Interakce tokamakového plazmatu s vybranými fúzními materiály

Abstract

Title: Interaction of tokamak plasma with selected fusion materials Author: Veronika Klevarová Department: Department of Physics of Materials Supervisor: Doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc. Supervisor's e-mail address: Milos.Janecek@mff.cuni.cz Abstract: The following work is devoted to structural analysis and study of relevant physical properties of materials with perspective use for the first wall and as construction materials of the tokamak device, prior to their interaction with the high-temperature plasma in Compass-D tokamak. The theoretical part contains an introduction to the interaction of tokamak plasma with fusion materials, including a description of the processes taking place during the plasma discharge (such as implantation, erosion, particles traveling in the tokamak vacuum vessel, redeposition, co-deposition with tritium etc.) and selection of appropriate fusion materials. The experimental part consists of structural analysis of selected materials by optical and scanning electron microscopy. Analysis of the structure revealed the presence of oxide layers in some samples prepared by the technology of plasma spraying; which was probably caused by sample preparation in the ambient air. Qualitative elemental analysis of the samples was performed by electron dispersive X-ray spectroscopy (EDS) in SEM....

Název práce: Interakce tokamakového plazmatu s vybranými fúzními materiály Autor: Veronika Klevarová Katedra (ústav): Katedra fyziky materiálů Vedoucí bakalářské práce: Doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc. E-mail vedoucího: Milos.Janecek@mff.cuni.cz Abstrakt: Práce je zaměřena na studium struktury a relevantních fyzikálních vlastností materiálů, jevících se jako perspektivní pro pokrytí první stěny a materiálů nosné konstrukce zařízení tokamak, před jejich interakcí s vysokoteplotním plazmatem v tokamaku Compass-D. Teoretická část práce se věnuje úvodu do studia problematiky interakce tokamakového plazmatu s fúzními materiály, včetně popisu procesů, k nimž dochází během plazmového výboje (implantace, eroze, cestování částic v objemu tokamaku, redepozice, kodepozice s tritiem, odpařování atd.) a výběru vhodných fúzních materiálů. Experimentální část se zabývá studiem struktury vzorků vybraných fúzních materiálů metodou optické a skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Pozorování struktury odhalilo u některých vzorků připravených technologií plazmového stříkání přítomnost oxidických vrstev, jež vznikly v důsledku jejich přípravy ve vzduchu. Pomocí energiově disperzní analýzy v SEM byla provedena kvalitativní prvková analýza vzorků. U objemových struktur wolframu a ODS oceli byla zjištěna přítomnost nečistot,...