Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 10 » Статья стр. 1595
<<<>>>
Структура поверхностного слоя и пропускание света сапфиром после распыления в ВЧ разряде в смеси H2-N2
DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53252.108-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.10.54365.108-22
Городецкий А.Е.1, Снигирев Л.А.2, Маркин А.В.1, Буховец В.Л.1, Рыбкина Т.В.1, Залавутдинов Р.Х.1, Раздобарин А.Г.2, Мухин Е.Е.2, Дмиртиев А.М.2
1Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: amarkin@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 27 мая 2022 г.
Принята к печати: 28 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 28 июля 2022 г.
PDF версия
Исследованы изменения в структуре поверхностных слоев и в пропускании света после распыления пластин лейкосапфира с ориентацией (c-(0001)) в ВЧ разряде 90%H2-10%N2. После удаления слоя толщиной около 300 nm (время распыления 12 h)/число царапин, остававшихся после механической полировки, существенно уменьшилось, однако величина среднеквадратичной шероховатости пластины осталась неизменной. Согласно данным просвечивающей электронной микроскопии, в приповерхностной области толщиной 50-60 nm сформировалась двухслойная структура, состоящая из внешнего 10 nm аморфизированного слоя и внутреннего кристаллического слоя толщиной 40-50 nm с высокой плотностью дефектов. Пропускание света в интервале длин волн 400-1000 nm или несколько возрастало, или оставалось низменным. Продемонстрированная стабильность светопропускания пластин c-(0001) при экспозиции в ВЧ разряде в смеси 90%H2-10%N2 позволяет считать рассматриваемую методику очистки перспективной для использования в восстановлении светопропускания защитных окон перед первым зеркалом в диагностике томсоновского рассеяния в строящемся токамаке ИТЭР. Ключевые слова: лейкосапфир, высокочастотный разряд, водород, азот, структура поверхностного слоя, пропускание света, просвечивающая электронная микроскопия, атомно-силовая микроскопия.
  1. В.А. Крупин, Л.А. Ключников, К.В. Коробов, А.Р. Немец, М.Р. Нургалиев, А.В. Горбунов, Н.Н. Науменко, В.И. Троянов, С.Н. Тугаринов, Ф.В. Фомин. ВАНТ. Сер. термоядерный синтез, 37 (4), 60 (2014). DOI: 10.21517/0202-3822-2014-37-4-60-70)
  2. A. Litnovsky, V.S. Voitsenya, R. Reichle, M. Walsh, A.G. Razdobarin, A. Dmitriev, N.A. Babinov, L. Marot, L. Moser, R. Yan, M. Rubel, S. Moon, S.G. Oh, P. Shigin, A. Krimmer, V. Kotov, P. Mertens. Nucl. Fusion, 59 (6), 066029 (2019). DOI: 10.1088/1741-4326/ab1446FIP/1-4
  3. E.E. Mukhin, V.V. Semenov, A.G. Razdobarin, S.Yu. Tolstykov, M.M. Kochergin, G.S. Kurskiev, K.A. Podushnikova, S.V. Masyukevich, D.A. Kirilenko, A.A. Sinikova, A.E. Gorodetsky, V.L. Bukhovets, R.Kh. Zalavutdinov, A.P. Zakharov, I.I. Arkhipov, Yu.P. Khimich, D.B. Nikitin, V.N. Gorchkov, A.S. Smirnov, T.V. Chernoizumskaia, E.M. Khirkevitch, K.Yu. Volkov, P. Andrew. Nucl. Fusion, 52, 013017 (2012). DOI: 10.1088/0029-5515/52/1/013017
  4. ITER Technical basis //IAEA/ITER EDA/DS/24. IAEA. Vienna. 2002. 816 р. ITER 2.6. Plasma Diagnostic System in ITER. Technical Basis. G AO FDR 1 01-07-13 R1.0
  5. E.E. Mukhin, G.S. Kurskiev, A.V. Gorbunov, D.S. Samsonov, S.Yu. Tolstyakov, A.G. Razdobarin, N.A. Babinov, A.N. Bazhenov, I.M. Bukreev, A.M. Dmitriev, D.I. Elets, A.N. Koval, A.E. Litvinov, S.V. Masyukevich, V.A. Senitchenkov, V.A. Solovei, I.B. Tereschenko, L.A. Varshavchik, A.S. Kukushkin, I.A. Khodunov, M.G. Levashova, V.S. Lisitsa, K.Yu. Vukolov, E.B. Berik, P.V. Chernakov, Al.P. Chernakov, An.P. Chernakov, P.A. Zatilkin, N.S. Zhiltsov, D.D. Krivoruchko, A.V. Skrylev, A.N. Mokeev, P. Andrew, M. Kempenaars, G. Vayakis, M.J. Walsh. Nucl. Fusion, 59, 086052 (2019). DOI: 10.1088/1741-4326/ab/cd5
  6. A.G. Razdobarin, N.A. Babinov, A.N. Bazhenov, I.M. Bukreev, A.P. Chernakov, A.M. Dmitriev, D.A. Kirilenko, A.N. Koval, G.S. Kurskiev, S.V. Masyukevich, E.E. Mukhin, D.S. Samsonov, V.V. Semenov, A.A. Sitnikova, V.V. Solokha, S.Yu. Tolstyakov, V.L. Bukhovets, A.E. Gorodetsky, A.V. Markin, A.P. Zakharov, R.Kh. Zalavutdinov, N.S. Klimov, A.B. Putrik, A.D. Yaroshevskaya, P.V. Chernakov, F. Leipold, R. Reichle, C. Vorpahl. MPT/P5-40. The 26th Fusion Energy Conference (Kyoto, Japan, 2016)
  7. M.B. Smith, K.A. Schmid, F. Schmid, C.P. Khattak, J.C. Lambropoulos. Proc. SPIE, 3705 (1999). DOI: 10.1117/12.354611
  8. Synthetic Sapphire. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.tydexoptics.com/materials1/for_transmission_ optics/synthetic_sapphire/, свободный. (дата обращения: 22.06.2002)
  9. S. Yamamoto, T. Shikama, V. Belyakov, E. Farnum, E. Hodgson, T. Nishitani, D. Orlinski, S. Zinkle, S. Kasai, P. Stott, K. Young, V. Zaveriaev, A. Costley, L. DeKock, C. Walker, G. Janeschitz. J. Nucl. Mater., 283-287, 60 (2000). PII: S0022-3115(00)00157-4
  10. K. Vukolov, A. Borisov, N. Deryabina, I. Orlovskiy. Fusion Eng. Des., 96-97, 177 (2015). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2015.06.153
  11. K. Iwano, K. Yamanoi, Y. Iwasa, K. Mori, Y. Minami, R. Arita, T. Yamanaka, K. Fukuda, M. John, F. Empizo, K. Takano, T. Shimizu, M. Nakajima, M. Yoshimura, N. Sarukura, T. Norimatsu, M. Hangyo, H. Azechi, B.G. Singidas, R.V. Sarmago, M. Oya, Y. Ueda. AIP Adv., 6, 105108 (2016). DOI: 10.1063/1.4965927
  12. L. Casali, E. Fable, R. Dux, F. Ryter. ASDEX Upgrade Team. Phys. Plasmas, 5, 032506 (2018). DOI: 10.1063/1.5019913
  13. A. Kallenbach, M. Bernet, R. Dux, L. Casali, T. Eich, L. Giannone, A. Herrmann, R. McDermott, A. Mlynek, H.W. Muller, F. Reimold, J. Schweinzer, M. Sertoli, G. Tardini, W. Treutterer, E. Viezzer, R. Wenninger, M. Wischmeier. ASDEX Upgrade Team. Plasma Phys. Control. Fusion, 55, 124041 (2013). DOI: 10.1088/0741-3335/55/12/124041
  14. F. Schluck. Plasma Res. Express, 2, 015015 (2020). DOI: 10.1088/2516-1067/ab7c2e
  15. V.L. Bukhovets, A.E. Gorodetsky, R.Kh. Zalavutdinov, A.V. Markin, L.P. Kazansky, I.A. Arkhipushkin, A.P. Zakharov, A.M. Dmitriev, A.G. Razdobarin, E.E. Mukhin. Nucl. Mater. Energy, 12, 458 (2017). DOI: 10/1016/j.nme.2017.05.002
  16. E.R. Dobrovinskaya, L.A. Litvynov, V. Pishchik. Sapphire. Material, Manufacturing, Applications (Springer, 2009), 500 p
  17. S.P. Malyukov, Yu.V. Klunnikova. In: Nano- and Piezoelectric Technologies, Materials and Devices (Nova Science Publishers, 2013), р. 133-150
  18. J. Kim, Y.Ju. Park, D. Byun, E.K. Kim, E.K. Koh, W. Pard. J. Kor. Phys. Soc., 42 (2), S446 (2003)
  19. Ю.В. Найдич. Контактные явления в металлических расплавах (Наукова думка, Киев, 1972), 195 с. [J.V. Naidich. Progr. Surf. Membr. Sci., 14, 353-483 (1981).]
  20. С.В. Гавриш, В.В. Логинов, С.В. Пучинина. Успехи прикладной физики, 7 (5), 480 (2019)
  21. J. Sung, L. Zhang, Ch. Tian, Gl.A. Waychunaas, Y. Ron Shen. J. Am. Chem. Soc., 133, 3846 (2011). DOI: 10.1021/ja104042u
  22. А.В. Волошин, Е.Ф. Долженкова, Л.А. Литвинов. Сверхтвердые материалы, 5, 62 (2015)
  23. C.J. Lasmier, L.G. Sepalla, K. Morris, M. Groth, J. Fenstermacher, S.L. Allen, E. Synakowski, J. Ortiz. Visible and Infrared Optical Design for the ITER Upter Ports (UCRL-TR-228629, 2007), 93 p
  24. P.V. Parphenyuk, A.A. Evtukh. Semicond. Phys. Quantum Electron. Optoelectron., 199 (1), 1 (2016). DOI: 10.15407/speqeo19.01001
  25. А.Е. Городецкий, В.Л. Буховец, А.В. Маркин, В.И. Золотаревский, Р.Х. Залавутдинов, Н.А. Бабинов, А.М. Дмитриев, А.Г. Раздобарин, Е.Е. Мухин. ЖТФ, 91 (2), 299 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.02.50366.180-20 [A.E. Gorodetskii, A.V. Markin, V.L. Bukhovets, V.I. Zolotarevskyii, R.Kh. Zalavutdinov, N.A. Babinov, A.M. Dmitriev, A.G. Razdobarin E.E. Mukhin. Tech. Phys., 66 (2), 288 (2021). DOI: 10.134/S1063784221020122]
  26. T. Mitsunaga. The Rigaku J., 25 (1), 7 (2009)
  27. T. Jacobs, T. Junge, L. Pastewka. Surf. Topogr. Metrol. Properties, 5 (1), 013001 (2017). DOI: 10.1088/2051-672X/aa51f8
  28. F. Cuccureddu, S. Murphy, I.V. Shvets, M. Porcu, H.W. Zandbergen, N.S. Sidorov, S.I. Bozhko. Surf. Sci., 604 (15), 1294 (2010). DOI: 10.1016/j.sucs.2010.04.017
  29. J.P. Biersack, L. Haggmark. Nucl. Instrum. Meth., 174, 257 (1980)
  30. R.K. Krishnaswamy, J. Janzen. Polym. Test., 24 (6), 762 (2005). DOI: 10.1016/j.polymertesting.2005.03.010
  31. E. Centurioni. Appl. Opt., 44 (35), 7532 (2005). DOI: 10.1364/AO.44.007532
  32. I.H. Malitson. J. Opt. Soc. Am., 52 (12), 1377 (1962)
  33. C.K. Hwangbo, L.J. Ling, J.P. Lehan, H.A. Macleod, F. Saits. Appl. Opt., 28 (14), 2779 (1989). DOI: 10.1364/AO.28.002779
  34. H. Zhuo, F. Peng, L. Lin, Y. Qu, F. Lai. Thin Solid Films, 519, 2308 (2011). DOI: 10.1016/j.tsf2010.11.024

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme