., Meyer M., Etchegoin P.G. Proof of Single-Molecule Sensitivity in Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) by Means of a Two-Analyte Technique// J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110 (4). P. 1944.
25. Kostanovskiy I.A., Afanas'ev V.P., Naujoks D., Mayer M. Hydrocarbon Isotope Detection By Elastic Peak Electron Spectroscopy // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2015. V. 202 . Pp. 22—25.
26. Afanas’ev V.P. e. a. Determination of Atomic Hydrogen in Hydrocarbons by Means of the Reflected Electron Energy Loss Spectroscopy and the X-Ray Photoelectron Spectroscopy // J. Phys.: Conf. Series. 2016. V. 748. P. 012005.
27. CasaXPS. Proc. Software for XPS, AES, SIMS and More [Офиц. сайт] http://www.casaxps.com (дата обра- щения 03.06.2017)
28. Briggs D., Grant J.T. Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester: IM Publ., 2003.
29. Tilinin I.S, Jablonski A., Zemek J., Hucek S. Escape Probability of Signal Photoelectrons from Non-crystalline Solids: Influence of Anisotropy of Photoemission // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1997. V. 87. P. 127. Pp. 127—140.
30. Jablonski A., Zemek J. // J Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 4799.
31. Афанасьев В.П., Капля П.С., Головина О.Ю., Грязев А.С. Расшифровка спектров РФЭС с последовательным учeтом влияния процессов многократного упругого и неупругого рассеяния // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 1. C. 68—73.
32. Afanas’ev V., Gryazev A. Angular Distribution of XPS Peaks by Layers of a Finite Thickness // Advanced Materials Research. 2015. V. 1085. P. 496—501.
33. Afanas’ev e. a. Photoelectron Spectra of Finite- Thickness Layers // J. Vacuum Sci.&Tech. B. 2015. V. 33. P. 03D101.
34. Afanas’ev V.P., Kaplya P.S., Gryazev A.S. Angle-Resolved Photoelectron Spectra of Layers of Finite Thickness // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2015. V. 9. P. 590—598.
35. Афанасьев В.П. и др. Расчет рентгеновских спектров фотоэлектронов в широком интервале потерь энергии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 9. С. 9—14.
36. Афанасьев В.П., Грязев А.С., Кузнецова А.В., Ляпунов Н.В. Восстановление дифференциальных сечений неупругого рассеяния электронов из РФЭС и ХПЭ спектров бериллия и углерода // Ядерная физика и инжиниринг. 2015. № 9—10. С. 498—503.
37. Афанасьев В.П. и др. Спектры характеристических потерь энергии ниобия, дифференциальные сечения неупругих потерь энергии и рентгеновские фотоэлектронные спектры с угловым разрешением // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 1. С. 73—79.
38. Afanas’ev V.P., Gryazev A.S., Kaplya P.S., AndreyevaYu.O., Intrinsic Excitation Effect for the Al and Mg Samples XPS Analysis // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016. V. 10 (1). Pр. 108—112.
39. Афанасьев В.П., Капля П.С., Лисицына Е.Д. Малоугловое приближение и модель Освальда–Каспера–Гауклера в задачах отражения электронов от твердых тел // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 3. C. 66—71.
40. Afanas’ev V.P., Efremenko D.S., Kaplya P.S. Analytical and Numerical Methods for Computing Electron Partial Intensities in the Case of Multilayer Systems // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2016. V. 210. Pp. 16—29.
41. Афанасьев В.П. и др. Восстановление дифференциальных сечений неупругого рассеяния на основе спектров рентгеновской фотоэлектронной эмиссии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 9. С. 27—32.
42. Kaplya P.S., Afanas’ev V.P. Correction Coefficients in X-ray Photoelectron Spectroscopy // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2016. V. 10 (5). Pp. 1053—1059.
43. Afanas’ev V.P. e. a. Kilovolt Electron Back- scattering // Z. Phys. B. Cond. Mat. 1994. V. 96. Pp. 253—259.
44. Werner W.S.M. // Surf. Interface Anal. 1995. V. 23. P. 737.
45. Hofmann S. Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy in Material Science. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
46. Капля П.С. Создание высокоточных методов анализа твердых тел на основе расшифровки данных электронной спектроскопии методами инвариантного погружения: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. М., 2016.
47. Galindo R.E. e. a. Towards Nanometric Resolution in Multilayer Depth Profiling: a Comparative Study of RBS, SIMS, XPS and GDOES // Analytical and Bioanalytical Chem. 2010. V. 396. No. 8. Pp. 2725—2740.
48. Lubenchenko A.V. e. a. An XPS Method for Layer Profiling of NbN Thin Films // EPJ Web of Conf. 2017. V. 132. P. 03053.
49. Лубенченко А.В. и др. Исследование наноразмерных пленок ниобия и нитрида ниобия методом РФЭС // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тезисы XXII Междунар. науч.-техн. конф. М.: Изд-во МЭИ, 2016. С. 41.
50. Meledin D. e. a. A 1.3-THz Balanced Waveguide HEB Mixer for the APEX Telescope // IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 2009. V. 57 (1). P. 89.
---
Для цитирования: Афанасьев В.П., Будаев В.П., Дедов А.В., Елецкий А.В., Комов А.Т., Кулыгин В.М., Лубенченко А.В., Федорович С.Д., Ши Нгуен-Куок. Физико-технические проблемы управляемого термоядерного синтеза // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 31—43. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-31-43.
#
1. Dedov A.V., Komov A.T., Varava A.N., Yagov V.V. Hydrodynamics and Heat Transfer in Swirl Flow Under Conditions of One-Side Heating. Pt. 2. Boiling Heat Transfer. Critical Heat Fluxes. Intern. J. Heat and Mass Transfer. 2010;53 (21—22):4966—4975.
2. Boltenko E.A. i dr. Issledovanie Teplootdachi i Gidravlicheskogo Soprotivleniya v Kol'tsevom Kanale s Intensifikatorami Teploobmena. Teploenergetika. 2015;3:22—28. (in Russian).
3. Smorchkova Y.V., Varava A.N., Dedov A.V., Komov A.T. Experimental Study of Fluid Dynamics in the Pebble Bed in a Radial Coolant Flow. J. Phys. Conf. Ser. 2016:754:1—5.
4. Budaev V.P. Rezul'taty Ispytaniy Vol'framovyh Misheney Divertora pri Moshchnyh Plazmenno- teplovyh Nagruzkah, Ozhidaemyh v ITER i Tokamakah Reaktornogo Masshtaba (Obzor). Voprosy Atomnoy Nauki i Tekhniki. Seriya «Termoyadernyy Sintez». 2015;38 (4):5—33. (in Russian).
5. Budaev V.P. e. a. Tungsten Recrystalization and Cracking under Iter-relevant Heat Loads. J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 463:237—240.
6. Budaev V.P. i dr. Dal'nie Korrelyatsii v Strukture Fraktal'nyh Plenok. Pis'ma v ZHETF. 2012;95 (2):84—90. (in Russian).
7. Budaev V.P. i dr. Rekristallizatsiya i Izmenenie Rel'efa Poverhnosti Stali pod Vozdeystviem Izlucheniya v Plazmennyh Razryadah Bol'shoy Moshchnosti. Fizika Plazmy. 2013;39;11:1017—1031. (in Russian).
8. Budaev V.P. Stohasticheskaya Klasterizatsiya Poverhnosti pri Vzaimodeystvii Plazmy s Materialami. Pis'ma v ZHETF. 2017;105;5:284—290. (in Russian).
9. Bocharov G.S. i dr. Optimizatsiya Uprochneniya Stal'noy Poverhnosti Uglerodnymi Nanostrukturami s Posleduyushchey Obrabotkoy Vysokointensivnymi istochnikami. Poverhnost'. 2017;12. (in Russian).
10. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide. J. Am. Chem. Soc. 1958;80:1339.
11. Li D. e. a. Processable Aqueous Dispersions of Graphene Nanosheets. Nat. Nanotech. 2008;3:101.
12. Pei S.F., Cheng H.M. The Reduction of Graphene Oxide. Carbon. 2011;50:3210—3228.
13. Bocharov G.S. i dr. Termicheskoe Vosstanovlenie Oksida Grafena. Nanostruktury v Kondensirovannyh Sredah. Minsk: Institut Teplo- i Massoobmena im. A.V. Lykova. 2016:308—314. (in Russian).
14. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Physical and Chemical Characteristics of Partially Reduced Graphene Oxide. Proc. Graphene-2017. Barcelona (Spain), 2017:28—31.
15. Kukushkin V.I., Van'kov A.V., Kukushkin I.V. K Voprosu o Dal'nodeystvii Poverhnostno- usilennogo Ramanovskogo Rasseyaniya. Pis'ma ZHETF. 2013;98;2:72—77. (in Russian).
16. Eletskiy A.V. Uglerodnye Nanotrubki i ih Emission- nye Svoystva. UFN. 2002;172:401—438. (in Russian).
17. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Emission Properties of Carbon Nanotubes and Cathodes on Their Basis. Plasma Sources Sci. and Tech. 2009;18:034013.
18. Eletskiy A.V. Holodnye Polevye Emittery na Osnove Uglerodnyh Nanotrubok. UFN. 2010;180;9:897—930. (in Russian).
19. Bocharov G.S., Eletskii A.V. Theory of CNT-based Electron Field Emitters. Nanomaterials. 2013;3:393—442.
20. Bocharov G.S., Belsky M.D., Eletskii A.V., Sommerer T. Electrical Field Enhancement in Carbon Nanotube-Based Electron Field Cathodes. Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2010;19:92—99.
21. Blackie, E.J., Le Ru E.C., Etchegoin, P.G. Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Nonresonant Molecules. J. Am. Chem. Soc. 2009;131 (40):14466.
22. Le Ru E.C., Blackie E., Meyer M., Etchegoin P.G. Surface Enhanced Raman Scattering Enhancement Factors: A Comprehensive Study. J. Phys. Chem. C. 2007; 111 (37):13794.
23. Nie S., Emory S.R. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering. Sci. 1997; 275 (5303):1102.
24. Le Ru E.C., Meyer M., Etchegoin P.G. Proof of Single-Molecule Sensitivity in Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) by Means of a Two-Analyte Technique. J. Phys. Chem. B. 2006;110 (4):1944.
25. Kostanovskiy I.A., Afanas'ev V.P., Naujoks D., Mayer M., Hydrocarbon Isotope Detection By Elastic Peak Electron Spectroscopy. J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2015;202:22—25.
26. Afanas’ev V.P. e. a. Determination of Atomic Hydrogen in Hydrocarbons by Means of the Reflected Electron Energy Loss Spectroscopy and the X-Ray Photoelectron Spectroscopy. J. Phys.: Conf. Series. 2016; 748:012005.
27. CasaXPS. Proc. Software for XPS, AES, SIMS and More [Ofits. Sayt] http://www.casaxps.com (Data Obrashcheniya 03.06.2017)
28. Briggs D., Grant J.T. Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester: IM Publ., 2003.
29. Tilinin I.S, Jablonski A., Zemek J., Hucek S. Escape Probability of Signal Photoelectrons from Non-crystalline Solids: Influence of Anisotropy of Photoemission. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1997;87;127:127—140.
30. Jablonski A., Zemek J. J Phys. Rev. B. 1993;48:4799.
31. Afanas'ev V.P., Kaplya P.S., Golovina O.Yu., Gryazev A.S. Rasshifrovka Spektrov RFES s Posledovatel'nym Uchetom Vliyaniya Protsessov Mnogokratnogo Uprugogo i Neuprugogo Rasseyaniya. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2015;1:68—73. (in Russian).
32. Afanas’ev V., Gryazev A. Angular Distribution of XPS Peaks by Layers of a Finite Thickness. Advanced Materials Research. 2015;1085:496—501.
33. Afanas’ev e. a. Photoelectron Spectra of Finite- Thickness Layers. J. Vacuum Sci.&Tech. B. 2015;33: 03D101.
34. Afanas’ev V.P., Kaplya P.S., Gryazev A.S. Angle-Resolved Photoelectron Spectra of Layers of Finite Thickness. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2015;9:590—598.
35. Afanas'ev V.P. i dr. Raschet Rentgenovskih Spektrov Fotoelektronov v Shirokom Intervale Poter' Energii. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2015;9:9—14. (in Russian).
36. Afanas'ev V.P., Gryazev A.S., Kuznetsova A.V., Lyapunov N.V. Vosstanovlenie Differentsial'nyh Seche- niy Neuprugogo Rasseyaniya Elektronov iz RFES i HPE Spektrov Berilliya i Ugleroda. Yadernaya Fizika i Inzhiniring. 2015;9—10:498—503. (in Russian).
37. Afanas'ev V.P. i dr. Spektry Harakteristicheskih Poter' Energii Niobiya, Differentsial'nye Secheniya Neuprugih Poter' Energii i Rentgenovskie Fotoelektronnye Spektry s Uglovym Razresheniem. Poverhnost'. Rent- genovskie, Sinhrotronnye I Neytronnye Issledovaniya;2016;1:73—79. (in Russian).
38. Afanas’ev V.P., Gryazev A.S., Kaplya P.S., Andreyeva Yu.O. Intrinsic Excitation Effect for the Al and Mg Samples XPS Analysis. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016;10 (1):108—112.
39. Afanas'ev V.P., Kaplya P.S., Lisitsyna E.D. Malouglovoe Priblizhenie i Model' Osval'da–Kaspera– Gauklera v Zadachah Otrazheniya Elektronov ot Tverdyh Tel. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye I Neytronnye Issledovaniya. 2016;3:66—71. (in Russian).
40. Afanas’ev V.P., Efremenko D.S., Kaplya P.S. Analytical and Numerical Methods for Computing Electron Partial Intensities in the Case of Multilayer Systems. J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2016;210:16—29.
41. Afanas'ev V.P. i dr. Vosstanovlenie Differentsial'- nyh Secheniy Neuprugogo Rasseyaniya na Osnove Spektrov Rentgenovskoy Fotoelektronnoy Emissii. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2016;9:27—32. (in Russian).
42. Kaplya P.S., Afanas’ev V.P. Correction Coeffi- cients in X-ray Photoelectron Spectroscopy. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2016;10 (5):1053—1059.
43. Afanas’ev V.P. e. a. Kilovolt Electron Back-scattering. Z. Phys. B. Cond. Mat. 1994;96:253—259.
44. Werner W.S.M.. Surf. Interface Anal. 1995;23: 737.
45. Hofmann S. Auger and X-ray Photoelectron spectroscopy in material Science. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
46. Kaplya P.S. Sozdanie Vysokotochnyh Metodov Analiza Tverdyh Tel na Osnove Rasshifrovki Dannyh Elektronnoy Spektroskopii Metodami Invariantnogo Pogruzheniya: Diss. ... Kand. Fiz.-mat. Nauk. M., 2016. (in Russian).
47. Galindo R.E. e. a. Towards Nanometric Resolution in Multilayer Depth Profiling: a Comparative Study of RBS, SIMS, XPS and GDOES. Analytical and Bioanalytical Chem. 2010;396;8:2725—2740.
48. Lubenchenko A.V. e. a. An XPS Method for Layer Profiling of NbN Thin Films. EPJ Web of Conf. 2017;132:03053.
49. Lubenchenko A.V. i dr. Issledovanie Nanorazmernyh Plenok Niobiya i Nitrida Niobiya Metodom RFES. Radioelektronika, Elektrotekhnika i Energetika: Tezisy XXII Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. M.: Izd-vo MPEI, 2016:41. (in Russian).
50. Meledin D. e. a. A 1.3-THz Balanced Waveguide HEB Mixer for the APEX Telescope. IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 2009;57 (1):89.
---
For citation: Afanas'ev V.P., Budaev V.P., Dedov A.V., Eletskii A.V., Komov A.T., Kulygin V.M., Lubenchenko A.V., Fedorovich S.D., Shi Nguyen-Kuok. The Physical and Technological Problems of Controlled Thermonuclear Fusion. MPEI Vestnik. 2017; 6:31—43. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-31-43.
2. Болтенко Э.А. и др. Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления в кольцевом канале с интенсификаторами теплообмена // Теплоэнергетика. 2015. № 3. С. 22—28.
3. Smorchkova Y.V., Varava A.N., Dedov A.V., Komov A.T. Experimental Study of Fluid Dynamics in the Pebble Bed in a Radial Coolant Flow // J. Phys. Conf. Ser. 2016. V. 754. Pp. 1—5.
4. Будаев В.П. Результаты испытаний вольфрамовых мишеней дивертора при мощных плазменно-тепловых нагрузках, ожидаемых в ИТЭР и токамаках реакторного масштаба (обзор) // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Термоядерный синтез». 2015. № 38 (4). С. 5—33.
5. Budaev V.P. e. a. Tungsten Recrystalization and Cracking under Iter-relevant Heat Loads // J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 463. Pp. 237—240.
6. Будаев В.П. и др. Дальние корреляции в структуре фрактальных пленок // Письма в ЖЭТФ. 2012. № 95 (2). С. 84—90.
7. Будаев В.П. и др. Рекристаллизация и изменение рельефа поверхности стали под воздействием излучения в плазменных разрядах большой мощности // Физика плазмы. 2013. Т. 39. № 11. С. 1017—1031.
8. Будаев В.П. Стохастическая кластеризация поверхности при взаимодействии плазмы с материалами// Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. Вып. 5. С. 284—290.
9. Бочаров Г.С. и др. Оптимизация упрочнения стальной поверхности углеродными наноструктурами с последующей обработкой высокоинтенсивными источниками // Поверхность. 2017. № 12.
10. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide // J. Am. Chem. Soc. 1958. V. 80. P. 1339.
11. Li D. e. a. Processable Aqueous Dispersions of Graphene Nanosheets // Nat. Nanotech. 2008. V. 3. P. 101.
12. Pei S.F., Cheng H.M. The Reduction of Graphene Oxide // Carbon. 2011. V. 50. Pр. 3210—3228.
13. Бочаров Г.С. и др. Термическое восстановление оксида графена // Наноструктуры в конденсированных средах. Минск: Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова, 2016. С. 308—314.
14. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Physical and Chemical Characteristics of Partially Reduced Graphene Oxide // Proc. Graphene-2017. Barcelona (Spain), 2017. Pp. 28—31.
15. Кукушкин В.И., Ваньков А.В., Кукушкин И.В. К вопросу о дальнодействии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния // Письма ЖЭТФ. 2013. Т. 98. № 2. С. 72—77.
16. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. 2002. № 172. С. 401—438.
17. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Emission Properties of Carbon Nanotubes and Cathodes on Their Basis // Plasma Sources Sci. and Tech. 2009. V. 18. P. 034013.
18. Елецкий А.В. Холодные полевые эмиттеры на основе углеродных нанотрубок // УФН. 2010. Т. 180. № 9. C. 897—930.
19. Bocharov G.S., Eletskii A.V. Theory of CNT- based Electron Field Emitters // Nanomaterials. 2013. V. 3. Pр. 393—442.
20. Bocharov G.S., Belsky M.D., Eletskii A.V., Sommerer T. Electrical Field Enhancement in Carbon Nanotube-Based Electron Field Cathodes // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2010. V. 19. Pр. 92—99.
21. Blackie, E.J., Le Ru E.C., Etchegoin, P.G. Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Nonresonant Molecules // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131 (40). P. 14466.
22. Le Ru E.C., Blackie E., Meyer M., Etchegoin P.G. Surface Enhanced Raman Scattering Enhancement Factors: A Comprehensive Study // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111 (37). P. 13794.
23. Nie S., Emory S.R. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering // Sci. 1997. V. 275 (5303). P. 1102.
24. Le Ru E.C., Meyer M., Etchegoin P.G. Proof of Single-Molecule Sensitivity in Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) by Means of a Two-Analyte Technique// J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110 (4). P. 1944.
25. Kostanovskiy I.A., Afanas'ev V.P., Naujoks D., Mayer M. Hydrocarbon Isotope Detection By Elastic Peak Electron Spectroscopy // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2015. V. 202 . Pp. 22—25.
26. Afanas’ev V.P. e. a. Determination of Atomic Hydrogen in Hydrocarbons by Means of the Reflected Electron Energy Loss Spectroscopy and the X-Ray Photoelectron Spectroscopy // J. Phys.: Conf. Series. 2016. V. 748. P. 012005.
27. CasaXPS. Proc. Software for XPS, AES, SIMS and More [Офиц. сайт] http://www.casaxps.com (дата обра- щения 03.06.2017)
28. Briggs D., Grant J.T. Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester: IM Publ., 2003.
29. Tilinin I.S, Jablonski A., Zemek J., Hucek S. Escape Probability of Signal Photoelectrons from Non-crystalline Solids: Influence of Anisotropy of Photoemission // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1997. V. 87. P. 127. Pp. 127—140.
30. Jablonski A., Zemek J. // J Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 4799.
31. Афанасьев В.П., Капля П.С., Головина О.Ю., Грязев А.С. Расшифровка спектров РФЭС с последовательным учeтом влияния процессов многократного упругого и неупругого рассеяния // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 1. C. 68—73.
32. Afanas’ev V., Gryazev A. Angular Distribution of XPS Peaks by Layers of a Finite Thickness // Advanced Materials Research. 2015. V. 1085. P. 496—501.
33. Afanas’ev e. a. Photoelectron Spectra of Finite- Thickness Layers // J. Vacuum Sci.&Tech. B. 2015. V. 33. P. 03D101.
34. Afanas’ev V.P., Kaplya P.S., Gryazev A.S. Angle-Resolved Photoelectron Spectra of Layers of Finite Thickness // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2015. V. 9. P. 590—598.
35. Афанасьев В.П. и др. Расчет рентгеновских спектров фотоэлектронов в широком интервале потерь энергии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 9. С. 9—14.
36. Афанасьев В.П., Грязев А.С., Кузнецова А.В., Ляпунов Н.В. Восстановление дифференциальных сечений неупругого рассеяния электронов из РФЭС и ХПЭ спектров бериллия и углерода // Ядерная физика и инжиниринг. 2015. № 9—10. С. 498—503.
37. Афанасьев В.П. и др. Спектры характеристических потерь энергии ниобия, дифференциальные сечения неупругих потерь энергии и рентгеновские фотоэлектронные спектры с угловым разрешением // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 1. С. 73—79.
38. Afanas’ev V.P., Gryazev A.S., Kaplya P.S., AndreyevaYu.O., Intrinsic Excitation Effect for the Al and Mg Samples XPS Analysis // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016. V. 10 (1). Pр. 108—112.
39. Афанасьев В.П., Капля П.С., Лисицына Е.Д. Малоугловое приближение и модель Освальда–Каспера–Гауклера в задачах отражения электронов от твердых тел // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 3. C. 66—71.
40. Afanas’ev V.P., Efremenko D.S., Kaplya P.S. Analytical and Numerical Methods for Computing Electron Partial Intensities in the Case of Multilayer Systems // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2016. V. 210. Pp. 16—29.
41. Афанасьев В.П. и др. Восстановление дифференциальных сечений неупругого рассеяния на основе спектров рентгеновской фотоэлектронной эмиссии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 9. С. 27—32.
42. Kaplya P.S., Afanas’ev V.P. Correction Coefficients in X-ray Photoelectron Spectroscopy // J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2016. V. 10 (5). Pp. 1053—1059.
43. Afanas’ev V.P. e. a. Kilovolt Electron Back- scattering // Z. Phys. B. Cond. Mat. 1994. V. 96. Pp. 253—259.
44. Werner W.S.M. // Surf. Interface Anal. 1995. V. 23. P. 737.
45. Hofmann S. Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy in Material Science. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
46. Капля П.С. Создание высокоточных методов анализа твердых тел на основе расшифровки данных электронной спектроскопии методами инвариантного погружения: дисс. ... канд. физ.-мат. наук. М., 2016.
47. Galindo R.E. e. a. Towards Nanometric Resolution in Multilayer Depth Profiling: a Comparative Study of RBS, SIMS, XPS and GDOES // Analytical and Bioanalytical Chem. 2010. V. 396. No. 8. Pp. 2725—2740.
48. Lubenchenko A.V. e. a. An XPS Method for Layer Profiling of NbN Thin Films // EPJ Web of Conf. 2017. V. 132. P. 03053.
49. Лубенченко А.В. и др. Исследование наноразмерных пленок ниобия и нитрида ниобия методом РФЭС // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тезисы XXII Междунар. науч.-техн. конф. М.: Изд-во МЭИ, 2016. С. 41.
50. Meledin D. e. a. A 1.3-THz Balanced Waveguide HEB Mixer for the APEX Telescope // IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 2009. V. 57 (1). P. 89.
---
Для цитирования: Афанасьев В.П., Будаев В.П., Дедов А.В., Елецкий А.В., Комов А.Т., Кулыгин В.М., Лубенченко А.В., Федорович С.Д., Ши Нгуен-Куок. Физико-технические проблемы управляемого термоядерного синтеза // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 31—43. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-31-43.
#
1. Dedov A.V., Komov A.T., Varava A.N., Yagov V.V. Hydrodynamics and Heat Transfer in Swirl Flow Under Conditions of One-Side Heating. Pt. 2. Boiling Heat Transfer. Critical Heat Fluxes. Intern. J. Heat and Mass Transfer. 2010;53 (21—22):4966—4975.
2. Boltenko E.A. i dr. Issledovanie Teplootdachi i Gidravlicheskogo Soprotivleniya v Kol'tsevom Kanale s Intensifikatorami Teploobmena. Teploenergetika. 2015;3:22—28. (in Russian).
3. Smorchkova Y.V., Varava A.N., Dedov A.V., Komov A.T. Experimental Study of Fluid Dynamics in the Pebble Bed in a Radial Coolant Flow. J. Phys. Conf. Ser. 2016:754:1—5.
4. Budaev V.P. Rezul'taty Ispytaniy Vol'framovyh Misheney Divertora pri Moshchnyh Plazmenno- teplovyh Nagruzkah, Ozhidaemyh v ITER i Tokamakah Reaktornogo Masshtaba (Obzor). Voprosy Atomnoy Nauki i Tekhniki. Seriya «Termoyadernyy Sintez». 2015;38 (4):5—33. (in Russian).
5. Budaev V.P. e. a. Tungsten Recrystalization and Cracking under Iter-relevant Heat Loads. J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 463:237—240.
6. Budaev V.P. i dr. Dal'nie Korrelyatsii v Strukture Fraktal'nyh Plenok. Pis'ma v ZHETF. 2012;95 (2):84—90. (in Russian).
7. Budaev V.P. i dr. Rekristallizatsiya i Izmenenie Rel'efa Poverhnosti Stali pod Vozdeystviem Izlucheniya v Plazmennyh Razryadah Bol'shoy Moshchnosti. Fizika Plazmy. 2013;39;11:1017—1031. (in Russian).
8. Budaev V.P. Stohasticheskaya Klasterizatsiya Poverhnosti pri Vzaimodeystvii Plazmy s Materialami. Pis'ma v ZHETF. 2017;105;5:284—290. (in Russian).
9. Bocharov G.S. i dr. Optimizatsiya Uprochneniya Stal'noy Poverhnosti Uglerodnymi Nanostrukturami s Posleduyushchey Obrabotkoy Vysokointensivnymi istochnikami. Poverhnost'. 2017;12. (in Russian).
10. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide. J. Am. Chem. Soc. 1958;80:1339.
11. Li D. e. a. Processable Aqueous Dispersions of Graphene Nanosheets. Nat. Nanotech. 2008;3:101.
12. Pei S.F., Cheng H.M. The Reduction of Graphene Oxide. Carbon. 2011;50:3210—3228.
13. Bocharov G.S. i dr. Termicheskoe Vosstanovlenie Oksida Grafena. Nanostruktury v Kondensirovannyh Sredah. Minsk: Institut Teplo- i Massoobmena im. A.V. Lykova. 2016:308—314. (in Russian).
14. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Physical and Chemical Characteristics of Partially Reduced Graphene Oxide. Proc. Graphene-2017. Barcelona (Spain), 2017:28—31.
15. Kukushkin V.I., Van'kov A.V., Kukushkin I.V. K Voprosu o Dal'nodeystvii Poverhnostno- usilennogo Ramanovskogo Rasseyaniya. Pis'ma ZHETF. 2013;98;2:72—77. (in Russian).
16. Eletskiy A.V. Uglerodnye Nanotrubki i ih Emission- nye Svoystva. UFN. 2002;172:401—438. (in Russian).
17. Eletskii A.V., Bocharov G.S. Emission Properties of Carbon Nanotubes and Cathodes on Their Basis. Plasma Sources Sci. and Tech. 2009;18:034013.
18. Eletskiy A.V. Holodnye Polevye Emittery na Osnove Uglerodnyh Nanotrubok. UFN. 2010;180;9:897—930. (in Russian).
19. Bocharov G.S., Eletskii A.V. Theory of CNT-based Electron Field Emitters. Nanomaterials. 2013;3:393—442.
20. Bocharov G.S., Belsky M.D., Eletskii A.V., Sommerer T. Electrical Field Enhancement in Carbon Nanotube-Based Electron Field Cathodes. Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2010;19:92—99.
21. Blackie, E.J., Le Ru E.C., Etchegoin, P.G. Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Nonresonant Molecules. J. Am. Chem. Soc. 2009;131 (40):14466.
22. Le Ru E.C., Blackie E., Meyer M., Etchegoin P.G. Surface Enhanced Raman Scattering Enhancement Factors: A Comprehensive Study. J. Phys. Chem. C. 2007; 111 (37):13794.
23. Nie S., Emory S.R. Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering. Sci. 1997; 275 (5303):1102.
24. Le Ru E.C., Meyer M., Etchegoin P.G. Proof of Single-Molecule Sensitivity in Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) by Means of a Two-Analyte Technique. J. Phys. Chem. B. 2006;110 (4):1944.
25. Kostanovskiy I.A., Afanas'ev V.P., Naujoks D., Mayer M., Hydrocarbon Isotope Detection By Elastic Peak Electron Spectroscopy. J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2015;202:22—25.
26. Afanas’ev V.P. e. a. Determination of Atomic Hydrogen in Hydrocarbons by Means of the Reflected Electron Energy Loss Spectroscopy and the X-Ray Photoelectron Spectroscopy. J. Phys.: Conf. Series. 2016; 748:012005.
27. CasaXPS. Proc. Software for XPS, AES, SIMS and More [Ofits. Sayt] http://www.casaxps.com (Data Obrashcheniya 03.06.2017)
28. Briggs D., Grant J.T. Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester: IM Publ., 2003.
29. Tilinin I.S, Jablonski A., Zemek J., Hucek S. Escape Probability of Signal Photoelectrons from Non-crystalline Solids: Influence of Anisotropy of Photoemission. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1997;87;127:127—140.
30. Jablonski A., Zemek J. J Phys. Rev. B. 1993;48:4799.
31. Afanas'ev V.P., Kaplya P.S., Golovina O.Yu., Gryazev A.S. Rasshifrovka Spektrov RFES s Posledovatel'nym Uchetom Vliyaniya Protsessov Mnogokratnogo Uprugogo i Neuprugogo Rasseyaniya. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2015;1:68—73. (in Russian).
32. Afanas’ev V., Gryazev A. Angular Distribution of XPS Peaks by Layers of a Finite Thickness. Advanced Materials Research. 2015;1085:496—501.
33. Afanas’ev e. a. Photoelectron Spectra of Finite- Thickness Layers. J. Vacuum Sci.&Tech. B. 2015;33: 03D101.
34. Afanas’ev V.P., Kaplya P.S., Gryazev A.S. Angle-Resolved Photoelectron Spectra of Layers of Finite Thickness. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2015;9:590—598.
35. Afanas'ev V.P. i dr. Raschet Rentgenovskih Spektrov Fotoelektronov v Shirokom Intervale Poter' Energii. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2015;9:9—14. (in Russian).
36. Afanas'ev V.P., Gryazev A.S., Kuznetsova A.V., Lyapunov N.V. Vosstanovlenie Differentsial'nyh Seche- niy Neuprugogo Rasseyaniya Elektronov iz RFES i HPE Spektrov Berilliya i Ugleroda. Yadernaya Fizika i Inzhiniring. 2015;9—10:498—503. (in Russian).
37. Afanas'ev V.P. i dr. Spektry Harakteristicheskih Poter' Energii Niobiya, Differentsial'nye Secheniya Neuprugih Poter' Energii i Rentgenovskie Fotoelektronnye Spektry s Uglovym Razresheniem. Poverhnost'. Rent- genovskie, Sinhrotronnye I Neytronnye Issledovaniya;2016;1:73—79. (in Russian).
38. Afanas’ev V.P., Gryazev A.S., Kaplya P.S., Andreyeva Yu.O. Intrinsic Excitation Effect for the Al and Mg Samples XPS Analysis. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016;10 (1):108—112.
39. Afanas'ev V.P., Kaplya P.S., Lisitsyna E.D. Malouglovoe Priblizhenie i Model' Osval'da–Kaspera– Gauklera v Zadachah Otrazheniya Elektronov ot Tverdyh Tel. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye I Neytronnye Issledovaniya. 2016;3:66—71. (in Russian).
40. Afanas’ev V.P., Efremenko D.S., Kaplya P.S. Analytical and Numerical Methods for Computing Electron Partial Intensities in the Case of Multilayer Systems. J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2016;210:16—29.
41. Afanas'ev V.P. i dr. Vosstanovlenie Differentsial'- nyh Secheniy Neuprugogo Rasseyaniya na Osnove Spektrov Rentgenovskoy Fotoelektronnoy Emissii. Poverhnost'. Rentgenovskie, Sinhrotronnye i Neytronnye Issledovaniya. 2016;9:27—32. (in Russian).
42. Kaplya P.S., Afanas’ev V.P. Correction Coeffi- cients in X-ray Photoelectron Spectroscopy. J. Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Tech. 2016;10 (5):1053—1059.
43. Afanas’ev V.P. e. a. Kilovolt Electron Back-scattering. Z. Phys. B. Cond. Mat. 1994;96:253—259.
44. Werner W.S.M.. Surf. Interface Anal. 1995;23: 737.
45. Hofmann S. Auger and X-ray Photoelectron spectroscopy in material Science. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
46. Kaplya P.S. Sozdanie Vysokotochnyh Metodov Analiza Tverdyh Tel na Osnove Rasshifrovki Dannyh Elektronnoy Spektroskopii Metodami Invariantnogo Pogruzheniya: Diss. ... Kand. Fiz.-mat. Nauk. M., 2016. (in Russian).
47. Galindo R.E. e. a. Towards Nanometric Resolution in Multilayer Depth Profiling: a Comparative Study of RBS, SIMS, XPS and GDOES. Analytical and Bioanalytical Chem. 2010;396;8:2725—2740.
48. Lubenchenko A.V. e. a. An XPS Method for Layer Profiling of NbN Thin Films. EPJ Web of Conf. 2017;132:03053.
49. Lubenchenko A.V. i dr. Issledovanie Nanorazmernyh Plenok Niobiya i Nitrida Niobiya Metodom RFES. Radioelektronika, Elektrotekhnika i Energetika: Tezisy XXII Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. M.: Izd-vo MPEI, 2016:41. (in Russian).
50. Meledin D. e. a. A 1.3-THz Balanced Waveguide HEB Mixer for the APEX Telescope. IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech. 2009;57 (1):89.
---
For citation: Afanas'ev V.P., Budaev V.P., Dedov A.V., Eletskii A.V., Komov A.T., Kulygin V.M., Lubenchenko A.V., Fedorovich S.D., Shi Nguyen-Kuok. The Physical and Technological Problems of Controlled Thermonuclear Fusion. MPEI Vestnik. 2017; 6:31—43. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-31-43.
