核聚變等離子體與面壁材料之間存在復(fù)雜的相互作用,對(duì)第一壁材料有嚴(yán)格的多樣要求,其中之一就是D、T在材料中的滯留量要低。而C碳材料因其獨(dú)特良好性能,如低Z、高熔點(diǎn)(4043℃)、高熱導(dǎo)、吸收截面小,與等離子體兼容性好,使碳材料成為一種十分有用的候選材料。而SiC材料具有良好的高溫?zé)釋?dǎo)性、耐腐蝕、低密度,特別是輻照后低感生放射性等優(yōu)點(diǎn),使SiC晶體可工作在極端條件下(超高壓、高溫),如微電子光電材料,航天材料,核聚變面壁材料。本論文開展了對(duì)核聚變第一壁材料C及C—Si共沉積層中D的滯留行為的實(shí)驗(yàn)研究。采用射頻磁控濺射方法,以純石墨(99.99%)和晶體硅(110)作為靶材料,純D2作為濺射氣體,在C、Si基底上進(jìn)行共沉積。通過改變沉積氣體壓強(qiáng)、基底溫度來研究不同實(shí)驗(yàn)條件下,D在共沉積層中的滯留行為和共沉積層的性質(zhì)。研究的共沉積層薄膜樣品分為2類：①以純石墨為靶材,在C、Si基底上制備出含D的碳薄膜；②以純石墨和晶體硅(110)為混合靶材,在C、Si基底上制備出含D碳硅薄膜。采用多種分析方法協(xié)同研究共沉積層的性質(zhì)及D的滯留行為：離子束分析方法(RBS、ERD)測(cè)定樣品的厚度和D的深度分布,R...

【文章來源】： 復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 聚變反應(yīng)堆面壁材料與等離子體的相互作用(PWI)
    1.3 PFMs的性能要求和選擇
    1.4 C/Si-C材料在聚變中的應(yīng)用
    1.5 H在PFMs中的滯留
    1.6 H同位素滯留的研究介紹
    1.7 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第二章 樣品的制備方法和表征手段
    2.1 樣品的制備方法
        2.1.1 磁控濺射技術(shù)介紹
        2.1.2 制備條件
    2.2 樣品的表征
        2.2.1 離子束分析方法(RBS、ERD)
        2.2.2 熱脫附譜(TDS)
        2.2.3 拉曼光譜(Raman)和傅里葉變換紅外顯微光譜(FTIR)
        2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
第三章 含D碳-硅薄膜的制備及D的滯留特性研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
    3.3 薄膜樣品的結(jié)構(gòu)分析
    3.4 樣品的成分和D滯留分析
    3.5 薄膜樣品的熱脫附譜(TDS)
    3.6 SEM觀測(cè)結(jié)果
    3.7 小結(jié)
第四章 含D的碳薄膜的制備和D的滯留研究
    4.1 含D的碳膜樣品的制備
    4.2 離子束分析D的滯留
    4.3 小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3538114