SlideShare a Scribd company logo
1 of 16
Ion Induced Millimeter-Size Structures Growth
on Tungsten Surface
 Understanding of plasma-material
interactions (PMI)
 Preliminary modeling
 Accumulation of experimental data
 Erosion of the PFCs, fuel inventories
and material migration
Motivation
2
Motivation
 High fluxes of particles (1021-1024 m-2s-1 and
above) and heat (up to 20 MW·m-2)
 The experimental data and ability of its
acquisition are limited for the high-flux range
3
Experimental facilities: tokamaks
Typical topics:
• material migration
• influence of eroded material on plasma parameters
• re-deposition
• stability of PFCs under long-term irradiation
ASDEX
Upgrade
JET
4
Experimental facility
The discharge gapCROSS-SECTION
5
6
Ballistic and magnetic ion beam focusing in action
7
O. Girka, I. Bizyukov, K. Sereda, A. Bizyukov, M.
Gutkin, V. Sleptsov.
Compact steady-state and high-flux FALCON
ion source for tests of plasma-facing materials
// Review of Scientific Instruments, 83, 083501
(2012)
Ballistic and magnetic ion beam focusing
Ion energy distribution function
 The energy distribution of H ions
has been measured with accuracy
of 30 eV
 Cut-off of the low-energy part is
explained by strong magnetic field,
which bends the slow ions toward
the cathodes
8
9
FALCON ion source application for plasma-surface interaction modeling
Samples description
10
 polished Plansee tungsten
samples
 purity 99.99% wt.
 sample size 15×12×0.75 mm3
 grain size 5-20 μm
 texture [100]
 residual stresses -220 MPa
 lattice parameter 3,1645 Å
Experimental conditions
The presence of impurities will influence the PWI processes by
both physical and chemical interactions. Tungsten, beryllium,
helium and divertor cooling species (argon, neon, or nitrogen)
will be present as impurities in the ITER plasma.1
1Ch. Linsmeier, B. Unterberg, J.W. Coenen, R.P. Doerner, H. Greuner, A. Kreter, J. Linke and H. Maier. Material testing facilities and
programs for plasma-facing component testing. Nucl. Fusion 57 (2017) 092012 (34pp). https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa4feb
Irradiation parameters:
• Ar ion flux 2-3×1022 m-2s-1;
• heat flux 3 MW m-2 ;
• average ion energy 2 keV;
• sample temperature 1200 K.
11
SEM images of W surface after 500 C Argon ions irradiation
12
500 C
SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation
13
1000 C
SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation
14
1000 C
SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation
15
1000 C
Conclusions
 Polished Plansee tungsten sample was irradiated with Ar ion flux
 Surface structures of millimeter-scale have been found on tungsten
surface
 Structures begin to growth after preliminary half-fluence (≈500
Coulomb) exposure and reach typical size of hundreds of micrometers in
longitudinal direction and height 0.1-0.2 mm (after exposure to
≈1000 Coulomb)
 This effect needs further investigations
16

More Related Content

What's hot

Booze And Wuki Final Presentation
Booze And Wuki Final PresentationBooze And Wuki Final Presentation
Booze And Wuki Final Presentation
guestb926be
 
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
Davis Hu
 
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
Alexander Decker
 
CV_Swapnadip GhoshJuly2015
CV_Swapnadip GhoshJuly2015CV_Swapnadip GhoshJuly2015
CV_Swapnadip GhoshJuly2015
swapnadip ghosh
 
Elena Guliants _CV 2015
Elena Guliants _CV 2015Elena Guliants _CV 2015
Elena Guliants _CV 2015
Elena Guliants
 

What's hot (18)

Research issues in graphene field effect transistor
Research issues in graphene field effect transistorResearch issues in graphene field effect transistor
Research issues in graphene field effect transistor
 
Booze And Wuki Final Presentation
Booze And Wuki Final PresentationBooze And Wuki Final Presentation
Booze And Wuki Final Presentation
 
Firenze
FirenzeFirenze
Firenze
 
Graphene ppt
Graphene pptGraphene ppt
Graphene ppt
 
4ISMET, Alessandro Carmona
4ISMET, Alessandro Carmona4ISMET, Alessandro Carmona
4ISMET, Alessandro Carmona
 
Nanotechnology overview final
Nanotechnology overview finalNanotechnology overview final
Nanotechnology overview final
 
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
Research Poster Hu, Davis SULI Summer 2014
 
Alessandro Carmona Martínez ISMET 2015 Arizona
Alessandro Carmona Martínez ISMET 2015 ArizonaAlessandro Carmona Martínez ISMET 2015 Arizona
Alessandro Carmona Martínez ISMET 2015 Arizona
 
Park Systems SICM SECM presentation
Park Systems SICM SECM presentationPark Systems SICM SECM presentation
Park Systems SICM SECM presentation
 
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
Biophysical fields. color coronal spectral analysis.
 
RESONANCE BASED MICROMECHANICAL CANTILEVER FOR GAS SENSING
RESONANCE BASED MICROMECHANICAL CANTILEVER FOR GAS SENSINGRESONANCE BASED MICROMECHANICAL CANTILEVER FOR GAS SENSING
RESONANCE BASED MICROMECHANICAL CANTILEVER FOR GAS SENSING
 
Optical and Impedance Spectroscopy Study of ZnS Nanoparticles
Optical and Impedance Spectroscopy Study of ZnS NanoparticlesOptical and Impedance Spectroscopy Study of ZnS Nanoparticles
Optical and Impedance Spectroscopy Study of ZnS Nanoparticles
 
CV_Swapnadip GhoshJuly2015
CV_Swapnadip GhoshJuly2015CV_Swapnadip GhoshJuly2015
CV_Swapnadip GhoshJuly2015
 
Graphene Based Sensors !!!!!!!
Graphene Based Sensors !!!!!!!Graphene Based Sensors !!!!!!!
Graphene Based Sensors !!!!!!!
 
Elena Guliants _CV 2015
Elena Guliants _CV 2015Elena Guliants _CV 2015
Elena Guliants _CV 2015
 
2007nninREUcopeland
2007nninREUcopeland2007nninREUcopeland
2007nninREUcopeland
 
Rate limiting interfacial hole transfer in Sb2S3 solid state solar cells
Rate limiting interfacial hole transfer in Sb2S3 solid state solar cellsRate limiting interfacial hole transfer in Sb2S3 solid state solar cells
Rate limiting interfacial hole transfer in Sb2S3 solid state solar cells
 
photoresponse
photoresponsephotoresponse
photoresponse
 

Similar to Balkova

poster2016 final ver. archie & wae
poster2016 final ver. archie & waeposter2016 final ver. archie & wae
poster2016 final ver. archie & wae
Achbold Jugdersuren
 
Organic Spintronics
Organic SpintronicsOrganic Spintronics
Organic Spintronics
minkayj
 
Organic Spintronics
Organic SpintronicsOrganic Spintronics
Organic Spintronics
ECEatUtah
 
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
IOSR Journals
 

Similar to Balkova (20)

Physica b 08
Physica b 08Physica b 08
Physica b 08
 
1.4938247
1.49382471.4938247
1.4938247
 
Ab Initio Thermometry For Long-Term Unattended Space Reactor Operation
Ab Initio Thermometry For Long-Term Unattended Space Reactor OperationAb Initio Thermometry For Long-Term Unattended Space Reactor Operation
Ab Initio Thermometry For Long-Term Unattended Space Reactor Operation
 
Kilohertz-Rate MeV Ultrafast Electron Diffraction for Time-resolved Materials...
Kilohertz-Rate MeV Ultrafast Electron Diffraction for Time-resolved Materials...Kilohertz-Rate MeV Ultrafast Electron Diffraction for Time-resolved Materials...
Kilohertz-Rate MeV Ultrafast Electron Diffraction for Time-resolved Materials...
 
Magnetism at oxide interface final
Magnetism at oxide interface finalMagnetism at oxide interface final
Magnetism at oxide interface final
 
Highly mismatched alloys for optoelectronics
Highly mismatched alloys for optoelectronicsHighly mismatched alloys for optoelectronics
Highly mismatched alloys for optoelectronics
 
Implantation introduction
Implantation  introductionImplantation  introduction
Implantation introduction
 
poster2016 final ver. archie & wae
poster2016 final ver. archie & waeposter2016 final ver. archie & wae
poster2016 final ver. archie & wae
 
Fabrication and electrical characteristic of quaternary ultrathin hf tiero th...
Fabrication and electrical characteristic of quaternary ultrathin hf tiero th...Fabrication and electrical characteristic of quaternary ultrathin hf tiero th...
Fabrication and electrical characteristic of quaternary ultrathin hf tiero th...
 
X ray photoelectron spectroscopy
X ray photoelectron spectroscopyX ray photoelectron spectroscopy
X ray photoelectron spectroscopy
 
J-PARC
J-PARCJ-PARC
J-PARC
 
metamaterial
metamaterialmetamaterial
metamaterial
 
PhysRevB.94.205204
PhysRevB.94.205204PhysRevB.94.205204
PhysRevB.94.205204
 
El CNA como centro de ensayos de irradiación dentro de una ICTS interdiscipli...
El CNA como centro de ensayos de irradiación dentro de una ICTS interdiscipli...El CNA como centro de ensayos de irradiación dentro de una ICTS interdiscipli...
El CNA como centro de ensayos de irradiación dentro de una ICTS interdiscipli...
 
2DIAGNOSTICSe-p.ppt
2DIAGNOSTICSe-p.ppt2DIAGNOSTICSe-p.ppt
2DIAGNOSTICSe-p.ppt
 
Laboratory Raman spectroscopy ISP NASU
Laboratory Raman spectroscopy ISP NASULaboratory Raman spectroscopy ISP NASU
Laboratory Raman spectroscopy ISP NASU
 
Temperature Dependence of the Band-Edge Transitions of ZnCdBeSe
Temperature Dependence of the Band-Edge Transitions of ZnCdBeSeTemperature Dependence of the Band-Edge Transitions of ZnCdBeSe
Temperature Dependence of the Band-Edge Transitions of ZnCdBeSe
 
Organic Spintronics
Organic SpintronicsOrganic Spintronics
Organic Spintronics
 
Organic Spintronics
Organic SpintronicsOrganic Spintronics
Organic Spintronics
 
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
Study of highly broadening Photonic band gaps extension in one-dimensional Me...
 

More from Ukrainian Nuclear Society

Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в УкраїніІнформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
Ukrainian Nuclear Society
 

More from Ukrainian Nuclear Society (20)

Zvit pravlinnya ukr_yat_23.11.21
Zvit pravlinnya ukr_yat_23.11.21Zvit pravlinnya ukr_yat_23.11.21
Zvit pravlinnya ukr_yat_23.11.21
 
Zvyt ukrns 2021
Zvyt ukrns 2021Zvyt ukrns 2021
Zvyt ukrns 2021
 
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 3 (15) 2019
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 3 (15) 2019Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 3 (15) 2019
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 3 (15) 2019
 
Звіт про роботу УкрЯТ за період з травня 2017 року по травень 2019 року
Звіт про роботу УкрЯТ за період з травня 2017 року по травень 2019 рокуЗвіт про роботу УкрЯТ за період з травня 2017 року по травень 2019 року
Звіт про роботу УкрЯТ за період з травня 2017 року по травень 2019 року
 
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 2 (14) 2019
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 2 (14) 2019Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 2 (14) 2019
Ядерна енергетика та довкілля. Випуск № 2 (14) 2019
 
Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в УкраїніІнформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
Інформаційний меседж УкрЯТ під час Міжнародного маршу за клімат в Україні
 
Формування організаційно-правових засад та створення інфраструктури для повод...
Формування організаційно-правових засад та створення інфраструктури для повод...Формування організаційно-правових засад та створення інфраструктури для повод...
Формування організаційно-правових засад та створення інфраструктури для повод...
 
Поводження з ВЯП АЕС України. Поточний стан та довгострокова стратегія
Поводження з ВЯП АЕС України. Поточний стан та довгострокова стратегіяПоводження з ВЯП АЕС України. Поточний стан та довгострокова стратегія
Поводження з ВЯП АЕС України. Поточний стан та довгострокова стратегія
 
Проблеми розвитку уранової промисловості
Проблеми розвитку уранової промисловостіПроблеми розвитку уранової промисловості
Проблеми розвитку уранової промисловості
 
Аналітичні звіти та доробки WNA щодо ядерного паливного циклу
Аналітичні звіти та доробки WNA щодо ядерного паливного циклуАналітичні звіти та доробки WNA щодо ядерного паливного циклу
Аналітичні звіти та доробки WNA щодо ядерного паливного циклу
 
Результати досліджень ÚJV Řež, a. s. щодо стратегії IVMR та можливості її зас...
Результати досліджень ÚJV Řež, a. s. щодо стратегії IVMR та можливості її зас...Результати досліджень ÚJV Řež, a. s. щодо стратегії IVMR та можливості її зас...
Результати досліджень ÚJV Řež, a. s. щодо стратегії IVMR та можливості її зас...
 
Програма подовження експлуатації енергоблоків ВВЕР: що далі?
Програма подовження експлуатації енергоблоків ВВЕР: що далі?Програма подовження експлуатації енергоблоків ВВЕР: що далі?
Програма подовження експлуатації енергоблоків ВВЕР: що далі?
 
Перспективний напрямок співробітництва НАЕК "Енергоатом" з компанією Holtec I...
Перспективний напрямок співробітництва НАЕК "Енергоатом" з компанією Holtec I...Перспективний напрямок співробітництва НАЕК "Енергоатом" з компанією Holtec I...
Перспективний напрямок співробітництва НАЕК "Енергоатом" з компанією Holtec I...
 
Впровадження технологій малих модульних реакторів SMR-160: підготовчі заходи ...
Впровадження технологій малих модульних реакторів SMR-160: підготовчі заходи ...Впровадження технологій малих модульних реакторів SMR-160: підготовчі заходи ...
Впровадження технологій малих модульних реакторів SMR-160: підготовчі заходи ...
 
Підготовка нормативної бази для впровадження малих модульних реакторів
Підготовка нормативної бази для впровадження малих модульних реакторівПідготовка нормативної бази для впровадження малих модульних реакторів
Підготовка нормативної бази для впровадження малих модульних реакторів
 
Дорфман А. О. - Розрахунок радіонуклідних векторів при характеризації РАВ з АЕС
Дорфман А. О. - Розрахунок радіонуклідних векторів при характеризації РАВ з АЕСДорфман А. О. - Розрахунок радіонуклідних векторів при характеризації РАВ з АЕС
Дорфман А. О. - Розрахунок радіонуклідних векторів при характеризації РАВ з АЕС
 
Донской Д. А. - Анализ безопасности реакторов малой мощности на легкой воде
Донской Д. А. - Анализ безопасности реакторов малой мощности на легкой водеДонской Д. А. - Анализ безопасности реакторов малой мощности на легкой воде
Донской Д. А. - Анализ безопасности реакторов малой мощности на легкой воде
 
Berková E. - Algorithm of unsteady 1d calculation for feed water temperature ...
Berková E. - Algorithm of unsteady 1d calculation for feed water temperature ...Berková E. - Algorithm of unsteady 1d calculation for feed water temperature ...
Berková E. - Algorithm of unsteady 1d calculation for feed water temperature ...
 
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
Бочаров М. О. - Модернизация системы САОЗ для более эффективной работы при ав...
 
Аніпченко Д. О. - Оновлення комутаційного обладнання за програмою ретрофіт
Аніпченко Д. О. - Оновлення комутаційного обладнання за програмою ретрофітАніпченко Д. О. - Оновлення комутаційного обладнання за програмою ретрофіт
Аніпченко Д. О. - Оновлення комутаційного обладнання за програмою ретрофіт
 

Recently uploaded

Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power PlayStandard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
Epec Engineered Technologies
 
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptxVerification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
chumtiyababu
 
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakesDeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
MayuraD1
 
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments""Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
mphochane1998
 
Hospital management system project report.pdf
Hospital management system project report.pdfHospital management system project report.pdf
Hospital management system project report.pdf
Kamal Acharya
 

Recently uploaded (20)

Generative AI or GenAI technology based PPT
Generative AI or GenAI technology based PPTGenerative AI or GenAI technology based PPT
Generative AI or GenAI technology based PPT
 
NO1 Top No1 Amil Baba In Azad Kashmir, Kashmir Black Magic Specialist Expert ...
NO1 Top No1 Amil Baba In Azad Kashmir, Kashmir Black Magic Specialist Expert ...NO1 Top No1 Amil Baba In Azad Kashmir, Kashmir Black Magic Specialist Expert ...
NO1 Top No1 Amil Baba In Azad Kashmir, Kashmir Black Magic Specialist Expert ...
 
Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power PlayStandard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
Standard vs Custom Battery Packs - Decoding the Power Play
 
Computer Networks Basics of Network Devices
Computer Networks  Basics of Network DevicesComputer Networks  Basics of Network Devices
Computer Networks Basics of Network Devices
 
Block diagram reduction techniques in control systems.ppt
Block diagram reduction techniques in control systems.pptBlock diagram reduction techniques in control systems.ppt
Block diagram reduction techniques in control systems.ppt
 
Computer Lecture 01.pptxIntroduction to Computers
Computer Lecture 01.pptxIntroduction to ComputersComputer Lecture 01.pptxIntroduction to Computers
Computer Lecture 01.pptxIntroduction to Computers
 
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptxVerification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
Verification of thevenin's theorem for BEEE Lab (1).pptx
 
PE 459 LECTURE 2- natural gas basic concepts and properties
PE 459 LECTURE 2- natural gas basic concepts and propertiesPE 459 LECTURE 2- natural gas basic concepts and properties
PE 459 LECTURE 2- natural gas basic concepts and properties
 
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakesDeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
DeepFakes presentation : brief idea of DeepFakes
 
kiln thermal load.pptx kiln tgermal load
kiln thermal load.pptx kiln tgermal loadkiln thermal load.pptx kiln tgermal load
kiln thermal load.pptx kiln tgermal load
 
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments""Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
"Lesotho Leaps Forward: A Chronicle of Transformative Developments"
 
Thermal Engineering Unit - I & II . ppt
Thermal Engineering  Unit - I & II . pptThermal Engineering  Unit - I & II . ppt
Thermal Engineering Unit - I & II . ppt
 
Navigating Complexity: The Role of Trusted Partners and VIAS3D in Dassault Sy...
Navigating Complexity: The Role of Trusted Partners and VIAS3D in Dassault Sy...Navigating Complexity: The Role of Trusted Partners and VIAS3D in Dassault Sy...
Navigating Complexity: The Role of Trusted Partners and VIAS3D in Dassault Sy...
 
Unleashing the Power of the SORA AI lastest leap
Unleashing the Power of the SORA AI lastest leapUnleashing the Power of the SORA AI lastest leap
Unleashing the Power of the SORA AI lastest leap
 
Hospital management system project report.pdf
Hospital management system project report.pdfHospital management system project report.pdf
Hospital management system project report.pdf
 
Moment Distribution Method For Btech Civil
Moment Distribution Method For Btech CivilMoment Distribution Method For Btech Civil
Moment Distribution Method For Btech Civil
 
Engineering Drawing focus on projection of planes
Engineering Drawing focus on projection of planesEngineering Drawing focus on projection of planes
Engineering Drawing focus on projection of planes
 
Design For Accessibility: Getting it right from the start
Design For Accessibility: Getting it right from the startDesign For Accessibility: Getting it right from the start
Design For Accessibility: Getting it right from the start
 
School management system project Report.pdf
School management system project Report.pdfSchool management system project Report.pdf
School management system project Report.pdf
 
FEA Based Level 3 Assessment of Deformed Tanks with Fluid Induced Loads
FEA Based Level 3 Assessment of Deformed Tanks with Fluid Induced LoadsFEA Based Level 3 Assessment of Deformed Tanks with Fluid Induced Loads
FEA Based Level 3 Assessment of Deformed Tanks with Fluid Induced Loads
 

Balkova

  • 1. Ion Induced Millimeter-Size Structures Growth on Tungsten Surface
  • 2.  Understanding of plasma-material interactions (PMI)  Preliminary modeling  Accumulation of experimental data  Erosion of the PFCs, fuel inventories and material migration Motivation 2
  • 3. Motivation  High fluxes of particles (1021-1024 m-2s-1 and above) and heat (up to 20 MW·m-2)  The experimental data and ability of its acquisition are limited for the high-flux range 3
  • 4. Experimental facilities: tokamaks Typical topics: • material migration • influence of eroded material on plasma parameters • re-deposition • stability of PFCs under long-term irradiation ASDEX Upgrade JET 4
  • 6. 6 Ballistic and magnetic ion beam focusing in action
  • 7. 7 O. Girka, I. Bizyukov, K. Sereda, A. Bizyukov, M. Gutkin, V. Sleptsov. Compact steady-state and high-flux FALCON ion source for tests of plasma-facing materials // Review of Scientific Instruments, 83, 083501 (2012) Ballistic and magnetic ion beam focusing
  • 8. Ion energy distribution function  The energy distribution of H ions has been measured with accuracy of 30 eV  Cut-off of the low-energy part is explained by strong magnetic field, which bends the slow ions toward the cathodes 8
  • 9. 9 FALCON ion source application for plasma-surface interaction modeling
  • 10. Samples description 10  polished Plansee tungsten samples  purity 99.99% wt.  sample size 15×12×0.75 mm3  grain size 5-20 μm  texture [100]  residual stresses -220 MPa  lattice parameter 3,1645 Å
  • 11. Experimental conditions The presence of impurities will influence the PWI processes by both physical and chemical interactions. Tungsten, beryllium, helium and divertor cooling species (argon, neon, or nitrogen) will be present as impurities in the ITER plasma.1 1Ch. Linsmeier, B. Unterberg, J.W. Coenen, R.P. Doerner, H. Greuner, A. Kreter, J. Linke and H. Maier. Material testing facilities and programs for plasma-facing component testing. Nucl. Fusion 57 (2017) 092012 (34pp). https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa4feb Irradiation parameters: • Ar ion flux 2-3×1022 m-2s-1; • heat flux 3 MW m-2 ; • average ion energy 2 keV; • sample temperature 1200 K. 11
  • 12. SEM images of W surface after 500 C Argon ions irradiation 12 500 C
  • 13. SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation 13 1000 C
  • 14. SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation 14 1000 C
  • 15. SEM images of W surface after 1000 C Argon ions irradiation 15 1000 C
  • 16. Conclusions  Polished Plansee tungsten sample was irradiated with Ar ion flux  Surface structures of millimeter-scale have been found on tungsten surface  Structures begin to growth after preliminary half-fluence (≈500 Coulomb) exposure and reach typical size of hundreds of micrometers in longitudinal direction and height 0.1-0.2 mm (after exposure to ≈1000 Coulomb)  This effect needs further investigations 16