Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma
Processes of sputtering, surface modification and deuterium retention of tungsten coatings were studied under the influence of low-energy (500 eV) deuterium plasma with fluence (2·10²⁴D+/m²) at room temperature. The method of cathodic arc evaporation was used to deposit W and WN-coatings on stainles...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2020 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194363 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma / G.D. Tolstolutskaya, A.S. Kuprin, A.V. Nikitin, I.E. Kopanets, V.N. Voyevodin, I.V. Kolodiy, R.L. Vasilenko, A.V. Ilchenko // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 2. — С. 54-59. — Бібліогр.: 23 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862569011247579136 |
|---|---|
| author | Tolstolutskaya, G.D. Kuprin, A.S. Nikitin, A.V. Kopanets, I.E. Voyevodin, V.N. Kolodiy, I.V. Vasilenko, R.L. Ilchenko, A.V. |
| author_facet | Tolstolutskaya, G.D. Kuprin, A.S. Nikitin, A.V. Kopanets, I.E. Voyevodin, V.N. Kolodiy, I.V. Vasilenko, R.L. Ilchenko, A.V. |
| citation_txt | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma / G.D. Tolstolutskaya, A.S. Kuprin, A.V. Nikitin, I.E. Kopanets, V.N. Voyevodin, I.V. Kolodiy, R.L. Vasilenko, A.V. Ilchenko // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 2. — С. 54-59. — Бібліогр.: 23 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Processes of sputtering, surface modification and deuterium retention of tungsten coatings were studied under the influence of low-energy (500 eV) deuterium plasma with fluence (2·10²⁴D+/m²) at room temperature. The method of cathodic arc evaporation was used to deposit W and WN-coatings on stainless steel. Results of erosion studies indicated that the sputtering yields for coatings WN and W are 3.1·10⁻³ and 4.8·10⁻³ at./ion, respectively, and at least two times larger compared to bulk W but almost an order of magnitude smaller compared to ferritic martensitic steels. The total D retentions of W coatings were on the order of 5·10¹⁹D/m² and around one orders of magnitude lower than that of WN.
Вивчено процеси розпилення, модифікації поверхні і захоплення дейтерію в вольфрамових покриттях під впливом низькоенергетичної (500 еВ) дейтерієвої плазми з флюенсом (4·10²⁴D+/м²). Метод катоднодугового випаровування використано для осадження W- і WN-покриттів на нержавіючу сталь. Результати ерозійних досліджень показали, що коефіцієнти розпилення покриттів WN і W складають 3.1·10⁻³ і 4.8·10⁻³ ат./іон відповідно і, як мінімум, в два рази більше в порівнянні з масивним W, але майже на порядок величини менше в порівнянні з феритно-мартенситними сталями. Загальна кількість дейтерію, утримуваного в W-покритті, становила близько 5·10¹⁹D/м², що приблизно на один порядок нижче, ніж у WN.
Изучены процессы распыления, модификации поверхности и захвата дейтерия в вольфрамовых покрытиях под воздействием низкоэнергетической (500 эВ) дейтериевой плазмы с флюенсом (4·10²⁴D+/м²). Метод катодно-дугового испарения использован для осаждения W- и WN-покрытий на нержавеющую сталь. Результаты эрозионных исследований показали, что коэффициенты распыления покрытий WN и W составляют 3,1·10⁻³ и 4,8·10⁻³ ат./ион соответственно и, как минимум, в два раза больше по сравнению с массивным W, но почти на порядок величины меньше по сравнению с ферритно-мартенситными сталями. Общее количество дейтерия, удерживаемого в W-покрытии, составляло около 5·10¹⁹D/м², что примерно на один порядок ниже, чем у WN.
|
| first_indexed | 2025-11-26T01:45:43Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-194363 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-26T01:45:43Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Tolstolutskaya, G.D. Kuprin, A.S. Nikitin, A.V. Kopanets, I.E. Voyevodin, V.N. Kolodiy, I.V. Vasilenko, R.L. Ilchenko, A.V. 2023-11-23T11:06:29Z 2023-11-23T11:06:29Z 2020 Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma / G.D. Tolstolutskaya, A.S. Kuprin, A.V. Nikitin, I.E. Kopanets, V.N. Voyevodin, I.V. Kolodiy, R.L. Vasilenko, A.V. Ilchenko // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 2. — С. 54-59. — Бібліогр.: 23 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 52.40Hf, 28.52Fa, 68.49Sf, 79.20Rf https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194363 Processes of sputtering, surface modification and deuterium retention of tungsten coatings were studied under the influence of low-energy (500 eV) deuterium plasma with fluence (2·10²⁴D+/m²) at room temperature. The method of cathodic arc evaporation was used to deposit W and WN-coatings on stainless steel. Results of erosion studies indicated that the sputtering yields for coatings WN and W are 3.1·10⁻³ and 4.8·10⁻³ at./ion, respectively, and at least two times larger compared to bulk W but almost an order of magnitude smaller compared to ferritic martensitic steels. The total D retentions of W coatings were on the order of 5·10¹⁹D/m² and around one orders of magnitude lower than that of WN. Вивчено процеси розпилення, модифікації поверхні і захоплення дейтерію в вольфрамових покриттях під впливом низькоенергетичної (500 еВ) дейтерієвої плазми з флюенсом (4·10²⁴D+/м²). Метод катоднодугового випаровування використано для осадження W- і WN-покриттів на нержавіючу сталь. Результати ерозійних досліджень показали, що коефіцієнти розпилення покриттів WN і W складають 3.1·10⁻³ і 4.8·10⁻³ ат./іон відповідно і, як мінімум, в два рази більше в порівнянні з масивним W, але майже на порядок величини менше в порівнянні з феритно-мартенситними сталями. Загальна кількість дейтерію, утримуваного в W-покритті, становила близько 5·10¹⁹D/м², що приблизно на один порядок нижче, ніж у WN. Изучены процессы распыления, модификации поверхности и захвата дейтерия в вольфрамовых покрытиях под воздействием низкоэнергетической (500 эВ) дейтериевой плазмы с флюенсом (4·10²⁴D+/м²). Метод катодно-дугового испарения использован для осаждения W- и WN-покрытий на нержавеющую сталь. Результаты эрозионных исследований показали, что коэффициенты распыления покрытий WN и W составляют 3,1·10⁻³ и 4,8·10⁻³ ат./ион соответственно и, как минимум, в два раза больше по сравнению с массивным W, но почти на порядок величины меньше по сравнению с ферритно-мартенситными сталями. Общее количество дейтерия, удерживаемого в W-покрытии, составляло около 5·10¹⁹D/м², что примерно на один порядок ниже, чем у WN. The work was financially supported by the National Academy of Science of Ukraine (program “Support of the development of main lines of scientific investigations” (KPKVK 6541230)). en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Physics of radiation damages and effects in solids Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma Захоплення дейтерію і розпилення вольфрамових покриттів при дії низькоенергетичної дейтерієвої плазми Захват дейтерия и распыление вольфрамовых покрытий при воздействии низкоэнергетической дейтериевой плазмы Article published earlier |
| spellingShingle | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma Tolstolutskaya, G.D. Kuprin, A.S. Nikitin, A.V. Kopanets, I.E. Voyevodin, V.N. Kolodiy, I.V. Vasilenko, R.L. Ilchenko, A.V. Physics of radiation damages and effects in solids |
| title | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| title_alt | Захоплення дейтерію і розпилення вольфрамових покриттів при дії низькоенергетичної дейтерієвої плазми Захват дейтерия и распыление вольфрамовых покрытий при воздействии низкоэнергетической дейтериевой плазмы |
| title_full | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| title_fullStr | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| title_full_unstemmed | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| title_short | Deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| title_sort | deuterium trapping and sputtering of tungsten coatings exposed to low-energy deuterium plasma |
| topic | Physics of radiation damages and effects in solids |
| topic_facet | Physics of radiation damages and effects in solids |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194363 |
| work_keys_str_mv | AT tolstolutskayagd deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT kuprinas deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT nikitinav deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT kopanetsie deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT voyevodinvn deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT kolodiyiv deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT vasilenkorl deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT ilchenkoav deuteriumtrappingandsputteringoftungstencoatingsexposedtolowenergydeuteriumplasma AT tolstolutskayagd zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT kuprinas zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT nikitinav zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT kopanetsie zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT voyevodinvn zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT kolodiyiv zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT vasilenkorl zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT ilchenkoav zahoplennâdeiteríûírozpilennâvolʹframovihpokrittívpridíínizʹkoenergetičnoídeiteríêvoíplazmi AT tolstolutskayagd zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT kuprinas zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT nikitinav zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT kopanetsie zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT voyevodinvn zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT kolodiyiv zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT vasilenkorl zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy AT ilchenkoav zahvatdeiteriâiraspylenievolʹframovyhpokrytiiprivozdeistviinizkoénergetičeskoideiterievoiplazmy |