بررسي اثر تابش يون هاي آرگون پر انرژي بر روي سطح فولاد 304 در دستگاه پلاسماي كانوني

An investigation on the effects of high energy argon ions on the stainless steel type 304 in a plasma focus device

بررسي ميزان و نحوه تخريب سطوح فلزات در اثر برخورد باريكه هاي يون هاي پر انرئري، اهميت بسيار زيادي در انتخاب مواد و طراحي سطوح برهمكنش كننده با پلاسما در راكتورهاي گداخت خواهد داشت. در واقع مي توان گفت كه انتخاب مواد مقاوم در برابر تابش، يكي از اساسي ترين چالش هاي فني در ساخت نيروگاه - هاي گداخت به شمار مي رود. در اين تحقيق، تاثير برخورد يونهاي آرگون پر انرژي توليد شده در دستگاه پلاسماي كانوني بر روي فولاد نوع و 30 مورد بررسي قرار گرفته است. نمونه هايي از اين فولاد با ابعاد *10cm 107 در فشارهاي مختلف گاز آرگون تزريق شده به داخل دستگاه در محدوده 1mbar - 0 / 6 و در دو فاصله cm2 و 10cm نسبت به محل تشكيل پلاسماي كانوني قرار گرفته و تابش دهي شده اند. پس از تابش دهي، تصاوير سطح اين نمونه ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري ثبت شده و براي آناليز ميزان تخريب مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج اين بررسي ها نشان مي دهند كه بيشترين تخريب سطح و ذوب شدگي در فشار mnabar/06 گاز آرگون كه فشار بهينه كاري اين دستگاه براي تشكيل پلاسماي كانوني گاز آرگون نيز محسوب مي شود و در فاصله cm 5 از سطح آند، ديده شد. افزايش فاصله از آند و دور شدن از فشار بهينه باعث افزايش سطح برهمكنش شده و ميزان تخريب سطح كاهش مي يابد.

Interaction of high energy ions with metal surfaces is one of the most important technological issues in developing of fusion reactors. In this work, effects of high energy argon ions from plasma focus device on stainless steel type 304 have been investigated. 10×10cm2 samples are irradiated by this device in different gas working pressures (0.6-1mbar) and different distances from the pinch position. Optical microscope photographs are used for surface analysis of samples. Results have shown that the deformation and melting effects are more considerable in 0.6mbar pressure of argon (the optimum pressure of this device for plasma focusing) and in the nearest distance to the anode top