Spectroscopy of smooth deuterated carbon films redeposited from plasma discharge in the tokamak T-10

Nano-Scale Structural Features of Stratified Hydrocarbon Films Formed at Interaction of Plasma With Surface in T-10 Tokamak

“…Для исследования углеводородных плёнок и хлопьев нами применялись вторичная ионная масс-спектрометрия [2,4], метод ядер отдачи [2], метод обратного резерфордовского рассеяния [2], оптическая спектроскопия с использованием синхротронного излучения (СИ) (5)(6)(7)(8)(9), термодесорбционная масс-спектроскопия (ТДС) [3,10], инфракрасная (ИК) спектроскопия отражения на основе преобразования Фурье, спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия) [3,[6][7][8][10][11][12][13][14][15], рентгеноструктурный анализ [10,14], рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) с использованием СИ [13,14], спектроскопия на основе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [7,8,11,13,14], анализ вольт-амперных характеристик [13,14], термогравиметрический анализ [6,7], спектроскопия протяжённой тонкой структуры края рентгеновского поглощения (EXAFSextended X-ray absorption fine structure) [8,9,16], спектроскопия околопороговой тонкой структуры рентгеновского поглощения (NEXAFSnear edge X-ray absorption fine structure), метод малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) с использованием СИ [14], фотолюминесцентная спектроскопия и дифракция нейтронов [17].…”

“…Почти половина этих примесей -железо. Эксперименты по рентгеновской спектроскопии поглощения EXAFS для К-края железа показали, что примеси Fe образуют в плёнках карбидоподобную структуру нанокластеров с расстоянием между атомами Fe и С, равным 0,211 нм, и координационным числом 6,2 [9]. Возможно, карбидоподобную структуру могут образовывать и другие атомы переходных металлов примесей (Mo, Cr, Ni, Ti), концентрация которых в несколько раз меньше, что не позволяет провести с ними аналогичные эксперименты.…”

Numerical Modeling of Interference Effects of X-Ray Scattering by Carbon Nanostructures in the Deposited Films From Tokamak T-10

“…Содержание примесей (металлы, в основном железо) составляет ~1,5% от полного числа атомов [11]. Структура этих плёнок в субнанометровом диапазоне идентифицировалась разными диагностиками [8,[11][12][13][14], обнаружены как sp 2 , так и sp 3формы углерода.…”

“…В интерпретируемом нами эксперименте на малых q имеется сильный максимум кривой интенсивности рассеяния, что говорит о сильном вкладе от рассеяния структурным компонентом. Во-вторых, самая большая ошибка получается при малых отношениях количества структурных/аморфных углеродных атомов, а соотношение ширины и высоты экспериментального пика на q ~ 10 нм -1 (он достаточно широкий для кристаллического пика и притом достаточно сильный) свидетельствует о том, что в образце количество атомов углерода в наноструктурах превышает количество таковых в аморфном компоненте, что косвенно согласуется с результатами диагностики отношения связей sp 2 и sp 3 [12][13][14].…”

Modelling of X-Ray Diffraction by Carbon Nanostructures and Determination of Their Possible Topological Contents in the Deposited Films From Tokamak Т-10

“…При этом были исследованы структурные элементы в диапазоне размеров от нескольких до сотен нанометров. Обширное исследование структурных особенностей этих же плёнок различными диагно-стиками в диапазоне существенно меньших размеров (субнанометровых) было проведено в [6][7][8][9]. По-следним шагом, «заполняющим» ранее не исследованный диапазон вблизи одного нанометра, стала рентгеновская дифрактометрия плёнок, осаждённых внутри вакуумной камеры в токамаке Т-10, прове-дённая на синхротронном источнике в РНЦ «Курчатовский институт» (на длинах волн  = 0,1 нм и  = 0,0464 нм), а также с помощью стандартной рентгеновской трубки ( = 0,154 нм) [10,11], которая показала, что высокий широкий пик на малых углах в угловом распределении рассеянного сигнала не описывается известными структурными особенностями поликристаллов типичных примесей (включая графит) и наиболее известных наноблоков (прямых нанотрубок и фуллеренов).…”