Представлены результаты исследования структуры, оптических свойств и стойкости к распылению отра-жающего Mo-покрытия, полученного методом магнетронного напылении с одновременным низкоэнергетиче-ским ионным распылением в режиме превышения скорости напыления над скоростью травления. В качестве подложки использовалось Mo-поликристаллическое зеркало. Показано, что покрытие, сформированное в таких условиях, имеет текстурированную нанокристаллическую структуру с малым разбросом размеров кристаллитов и обладает высокой устойчивостью к распылению. Выявлено, что спектральный коэффициент отражения такого Mo-покрытия отличается от спектрального коэффициента отражения поликристаллическо-го и монокристаллического Mo, а наблюдаемое отличие обусловлено влиянием структуры покрытия на его оптические свойства. Предложена теоретическая модель процесса формирования покрытия. ВведениеОдним из основных параметров при выборе матери-ала первого зеркала для оптических диагностик меж-дународного термоядерного реактора ИТЭР является стойкость к распылению, т. е. сохранение оптического качества при равномерном распылении отражающей поверхности. Также требуется обеспечить максимальный коэффициент отражения в рабочем диапазоне длин волн оптического излучения для уменьшения габаритов зер-кала и его высокую стойкость к тепловым нагрузкам и распылению атомами перезарядки. Этим требованиям отвечают зеркала, изготовленные из тугоплавких метал-лов, наиболее перспективными из которых являются Rh,Зерна в поликристаллическом металле имеют произ-вольную кристаллографическую ориентацию. В то же время известно, что коэффициент распыления моно-кристаллов зависит от их кристаллографической ориен-тации [2], поэтому даже незначительное распыление отражающей поверхности поликристаллических зеркал приводит к формированию рельефа с характерным раз-мером, равным размеру зерен (1−100 µm). За счет этого происходит резкое ухудшение оптических свойств зер-кала. По этой причине поликристаллические зеркала не используются при наличии существенного распыления.Наилучшими показателями по устойчивости к распы-лению обладают зеркала, изготовленные из монокри-сталлов [3]. Для разрабатываемой в России диагностики " Спектроскопия водородных линий" (СВЛ) в качестве материала для изготовления зеркала, принимающего из-лучение из плазмы (первого зеркала), используется мо-нокристаллический Mo, обладающий высокой устойчи-востью к распылению и приемлемым коэффициентом от-ражения (R = 55−60%) в рабочем диапазоне длин волн регистрируемого излучения (λ = 450−700 nm). Размер опытного образца Mo-монокристаллического зеркала (НПО " Луч", г. Подольск) для этой диагностики со-ставляет 200 × 50 mm [4]. В настоящее время макси-мальный диаметр выращенных Mo-монокристаллов не превышает 150 mm, поэтому зеркало было изготовле-но из двух полированных монокристаллических Mo-пластин, закрепленных на Mo-поликристаллической под-ложке методом диффузионной сварки [5]. Такие зеркала уникальны и отличаются крайне высокой стоимостью.Альтернативой могут стать металлические зерка-ла, изготовленные из специ...

No abstract

Показано, что использование смещенной по оси ординат функции выживания распределения Вейбулла позволяет повысить точность аппроксимации нормированного профиля зоны эрозии в области от оси до максимума распыления по сравнению с предложенной ранее функцией распределения экстремальных значений. В области от максимума до внешней границы зоны эрозии используется функция выживания распределения Вейбулла. Наибольшее преимущество использования новой аппроксимации проявляется для магнетронов с большим центральным нераспыляемым пятном и для магнетронов со значительным распылением в приосевой зоне.

No abstract

The results of a comparative study of the effect of irradiation with helium ions on the optical properties of single-crystal molybdenum mirrors with crystallographic orientations <110> and <111> are presented. The irradiation regime corresponds to the conditions in plasma cleaning systems of the entrance mirrors from contamination in optical diagnostics of ITER while helium is using as a working gas. As a result of such irradiation, a change in specular reflection and diffuse scattering of the mirror occurs, which is practically independent of the initial structure of the surface layer of the mirror and the duration of the irradiation process. Authors explain the observed changes in the optical characteristics of the mirror by the formation of nanosized bubbles in the surface skin layer. Rayleigh scattering of incident radiation on these bubles decreases the intensity of specular reflection and increases diffuse scattering. A model of the formation and growth of nanosized bubbles and their effect on optical properties is proposed. The obtained results should be taken into account when analyzing experimental data in optical diagnostics of ITER after removing contaminants using helium, when choosing a working gas for mirror cleaning, and also for the formation of a nanoporous structure in a thin surface layer of metals.