Влияние экспозиции в высокочастотном разряде в смеси Н_2-Ne на топографию поверхности и светопропускание сапфира
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , Physico-chemistry of interphase boundaries (FFZS-2025-0008), 1023033100314-3-1.4.3.
Городецкий А.Е.1, Буховец В.Л.1, Маркин А.В.1, Залавутдинов Р.Х.1, Захаров А.П.1, Рыбкина Т.В.1, Позин С.И.1, Кабанова В.А.1, Графов О.Ю.1, Мухин Е.Е.2, Раздобарин А.Г.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: aegorodetsky@mail.ru, valentin_b53@mail.ru, avmarkin@mail.ru, rinadz@mail.ru, andrezakh@mail.ru, labrchs@hotmail.com, sergip74@gmail.com, kabanovavar@gmail.com, grafov.oleg@gmail.com, e.mukhin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 февраля 2025 г.
В окончательной редакции: 22 апреля 2025 г.
Принята к печати: 24 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.
Исследованы три варианта воздействия разряда на топографию поверхности и стабильность светопропускания сапфирового окна. Рассмотрено влияние длительного воздействия чистящего разряда в смеси 77 % H_2-23 % Ne на поверхностность. Проанализированы изменения в структуре поверхностных слоев сапфира, сформированных при длительной экспозиции в высокочастотном (ВЧ) разряде, после удаления в плазме ВЧ разряда тонких пленок. Исследованы изменения в структуре поверхностных слоев сапфира после трехкратного осаждения и последующего удаления плазмой ВЧ разряда пленок Al. Ключевые слова: R-сапфир, защитное окно, АСМ изображения поверхности, пленки Al, очистка, термоядерный экспериментальный реактор.
- E.E. Mukhin, V.V. Semenov, A.G. Razdobarin, S.Yu. Tolstyakov, M.M. Kochergin, G.S. Kurskiev, K.A. Podushnikova, S.V. Masyukevich, D.A. Kirilenko, A.A. Sitnikova, P.V. Chernakov, A.E. Gorodetsky, V.L. Bukhovets, R.Kh. Zalavutdinov, A.P. Zakharov, I.I. Arkhipov, Yu.P. Khimich, D.B. Nikitin, V.N. Gorshkov, A.S. Smirnov, T.V. Chernoizumskaja, E.M. Khilkevitch, S.V. Bulovich, V.S. Voitsenya, V.N. Bondarenko, V.G. Konovalov, I.V. Ryzhkov, O.M. Nekhaieva, O.A. Skorik, K.Yu. Vukolov, V.I. Khripunov, P. Andrew. Nucl. Fusion, 52, 013017 (2012). DOI: 10.1088/0029-5515/52/1/013017
- 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 (8), 086052 (2019). DOI: 10.1088/1741-4326/ab/cd5
- A. Litnovsky, V.S. Voitsenya, R. Reichle, M. Walsh, A.G. Razdobarin, A. Dmitriev, N.A. Babinov, L. Marot, L. Moser, R. Yan, M. Rube, S. Moon, S.G. Oh, P. Shigin, A. Krimmer, V. Kotov, P. Mertens. Nucl. Fusion, 59 (6), 066029 (2019). DOI: 10.1088/1741-4326/ab1446 FIP/1-4
- D. Samsonov, I. Tereschenko, E. Mukhin, A. Gubal, Yu. Kapustin, V. Filimonov, N. Babinov, A. Dmitriev, A. Nikolaev, I. Komarevtsev, A. Koval, A. Litvinov, G. Marchii, A. Razdobarin, L. Snigirev, S. Tolstyakov, G. Marinin, D. Terentev, A. Gorodetsky, R. Zalavutdinov, A. Markin, V. Bukhovets, I. Arkhipushkin, A. Borisov, V. Khripunov, V. Mikhailovskii, V. Modestov, I. Kirienko, I. Buslakov, P. Chernakov, A. Mokeev, M. Kempenaars, P. Shigin. E. Drapiko. Nucl. Fusion, 62 (6), 086014 (2022). DOI: 10.1088/1741?4326/ac544d
- S. Moon, P. Peterson, M. Rubel, E. Fortuna-Zalesna, A. Widdowson, Jachmich, A. Litnovsky, E. Alves, JET Contributors. Nucl. Mater. Energy, 19, 59 (2019). DOI: 10.1016/j.nme.2019.02.009
- A. Bortolon, R. Maingi, A. Nagy, J. Ren, J.D. Duran, A. Maan, D.C. Donovan, J.A. Boedo, D.L. Rudakov, A.W. Hyatt, T.W. Wilks, M.W. Shafer, C.M. Samuell, M.E. Fenstermacher, E.P. Gilson, R. Lunsford, D.K. Mansfield, T. Abrams, R. Nazikian and the DIII-D team. Nucl. Fusion, 60 (12), 126010 (2020). DOI: 10.1088/1741-4326/abaf31
- W. Xu, Z. Sun, R. Maingi, G.Z. Zuo, Y.W. Yu, C.L. Li, Y.H. Guan, Z.T. Zhou, X.C. Meng, M. Huang, L. Zhang, W. Gao, J.S. Hu. Nucl. Mater. Energy, 34 (3), 101359 (2023). DOI: 10.1016/j.nme.2022.101359
- A.M. Dmitriev, A.G. Razdobarin, L.A. Snigirev, D.I. Elets, I.M. Bukreev, N.A. Babinov, L.A. Varshavchik, E.E. Mukhin, D.S. Samsonov, S.Yu. Tolstyakov, An.P. Chernakov, D.V. Kovalenko, V.L. Pogkovyrov, A.D. Yaroshevskaya, V.A. Barsuk, I.B. Kupriyanov, V.L. Bukhovets, A.E. Gorodetsky, A.V. Markin, R.Kh. Zalavutdinov, I.A. Arkhipushkin, S.A. Krat, V.I. Polskij, A.F. Gurbich. Nucl. Mater. Energy, 30, 101111 (2022). DOI: 10.1016/j.nme.2021.101111
- F. Leipold, R. Reichle, C. Vorppahl, E.E. Mukhin, A.M. Dmitriev, A.G. Razdobarin, D.S. Samsonov, L. Marot, L. Moser, R. Steiner, E. Meyer. Rev. Sci. Instrum., 87 (11), 11D439 (2016). DOI: 10.1063/1.4962055
- 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
- E.R. Dobrovinskaya, L.A. Litvynov, V. Pishchik. Sapphire. Material, Manufacturing, Applications (Springer Science + Business Media, LLC 2009), DOI: 10.1007/978-0-387-85695-7
- L.A. Litvynov. Ch. 13. Aluminum Oxide. In Single Crystal of Electronic Materials (Elsevier, 2019), p. 447-485. DOI: 10.1016/B978-0-08-102029-8.00013
- V.F. Tkachenko, O.A. Lukienenko, A.T. Budnikov, E.A. Vovk, S.I. Krivonogov, A.Ya. Dan'ko. Functional Materials, 18 (2), 171 (2011)
- A. Kallenbach, M. Bernert, 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: 10.1088/0741-3335/55/12/1240412
- M. Marin, J. Citrin, C. Giroud, C. Bourdelle, Y. Camenen, L. Garzotti, A. Ho, M. Sertoli JET Contributors. Nucl. Fusion, 63, 016019 (2023). DOI: 10.1088/1741-4326/aca469
- С.С. Довганюк, Л.Б. Беграмбеков, Ю.И. Рукина, Е.А. Нарских. Матер. XXVIII Междунар. конф. "Взаимодействие плазмы с поверхностью", Сб. науч. тр. (НИЯУ МИФИ, М., 2025), с. 76
- А.Е. Городецкий, Л.А. Снигирев, А.В. Маркин, В.Л. Буховец, Т.В. Рыбкина, Р.Х. Залавутдинов, А.Г. Раздобарин, Е.Е. Мухин, А.М. Дмитриев. ЖТФ, 92 (10), 1595 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53252.108-22 [A.E. Gorodetsky, L.A. Snigirev, A.V. Markin, V.L. Bukhovets, T.V. Rybkina, R.Kh. ZalavutdinovA.G. Razdobarin, E.E. Mukhin, A.M. Dmitriev, Tech. Phys., 67 (10), 1373 (2022). DOI: 10.21883/TF.2022.10.54365.108-22]
- T. Nakamura, H. Matsuhashi, Y. Nagatomo. OKI Tecn. Rev., 71 (4), 200, 66 (2004)
- А.Е. Городецкий, А.В. Маркин, В.Л. Буховец, Т.В. Рыбкина, Р.Х. Залавутдинов, А.П. Захаров, Е.Е. Мухин, А.Г. Раздобарин. Письма в ЖТФ, 50 (21), 15 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.21.58952.2016 [A.E. Gorodetsky, A.V. Markin, V.L. Bukhovets, T.V. Rybkina, R.Kh. Zalavutdinov, A.P. Zakharov, A.G. Razdobarin, E.E. Mukhin, A.M. Dmitriev. Tech. Phys. Lett., 50 (11), 12 (2024).]
- E. Centurioni. Appl. Opt., 44 (35), 7532 (2005). DOI: 10.1364/AO.44.007532
- I.H. Malitson. J. Opt. Society America, 52 (12), 1377 (1962). DOI: 10.13641/jOSA.52.001377
- I.H. Malitson, M.J. Dodge. J. Opt. Society America, 62, 1405 (1972)
- R. Cuerno, J.S. Kim. J. Appl. Phys., 128, 180902 (2020). DOI: 10.1063/5.0021308
- Q. Bi, Z. Chen, Y. Liu, L. Tang, Y. Xi, W.Liu. Coatings, 10, 949 (2020). DOI: 10.3390/coatings10100949
- B. Kahng, H. Jeong, A.-L. Barabasi. Appl. Phys. Lett., 78 (6), 805 (2001). DOI: 10.1063/1.1343468
- Электронный ресурс. SRIM-2008. The stopping and range of ions in materials. Режим доступа: http://www.SRIM.org/
- K.C. Sabat, P. Rajput, R.K. Paramguru, B. Bhoi, B.K. Mishra. Plasma Chem. Plasma Process, 34, 1 (2013). DOI: 10.1007/s11090-013-9484-2
- D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.L. Nutall. J. Phys. Chem. Reference Data, 11, Supplement 2, 407 (1982)
- В. Экштайн. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела (Мир, М., 1995) [W. Eckstein. Computer Simulation of Ion-Solid Interactions (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1991)]
- M.I. Patino, R.P. Dorner, G.R. Tynan. Nucl. Mater. Energy, 23, 100753 (2020). DOI: 10.1016/j.nme.2020.100753
- А.Е. Городецкий, А.В. Маркин, В.Л. Буховец, В.И. Золотаревский, Р.Х. Залавутдинов, Е.Е. Мухин, А.Г. Раздобарин. Поверхность. Рентген., синхротрон., и нейтрон. исслед., 7, 1 (2021). DOI: 10.31857/S1028096021070050 [A.E. Gorodetsky, A.V. Markin, V.L. Bukhovets, V.I. Zolotarevsky, R.Kh. Zalavutdinov, E.E. Mukhin, A.G. Razdobarin. J. Surf. Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 15 (4), 660 (2021).]
- В.А. Токарев, В.К. Гусев, Н.А. Хромов, А.В. Воронин, Ю.В. Петров, Н.В. Сахаров, А.Н. Новохацкий, В.Б. Минаев, В.И. Варфоломеев, И.М. Балаченков, А.Ю. Тельнова, П.Б. Щеголев, Н.Н. Бахарев, Г.С. Курскиев, Е.О. Киселев, М.И. Патров, Е.А. Тюхменева, С.Ю. Толстяков. 48 Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС (15-19 марта 2021, Звенигород), DOI: 10.34854/ICPAF.2021.48.1.039
- G. Guilhem, J.L. Bondil, B. Bertrand, C. Desgrangers, M. Lipa, P. Messina, M. Missirlian, C. Portfaix, Reichle, H. Roche, A. Saille. Fusion Eng. Design, 74 (1-4), 879 (2005). DOI: 10.1016/j.fusengdes.2005.08.021
- T. Szepeci, S. Devis, N. Hajnal, K. Kamaiya, G. Kocsis, A. Kovacsik, N. Oyama, C. Sozzi, S. Zoletnik. Fusion Eng. Design, 153, 111505 (2020). DOI: 10.1016/j.fusengdes:2020.111505
- R. Magne, C. Darbos, S. Alberti, A. Barbuti, F. Bianchard, P. Cara. International Vacuum Electronics Conference (Monterey. CA. USA, 2000), DOI: 10.1109/OVE:EC.2000.847558
- V.S. Udintsev, P. Maquet, N. Gimbert, T. Giacomin, J. Guirao, S. Iglesias, Ch. Vacas, M.J. Walsh, S. Pak, B. Conway, M. Dopena, J.-M. Drevon, G. Eaton, S. Hughes, T. Darby, R. Bamber. IEEE Transactions on Plasma Science, 47 (1), 864 (2019). DOI: 10.1109/TPS.2018.28979407