Диагностика примеси воды в замагниченной плазме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат наук Сорокин, Иван Александрович

• Сорокин, Иван Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Сорокин, Иван Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Встраиваемые масс-спектрометры для in-situ анализа плазмы

1.1. Классификация и сравнение масс-анализаторов разных типов

1.1.1. Статические масс-спектрометры

1.1.2. Динамические масс-спектрометры

1.2. Выводы

Глава 2. Диагностика микротечей воды в камеру термоядерных установок

2.1. Методика создания потоков паров воды

2.1.1. Обзор методов

2.1.2. Термохимический источник паров воды

2.1.3. Инжектор паров воды для стелларатора Л-2М

2.2. Методики ранней диагностики микротечей воды

2.2.1. Обоснование спектроскопического метода

2.2.2. Имитация L-режима ITER на стеллараторе Л-2М

2.2.3. Методика обнаружения паров воды по соотношению сигналов Ha, Da

2.3. Выводы

Глава 3. Диагностика кислородосодержащих соединений с помощью автоколебательного разряда

3.1. Стационарная модель N-образной ВАХ

3.2. Диагностика кислородосодержащих соединений с помощью АКР

3.3. Выводы

Глава 4. Масс-анализатор замагниченной плазмы

4.1. Анализатор MSMP на установке PSI-2

4.1.1. Описание установки PSI-2

4.1.2. Схема и принцип работы MSMP-03

4.1.3. Интерпретация экспериментальных масс-спектров

4.1.4. Применение MSMP-03 на PSI-2

4.2. Встраиваемый диагностический модуль на установке ПР-2

4.3. Влияние паров воды на ионный состав водородной плазмы ППР

4.4. Выводы

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика примеси воды в замагниченной плазме»

Введение

Актуальность темы

Наличие примесей в остаточном газе для большинства термоядерных установок (ТЯУ) создает ограничение на эффективность преобразования вкладываемой мощности, ведет к значительным радиационным потерям, а также препятствует достижению необходимых параметров для осуществления термоядерной реакции в случае таких проектов как JET и ITER. Помимо резкого увеличения радиационных потерь вплоть до коллапса плазменного шнура, примесные компоненты также вытесняют компоненты рабочего газа из горячей области плазмы. В ТЯУ примеси в виде молекул и атомов, как правило, образуются в пристеночной области в периферии плазмы. Посредством диффузии примесные ионы достигают горячей области плазмы, где происходит их дальнейшая ионизация. Далее рано или поздно такие ионы должны попасть на первую стенку установки или в область лимитера/дивертора. Такой ион, прилетевший из горячей области плазмы, значительно ускоряется в плазменном слое за счет высокой кратности ионизации, сохраненной им благодаря низкому сечению рекомбинации в пристеночной области [1]. Коэффициент распыления материалов стенки в данном случае может достигать больших значений [2], что может в дальнейшем привести к попаданию сверхтяжелых примесей распыленного материала первой стенки или материалов лимитера/дивертора ТЯУ в плазму и значительным потерям запасенной энергии.

Одной из актуальных проблем, возникших при строительстве первого международного термоядерного реактора ITER, не имеющих на данный момент удовлетворительного решения, является оперативное обнаружение и локализация микротечей воды системы охлаждения первой стенки реактора внутрь вакуумной камеры, которая уже на этапе активного строительства установки требует решения в рамках утвержденного проекта и имеющихся диагностических систем. В сложившейся ситуации, когда небольшая течь воды может привести к труднопредсказуемым последствиям (начиная с возникновения лишней нагрузки

на первую стенку, заканчивая радиационным коллапсом плазменного шнура и потерей герметичности камеры, состоящей из элементов с наведенной радиацией), необходимо оценить возможность использования диагностических систем реактора в рамках оперативного обнаружения микротечей воды системы охлаждения первой стенки.

Наличие кислородосодержащих соединений в камере плазменных установок также может приводить к множеству последствий. Изменение эмиссионных свойств поверхности из-за наличия диэлектрической пленки может провоцировать внутренние неустойчивости разряда, перераспределение компонентов плазмы, изменение характера поверхностно-плазменного взаимодействия, а также еще ряд других эффектов. Наличие окислов на поверхности ухудшает условия многих технологических процессов, например, травления, осаждения покрытий и др. Таким образом, изучение природы возникновения неустойчивого зарядового обмена при поверхностно-плазменном взаимодействии представляется актуальной задачей, которая позволит использовать вторично-эмиссионные механизмы свойств неустойчивого поверхностно-плазменного контакта в технологии и более эффективном применении вкладываемой энергии.

Проблема контроля состава рабочей смеси газов и уровня примесных составляющих остро стоит не только для ТЯУ, где осуществляются или моделируются условия реализации термоядерной реакции, но и для большинства плазменных установок, в которых их наличие не приводит к серьезным последствиям, однако сильно искажает условия проведения экспериментов. Для моделирования условий пристеночной плазмы ТЯУ в большинстве случаев используются линейные плазменные симуляторы с различными способами формирования плазменных потоков. Одним из преимуществ линейных установок является возможность реализации плазмы смеси газов с произвольным соотношением ионных компонент. В этом случае для точного соблюдения условий эксперимента необходимо контролировать состав ионных потоков на

образцы. Оптическая спектроскопия, обычно используемая для анализа состава, не дает адекватных данных о составе плазмы без дополнительных средств диагностики особенно, когда речь идет о многозарядных ионах, имеющих низкое сечение возбуждения в таких условиях. Таким образом, создание in-situ методики измерения состава ионных плазменных потоков, применимой в линейных плазменных симуляторах пристеночной плазмы ТЯУ, представляется актуальной задачей.

Данная работа представляется актуальной, поскольку в ней:

• Исследована принципиальная возможность регистрации появления микротечей воды системы охлаждения первой стенки ITER средствами оптической диагностики в диапазоне 306-310 нм и диапазоне максимальной чувствительности системы Vis/IR (600-700 нм), а также экспериментально оценена чувствительность регистрации

• Исследованы процессы, участвующие в формировании N-образной вольт-амперной характеристики электродов с тонкопленочным диэлектрическим покрытием и построена модель мгновенной ВАХ таких электродов

• Разработана методика диагностики кислородосодержащих компонентов, основанная на переходе разряда в автоколебательный режим

• Усовершенствована и апробирована in-situ диагностика ионного состава плазменных потоков на основе встраиваемого масс-анализатора, работающего в собственном магнитном поле имитационных установок

Цель и задачи исследования

Целью работы является исследование влияния примесных компонентов на свойства пристеночной плазмы ТЯУ и характер зарядового обмена при поверхностно-плазменном взаимодействии, а также разработка спектроскопических, зондовых и корпускулярных методов их диагностики. Отдельно рассматривается экспериментальная проверка принципиальной возможности диагностики паров воды в условиях и средствами анализа

термоядерного реактора ITER. Для достижения поставленной цели было

необходимо решить следующие задачи:

1. Провести экспериментальную проверку применимости оптической спектроскопии в качестве методики мониторинга присутствия микротечей паров воды системы охлаждения первой стенки ITER:

а) Разработать калиброванный, прецизионный, регулируемый инжектор паров воды, отвечающий требованиям условий отработки методик оперативного обнаружения течей системы охлаждения.

б) Определить чувствительность методики обнаружения полосы OH, как осколка молекулы воды, в условиях близких к рабочим режимам ITER.

в) Провести экспериментальную проверку возможности использования проектно-утвержденной диагностической системы Vis/IR в качестве системы мониторинга присутствия паров воды. Оценить чувствительность предполагаемой методики в условиях пристеночной плазмы ТЯУ.

2. Исследовать влияние кислородосодержащих примесей на характер зарядового обмена при поверхностно-плазменном взаимодействии:

а) Разработать методику численного расчета мгновенной вольт-амперной характеристики электрода с тонкой диэлектрической пленкой на поверхности, помещенного в сильнонеравновесную плазму.

б) Разработать методику мониторинга уровня кислородосодержащих соединений, основанную на переходе диагностического разряда в автоколебательный режим по вторично-эмиссионному механизму.

3. Разработать методику in-situ измерения состава ионных плазменных потоков, применимую в линейных плазменных симуляторах пристеночной плазмы ТЯУ:

а) Разработать конструкцию встраиваемого магнитного масс-анализатора ионного состава плазмы пучково-плазменного разряда для установки ПР-2.

б) На основе численной модели движения заряженных частиц разработать методику интерпретации экспериментальных масс-спектров.

в) Провести измерения относительных ионных потоков на двух линейных плазменных симуляторах пристеночной плазмы ТЯУ (ПР-2 и PSI-2).

Научная новизна работы

Научная новизна работы заключается в том, что

• Показана принципиальная возможность регистрации появления микротечей воды системы охлаждения первой стенки ITER средствами оптической диагностики в диапазонах 306-310 нм (полоса OH ) и диапазоне максимальной чувствительности системы Vis/IR (600-700 нм - линии Ha и Da), а также экспериментально оценена чувствительность

• Показано значительное влияние покрытия из боруглеродной пленки, применяемой при кондиционировании стенки ТЯУ, на время регистрации появления паров воды

• Построена модель мгновенной вольтамперной характеристики электродов с тонкопленочным диэлектрическим покрытием

• Разработана методика диагностики кислородосодержащих компонентов, основанная на переходе разряда в автоколебательный режим

• Усовершенствована и апробирована in-situ диагностика ионного состава плазменных потоков на основе встраиваемого масс-анализатора, работающего в собственном магнитном поле имитационных установок. На данном этапе два прибора успешно внедрены на установках ПР-2 (НИЯУ МИФИ) и PSI-2 (Юлих, Германия).

Положения, выносимые на защиту

• Порог регистрации в стеллараторе Л-2М микротечи паров воды

*

спектроскопическим методом по интенсивности полосы радикала OH* в

режимах близких к L-режиму ITER составляет ~10-4 Пахм3/с (3х1016 молекул/с) и определяется скоростью эрозии бор-углеродного покрытия на стенке

• Наличие защитной бор-углеродной пленки приводит к временной задержке появления сигнала и к экспоненциальному характеру нарастания

интенсивности полосы радикала OH*

18

• При малом потоке (до 10 молекул/с) соотношение интенсивностей линий Ha/Da пропорционально концентрации воды, что позволяет диагностировать появление паров воды на уровне

~6,0х10-4 Пахм3/с (1017 молекул/с)

• Модель ВАХ электрода с диэлектрической пленкой на поверхности, помещенного в сильнонеравновесную плазму, учитывающая повышенную вторичную эмиссию поверхности и полевую эмиссию сквозь пленку

• Методика диагностики уровня кислородосодержащих примесей по возникновению колебаний в цепи разряда, позволяющая регистрировать поток примесей на уровне < 1016 молекул/с

• In-situ методика корпускулярной диагностики ионного состава плазменных потоков для линейных плазменных симуляторов с собственным магнитным полем, включающая в себя универсальную конструкцию встраиваемого магнитного масс-анализатора, разработанную для установки ПР-2 и позволяющую регистрировать как положительные, так и отрицательные компоненты, и методику пересчета экспериментальных масс-спектров в относительные ионные потоки

Научная и практическая значимость работы

1. Апробированные спектроскопические методики диагностики появления микротечей воды системы охлаждения могут быть использованы в рамках бесконтактной диагностики плазмы ITER и других крупных термоядерных установок, что позволит повысить безопасность их эксплуатации

2. Предложенная модель мгновенной вольтамперной характеристики (ВАХ) электродов с тонкопленочным диэлектрическим покрытием может быть

использована в качестве базы для расчета энергоэффективных режимов разряда с автовозбуждением колебаний, а также для диагностики состояния поверхности

3. Разработанная методика диагностики кислородосодержащих компонентов, основанная на переходе разряда в автоколебательный режим, позволяет проводить количественную диагностику таких примесей, а также подходит для локализации течи системы охлаждения ITER

4. Усовершенствованная и апробированная in-situ диагностика ионного состава плазменных потоков на основе встраиваемого масс-анализатора, работающего в собственном магнитном поле имитационных установок, может быть использована в линейных симуляторах с продольным магнитным полем. На данном этапе два прибора успешно внедрены на установках ПР-2 (НИЯУ МИФИ) и PSI-2 (Юлих, Германия)

5. Разработанный инжектор паров воды может быть использован в высоковакуумных установках для создания потоков паров воды в широком диапазоне. На данный момент инжекторы используются на установках:

• стелларатор Л-2М (ИОФ РАН)

• линейный симулятор ПР-2 (НИЯУ МИФИ)

• большой масс-монохроматор МИФИ (НИЯУ МИФИ)

• установка с магнетронным разрядом МР-2 (НИЯУ МИФИ)

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 14 международных и всероссийских научных конференциях и семинарах: Международные конференции (8 докладов):

• Plasma Surface Interactions XXII, Рим, Италия, 2016

• 11th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Новосибирск, Россия, 2016

• Лазерные, плазменные исследования и технологии, НИЯУ МИФИ, Москва, Россия, 2017

• Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород, Россия, 2012, 2014, 2015

• Взаимодействие ионов с поверхностью (ВИП-2015), Москва, Россия, 2015 Всероссийские конференции (8 докладов):

• Физика низкотемпературной плазмы (ФНТП-2014), Казань, Россия, 2014

• Диагностика высокотемпературной плазмы, Звенигород, Россия, 2011

• Взаимодействие плазмы с поверхностью, НИЯУ МИФИ, Москва, Россия, 20132015

• Современные средства диагностики плазмы, НИЯУ МИФИ, Москва, Россия, 2014, 2016

Публикации

По теме диссертации опубликовано 1 3 печатных работ из них в журналах индексируемых в Scopus - 13, Web of Science - 9, РИНЦ - 13, в том числе первым автором - 4. Основные публикации по теме диссертации:

1. Kurnaev, V., Afonin, O., Antipenkov, A., Koborov, N., Mukhammedzyanov, T., Ochkin, V., Pearce, R., Pleshkov, E., Podolyako, F., Sorokin, I., Urusov, V., Vizgalov, I., Voronov, G., Vukolov, K., Worh, L. Spectroscopic localization of water leaks in ITER // Fusion Engineering and Design. 2013. № 6-8 (88). C. 1414-1417.

2. Voronov, G. S., Berezhetskii, M. S., Bondar', Yu. F., Vafrn, I. Yu., Vasil'kov, D. G., Voronova, E. V., Grebenshchikov, S. E., Grishina, I. A., Larionova, N. F., Letunov, A. A., Logvinenko, V. P., Meshcheryakov, A. I., Pleshkov, E. I., Khol'nov, Yu. V., Fedyanin, O. I., Tsygankov, V. A., Shchepetov, S. V., Kurnaev, V. A., Vizgalov, I. V., Urusov, V. A., Sorokin, I. A., Podolyako, F. S., Antipenkov, A., Pearce, R., Worth, L. Testing of the method for water microleakage detection from OH hydroxyl spectral lines at the L-2M stellarator // Plasma Physics Reports. 2013. № 4 (39). C. 277-288.

3. Kolodko, D.V., Mamedov, N.V., Vizgalov, I. V., Sinelnikov, D. N., Sorokin, I.A. Water vapor influence on the proton component of the hydrogen Penning discharge // 2014 20th International Workshop on Beam Dynamics and Optimization (BDO). 2014. C. 1.

4. Popov V., Gutorov K., Sorokin I. Investigation of magnetic field topology in auto-oscillating discharge // Phys. Procedia. 2015. № 71. C. 127-132.

5. Sorokin, I., Vizgalov, I., Gutorov, K., Podolyako, F. Concerning feasibility of water microleakage diagnostics by auto-oscillating discharge // Phys. Procedia. 2015. № 71. C. 116-120.

6. Sorokin, I., Vizgalov, I., Bidlevich, O. In-situ mass-spectrometry of magnetized plasmas // Phys. Procedia. 2015. № 71. C. 428-432.

7. Gutorov, K.M., Vizgalov, I.V., Sorokin, I.A., Podolyako, F.S. Current-voltage characteristic of the contact of a plasma with an electrode with a thin dielectric film on the surface // JETP Lett. 2015. № 100 (11). C. 708-711.

8. Sorokin, I.A., Vizgalov, I.V., Gutorov, K.M., Podolyako, F.S. Effect of water vapor on the ionic composition of the hydrogen beam-plasma discharge // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2015. № 42 (12). C. 350-355.

9. Gutorov, K.M., Vizgalov, I.V., Sorokin, I.A., Podolyako, F.S. Study of the interaction of plasma with fusion reactor materials in linear simulators with beam-plasma discharge // J. Surf. Investig. 2016. № 10 (3). C. 612-616.

10. Vizgalov I.V., Sorokin I.A., Kurnaev V.A. Monitoring of the relationship between Ha and Da emission as a detection method for water microleaks into ITER // J. Phys. Conf. Ser. 2016. № 747 (1). C. 2-7.

11. Kolodko D., Sorokin I., Vizgalov I. Longitudinal electron energy distribution measurements in PR-2 mirror machine // AIP Conference Proceedings. 2016. № 1771. C. 040008.

12. Sorokin I., Vizgalov I., Kolodko D. Stationary diagnostics of magnetized plasmas // AIP Conference Proceedings. 2016. № 1771. C. 050010.

13. Kolodko, D.V., Mamedov, N.V., Vizgalov, I.V., Sinelnikov, D.N., Sorokin, I.A.

Increase atom/molecular ratio of the hydrogen discharge // J. Phys. Conf. Ser. 2016.

№ 768 (1). С. 1-5.

Личный вклад автора

Следующие работы были произведены лично автором:

1. разработка, калибровка управляемого источника паров воды и экспериментальная проверка на плазменных установках применимости оптической спектроскопии в качестве методики мониторинга присутствия микротечей паров воды системы охлаждения первой стенки ITER. Изучение влияния присутствия паров воды на ионный состав плазмы; работы 1-5

2. разработка методики обнаружения кислородосодержащих соединений с помощью регистрации появления вторично-эмиссионной автоколебательной неустойчивости. Разработка численной модели расчета ВАХ электрода с тонкой диэлектрической пленкой на поверхности, помещенного в сильнонеравновесную плазму; работы 6-9

3. разработка методики in-situ измерения состава ионных плазменных потоков в линейных имитационных установках на основе встраиваемого масс-анализатора, работающего в собственном магнитном поле плазменной установки; работы 10-13

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка

литературы (102 литературных источников). Общий объём работы составляет

136 страниц, включая 67 рисунков, 7 таблиц, 21 формулу.

1. Встраиваемые масс-спектрометры для ш^Нн анализа плазмы

Анализ ионного состава и параметров плазмы встраиваемыми диагностическими системами является важной задачей для контроля режимов горения разряда и ионного масс - спектра в течение эксперимента. Проблема контроля состава рабочей смеси газов и уровня примесных составляющих остро стоит не только для ТЯУ, где осуществляются или моделируются условия реализации термоядерной реакции, но и для большинства плазменных установок, в которых их наличие сильно искажает условия проведения экспериментов. Учитывая специфику и условия эксплуатации плазменных установок, для диагностики примесей в плазме у каждого класса установок существуют различные варианты реализации диагностических систем как по физическому принципу действия, так и по инженерному исполнению. В обзоре представлены различные типы встраиваемых диагностических приборов, применяемых на современных ТЯУ и линейных симуляторах пристеночной плазмы ТЯУ, направленные на изучение и контроль состава плазмы и ионных потоков, экстрагированных их плазменного слоя.

Наиболее распространенной диагностикой состава и параметров плазмы является оптическая спектроскопия (ОС), особенно когда речь идет о токамаках, где использование контактных методов диагностики крайне не желательно. ОС успешно используется для исследования пространственного распределения многозарядных ионов и примесей в основном объеме ТЯУ [3] или при анализе состава ионных потоков на стенку с низкой кратностью ионизации [4]. Тем не менее, для адекватной интерпретации экспериментальных данных полученных с помощью ОС в большинстве случаев необходимы дополнительные сведения об области анализа, такие как профили плотности и температуры плазмы. Анализ состава многозарядных ионов вблизи периферии плазмы также не представляется возможным из-за низкой температуры электронов и, как следствие, низким сечением возбуждения рассматриваемых компонентов.

Таким образом, наиболее перспективной т^йи диагностикой ионного состава плазмы и создаваемых в линейных симуляторах плазменных потоков являются системы, использующие принципы пространственного и временного разделения ионов с различными значениями отношения массы к заряду в электромагнитных полях. Стоит отметить, что использование коммерческих анализаторов остаточного газа, например, квадрупольных масс-спектрометров, в свою очередь, не позволяет анализировать состав плазмы разряда, поскольку отражает лишь информацию о составе нейтральных компонентов газа в камере установки, а расчет плазмохимической кинетики любого разряда даже в простейших случаях позволяет лишь качественно оценить вклад различных ионных компонентов. Примеры качественного расчета равновесной кинетики различных разрядов представлены в работах [5-9]. Иначе говоря, для количественного контроля относительной доли каждого сорта ионов, содержащихся в анализируемой плазме, необходимо использовать контактную диагностику, в которой ионы экстрагируются непосредственно из локализованной интересующей области плазмы.

1.1. Классификация и сравнение масс-анализаторов разных типов

Масс-спектрометрия получила широкое распространение не только в области научных исследований, но и для количественного и качественного анализа состава сложных смесей веществ в биохимии, фармакологии, а также в промышленности и технологии для анализа веществ любых агрегатных состояний и масс. Масс-анализатор - устройство для пространственного или временного разделения ионов с различными значениями отношения массы к заряду, является одним из основных элементов масс-спектрометра [10]. В основе классификации масс-спектрометров лежит принцип устройства масс-анализатора. Различают статические и динамические масс-анализаторы.

В статических масс-анализаторах наиболее часто для разделения ионов используются электрические и магнитные поля, постоянные или практически не

изменяющиеся за время пролёта иона через прибор. Разделение ионов является в этом случае пространственным: каждой моноимпульсной группе ионов соответствует своя орбита, представляющая собой трохоиду, которая в случае незначительного разброса энергий ионов, зависит от их массы. Измерение (развертка) масс-спектра получается при изменении магнитного или электрического поля, в результате чего в детектор последовательно попадают пучки ионов с разными величинами M/Z.

В динамических масс-анализаторах для разделения ионов используют импульсные или радиочастотные электромагнитные поля с периодом меньшим или равным времени пролета иона через анализатор. Удельный заряд ионов может определяться по периоду их колебаний в переменных электрических и магнитных полях, по периоду обращения или по циклотронным резонансным частотам, а также по времени пролета иона от источника до коллектора. Большинство аналитических задач решается именно на динамических приборах, поскольку они обладают такими качествами, как: высокое быстродействие, низкие требования к стабильности источников питания, малые габариты и вес, также сюда можно отнести невысокую стоимость таких приборов.

Наиболее широкое коммерческое распространение получили статические магнитные, квадрупольные и времяпролетные масс-спектрометры. Применимость того или иного прибора к конкретной задаче зависит от совокупности свойств, вытекающих из физического принципа разделения по массам. В большинстве случаев подобные приборы используются для анализа состава различных веществ или для характеристики ионных источников, однако их не всегда можно применить для анализа ионного состава плазмы в силу габаритов, способа формирования ионного потока и электромагнитных шумов установки и плазмы, препятствующих тонкой настройке масс-фильтра. Таким образом, для диагностики плазмы необходимо адаптировать конструкции существующих приборов, используя те же физические принципы масс-сепарации, а также создать систему экстракции и формирования анализируемого ионного пучка.

Далее рассматриваются отдельные типы масс-спектрометров и варианты приборов, используемых для т^йи диагностики ионного состава плазмы без анализа систем формирования ионного пучка из плазмы, поскольку это является сугубо индивидуальным аспектом каждой конкретной установки и свойств реализуемой плазмы.

1.1.1 Статические масс-спектрометры

Статические масс-спектрометры были широко распространены до 70-х годов прошлого века в области научных исследований, изотопного анализа газов и твердых веществ и молекулярного анализа газов и газовых смесей из-за их простой конструкции, высокой стабильности, воспроизводимости результатов и большого динамического диапазона. В основном такие спектрометры представляют собой магнитные статические масс-спектрометры с одинарной или двойной фокусировкой, причем двойная фокусировка могла быть реализована с различной последовательностью магнитного и электростатического каскадов. Магнитный каскад представляет собой область секторного магнитного поля, а электростатический - часть (сектор) тороидального конденсатора. Разрешающая способность магнитного статического масс-спектрометра в плоскости фокусировки определяется как отношение дисперсии (величины разделения в мм) ионных пучков к ширине изображения ионной щели источника ионов: Я = где обе величины являются функциями геометрических параметров масс-анализатора (радиусов и углов поворота ионов в магнитном и электрическом полях, плеч фокусировки, углов наклона и радиусов кривизны границ полей и т.д.), а ширина изображения кроме того зависит от параметров анализируемого ионного пучка. В статическом масс-спектрометре довольно просто получить высокую (до 105) разрешающую способность, высокую абсолютную и изотопическую чувствительность, высокую точность определения и амплитуды пика и массового числа [11]. Развертка масс-спектра в большинстве случаев осуществляется с помощью изменения магнитного поля в электромагните в

режиме фильтра масс, отсюда следует невысокая скорость развертки спектра (до 0,03 с на декаду масс). Существенными минусами таких приборов является их габариты и цена, которая в основном складывается из стоимости электромагнита, определяющего диапазон анализируемых ионов.

В классическом виде статические масс-спектрометры довольно сложно применить для задач т-БЙи анализа ионного состава плазмы ТЯУ или плазменных симуляторов. В таких установках обычно требуется проводить мониторинг ионов рабочего газа и легких и средних примесей (до 40 а.е.м) и многозарядных ионных компонентов в случае пристеночной области ТЯУ. Наиболее простой метод реализации встраиваемых диагностических модулей на основе статических масс-анализаторов ионного состава плазмы является использование собственного магнитного поля установки, так как в этом случае нет необходимости вносить глобальные изменения в конструкцию и можно создавать компактные приборы особенно в установка с сильным магнитным полем.

Один из первых вариантов статического магнитного масс-анализатора, использующего собственное магнитное поле небольшой тороидальной установки, в качестве встраиваемого прибора для анализа пристеночной плазмы был описан в [5, 12]. На рисунке 1.1 представлена схема анализатора и измерения низкотемпературной водородной плазмы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сорокин, Иван Александрович, 2017 год

Использованная литература

1. Science Research Council, Appleton Laboratory Report AL-R-5/ Summers H.P. — Oxford : Appleton Laboratory, 1979.

2. Roth J. Physics of Plasma Wall Interactions / Roth J. — London/New York: Plenum Press, 1986. — pp. 351-388.

3. De Michelis, C. Basic and advanced diagnostic techniques for fusion plasmas. / De Michelis, C. // Proceedings Course and Workshop, Varenna. — 1986. — EUR 10797 EN. — pp. 83-118.

4. Behringer, K.H. Spectroscopic studies of plasma-wall interaction and impurity behaviour in tokamaks / Behringer, K.H. // Journal of Nuclear Materials. — 1987. — Vol.145-147. — p.145-153.

5. Sugai, H. Ion species composition of a boundary-layer hydrogen plasma / Sugai, H. et al. // Journal of Nuclear Materials. — 1984. — Vol. 128-129, C. — pp. 169-171.

6. Capitelli, M. Plasma kinetics in molecular plasmas and modeling of reentry plasmas / Capitelli, M. et al. // Plasma Physics and Controlled Fusion. — 2011. — Vol. 53, №12. — P. 124007.

7. Gaens, W. Van Kinetic modelling for an atmospheric pressure argon plasma jet in humid air / Gaens, W. Van; Bogaerts, A. // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2013. — Vol. 46, № 27. — P. 275201.

8. Sode, M. Measurement and modeling of neutral, radical, and ion densities in H2-N2-Ar plasmas / Sode, M. et al. // Journal of Physics. — 2015. — Vol. 117, № 8. — P. 1-20.

9. Sode, M. Quantitative determination of mass-resolved ion densities in H2-Ar inductively coupled radio frequency plasmas / Sode, M.; Schwarz-Selinger, T.; Jacob, W. // Journal of Physics. — 2013. — Vol. 113, № 9. — P. 093304.

10.Химическая энциклопедия Т. 2. Масс-спектрометрия / Гольдт И.В. Стрелецкий А.В. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1998. — С. 658-663.

11.Галль Л.Н. Ионно-оптическая схема базовой модели нового поколения прецизионных изотопных масс-спектрометров / Галль Л.Н., Саченко В.Д., Леднев В.А., Бердников А.С., Васильев В.А., Иванов А.П., Калашников В.А. // Научное приборостроение. —2001. — Т. 11. — С. 21-27.

12.Kojima, H. A mass spectrometer for boundary plasma diagnostics / Kojima, H. et al. // Journal of Nuclear Materials. — 1984. — Vol. 128-129, № C. — pp. 965-968.

13.Matthews, G.F. Plasma ion mass spectrometry in the boundary of the DITE tokamak / Matthews, G.F. // Plasma Physics and Controlled Fusion. — 1989. — Vol. 31, № 5.

— P. 841-853.

14.Matthews, G.F. Tokamak plasma diagnosis by electrical probes / Matthews, G.F. // Plasma Physics and Controlled Fusion. — 1999. — Vol. 36, № 10. — P. 1595-1628.

15.Matthews, G.F. Ion optics evaluation of the plasma ion mass spectrometer (PIMS) designed for the JET tokamak / Matthews, G.F. et al. // International Journal of Mass Spectrometry. — 2003. — Vol. 223-224. — P. 45-53.

16.Vizgalov, I.V. A built-in mass spectrometer for analyzing plasma parameters in facilities with a longitudinal magnetic field / Vizgalov, I.V. et al. // Instruments and Experimental Techniques. — 1999. — Vol. 42, № 5. — P.718-721.

17.Waldmann, O. Ion mass spectrometry in a magnetized plasma / Waldmann, O.; Fussmann, G. // 34th EPS Conference on Plasma Physics 2007, EPS 2007 -Europhysics Conference Abstracts. — 2007. — Vol. 31F, № July. P. — P5.108.

18.Bleakne, Y.W. A New Mass Spectrometer with Improved Focusing Properties / Bleakne, Y.W.; Hipple J.A. // Physical Review. — 1938. — Vol.53. — P.521-529.

19.Robinson, C.F. Small general purpose cycloidal-focusing mass spectrometer / Robinson, C.F.; Hall, L.G. // Review of Scientific Instruments. — 1956. — Vol. 27.

— P. 504-508.

20.Matthews, G.F. Edge impurity ion analysis using plasma ion mass spectrometry / Matthews, G.F. // Journal of Nuclear Materials. — 1990. — Vol. 176-177. — p.1032.

21.Matthews, G.F. Plasma ion mass spectrometry in the TEXTOR boundary / Matthews, G.F.; Elder, D.; McCracken, G.M. et al., // Journal of Nuclear Materials.

— 1992. — Vol. 196-198. — p. 253.

22.Hollmann E.M. et al. Omegatron mass spectrometer for analysis of ion concentrations in hydrogenic plasmas / Hollmann E.M. et al. // Rev. Sci. Instrum. —

2001. — Vol. 72. — № 1. — P. 623-626.

23.Hollmann E.M. Measurement and modeling of molecular ion concentrations in a hydrogen reflex-arc discharge/ Hollmann E.M., Pigarov A.Y. // Phys. Plasmas. —

2002. — Vol. 9. — № 10. — P. 4330.

24.Галль Л.Н. Сравнительные возможности масс-анализаторов разных типов в решении аналитических задач масс-спектрометрическими методами / Галль Л.Н., Баженов А.Н., Кузьмин А.Г., Галль Н.Р. // Масс-спектрометрия. —2008.

— Т. 5. — № 4 — С. 295-300.

25.Слободенюк Г.И., Квадрупольные масс-спектрометры / Слободенюк Г.И. — М. : Атомиздат, 1974. — 272 с.

26.Кузьмин А.Г. Анализ факторов, определяющих форму пика квадрупольного масс-анализатора / Кузьмин А.Г., Михновец П.В. // Научное приборостроение. —2006. — Т. 16. — № 1 — С. 21-27.

27.Perrot, Y. The articulated inspection arm for ITER, design of the demonstration in tore supra / Perrot, Y. et al. // 23rd SOFT. — 2004. — p.197.

28.Summary of the ITER, Final Design Report / Vienna : International Atomic Energy Agency, 2001.

29.Антипенков А.Б. О возможности обнаружения микротечей воды в вакуумной камере ИТЭР/ Антипенков А.Б., Афонин О.Н., Визгалов И.В., Колесников В.Н., Курнаев В.А. // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — №3. — c. 46-55.

30.Волков А.И., Большой химический справочник / Волков А.И., Жарский И.М.

— М. : Современная школа, 2005. — 608 с.

31.Das L.M. Hydrogen-oxygen reaction mechanism and its implication to hydrogen engine combustion / Das L.M // Centre for energy studies, Indian institute of Technology. — 1996.

32.Rogers, J. Ph. Introducing water vapor into a high vacuum chamber at AEDC : Master's Thesis / Rogers, James Philip — Tennessee, 2011.

33.Kurnaev V.A. Spectroscopic localization of water leaks in ITER/ Kurnaev V.A., Afoninc O., Antipenkov A. d, at all // Fusion Engineering and Design. — 2013. — №88.

34.Миленин В.М. Влияние комплексов молекул воды на параметры тлеющего разряда в смеси аргона с гидроксилом OH / Миленин В.М., Тимофеев Н.А., Вуль А.Я., Кидалов С.В., Ходорковский М.А. // Письма в ЖТФ. — 2000. — том 26, №18. — С. 63-67

35.Halstead, P.E. The Thermal Dissociation Of Calcium Hydroxide / Halstead, P.E.; Moore, A.E. // Journal of the Chemical Society. — 1957. — p. 3873

36.Rusinov, A.A. A setup for thermodesorption measurements / Rusinov, A.A.; Gasparyan, Yu.M.; Perelygin, S.F.; Pisarev A.A.; Stepanov S.O.; Trifonov N.N. // Instrum Exp Tech. — 2009. — p. 871.

37.Розанов Л.Н. Вакуумная техника / Розанов Л.Н. — М.: Высшая школа, 1982.

38.Монастырев А.В. Производство цемента, извести / Монастырев А.В. — М.: Высшая школа, 2007.

39.Voronov, G.S. Testing of the method for water microleakage detection from OH hydroxyl spectral lines at the L-2M stellarator / M. S. BerezhetskiiYu. F. Bondar' at al. // Plasma Physics Reports. — 2013. — p. 277.

40.Колесников В.Н. О возможности обнаружения скрытых микротечей воды в вакуумной камере / Антипенков А.Б., Афонин О.Н., Колесников В.Н., Визгалов И.В., Курнаев В.А. // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — №4. — С. 44-50.

41.Мещеряков А.И. Эффективный заряд плазмы в режиме нагрева индукционным током на стеллараторе Л-2М в условиях боронизации

вакуумной камеры / Мещеряков А.И., Вафин И.Ю. // Успехи прикладной физики. — 2015. — том 3, № 4. — С. 377.

42.Г.М. Батанов Длинноволновая турбулентность в плазме стелларатора Л-2М при электронно-циклотронном нагреве / Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Колик Л.В., Малахов Д.В., Петров А.Е., Пшеничников А.А., Сарксян К.А., Скворцова Н.Н., Харчев Н.К. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. — 2011. — №2. — с. 70.

43.А.И. Мещеряков Осаждение борокарбидных плёнок в омическом разряде стелларатора Л-2М с использованием карборана / Мещеряков А.И., Бережецкий М.С., Логвиненко В.П., Летунов А.А., Бужинский О.И., Волобой А.Г. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. — 2011. — №2. — с. 65.

44.Meshcheryakov, A.I. Effect of vacuum chamber boronization on the plasma parameters in the L-2M stellarator / Meshcheryakov, A.I.; Akulina, D.K.; Batanov, G. M. et al. // Plasma Physics Reports. — 2005. — Volume 31. — pp 452-461.

45.Winter J. Boronization in textor / Winter, J.; Esser, H.G.; Könen, L.; Philipps, V.; Reimer, H.; Seggern, J.V.; Schlüter, J.; Vietzke, E.; Waelbroeck, F.; Wienhold, P.; Banno, T.; Ringer, D.; Veprek S. // Journal of Nuclear Materials. — 1989. — vol. 162—164. — p. 713.

46.Buzhinskij O. Review of in situ boronization in contemporary tokamaks / Buzhinskij O.I.; Semenets Y.M. // Fusion Technology. — 1997. — vol. 32, № 1. — p. 1-13.

47.Князев А.В. HCN-интерферометр для измерения распределения концентрации электронов в плазме стелларатора Л-2М / Князев А.В., Летунов А.А., Логвиненко В.П. // Приборы и техника эксперимента. — 2004. — № 2. — С. 105.

48.Акулина Д.К. Влияние плотности плазмы и мощности нагрева на интенсивность электронно-циклотронного излучения в стеллараторе Л-2М / Акулина Д.К., Батанов Г.М., Бережецкий М. С. и др. // Физика плазмы. — 2003. — Т. 29. № 12. — С. 1108.

49.Визгалов И.В. Анализ возможности диагностики течи воды из системы охлаждения в вакуумную камеру ИТЭР / Визгалов И.В., Курнаев В.А., Колесников В.Н., Мозгрин Д.В., Смирнов В.М., Трифонов Н.Н. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. — 2002. — №№ 3-4.

— с. 125—136.

50.Davi M. Progress of the ITER equatorial vis/IR wide angle viewing system optical design / M. Davi et al. // Review of Scientific Instruments. — 2008. — №79. — 10F509.

51.Gutorov K.M. Auto-excitation of helicon oscillations in a magnetized plasma filled resonator / Gutorov, K.M.; Kurnaev, V.A.; Vizgalov, I.V. // Proceedings 28 ICPIG

— 2007. — p. 378.

52.Gutorov K.M. Study of the interaction of plasma with fusion reactor materials in linear simulators with beam-plasma discharge / Gutorov, K.M.; Vizgalov, I.V.; Sorokin, I.A.; Podolyako, F.S. // Journal of Surface Investigation. — 2016. — Vol. 10, No. 3. — pp. 612-616.

53.Investigation of plasma-surface interaction at plasma beam facilities / Kurnaev, V.; Vizgalov, I.; Gutorov, K.; Tulenbergenov, T.; Sokolov, I.; Kolodeshnikov, A.; Ignashev, V.; Zuev, V.; Bogomolova, I.; Klimov N. // Journal of Nuclear Materials.

— 2015. — Vol. 463. — pp. 228-232.

54.Гуторов К.М. Генератор плазмы на основе автоколебательного геликонного разряда / Гуторов К.М., Визгалов И.В., Курнаев В. А. // Прикладная физика. — 2009. — № 5. — С. 73-75.

55.Gutorov, K.M. Influence of thin dielectric layers on electron emission and plasma-surface contact stability / Gutorov, K.M., Vizgalov, I.V., Markina, E.A., Kurnaev, V.A. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. — 2010. — №74 (2).

— pp. 188-191.

56.Gutorov, K.M. High-voltage pulse generation in the auto-oscillating discharge / Gutorov, K.M., Vizgalov, I.V., Kurnaev, V.A. // Applied Physics. — 2011 — №6.

— pp. 87-90.

57.Gutorov, K.M. Generation of high-voltage pulses in a self-oscillating discharge / Gutorov, K.M.; Vizgalov, I.V.; Kurnaev, V.A.// Plasma Physics Reports. — 2012. — Vol.38 (13). — pp. 1050-1052.

58.Kolodko, D. Longitudinal electron energy distribution measurements in PR-2 mirror machine / Kolodko, D.; Sorokin, I.; Vizgalov I.// AIP Conf. Proc. — 2016. — p. 1771.

59.Hirai, T. ITER tungsten divertor design development and qualification program / Hirai, T.; Escourbiac, F.; Carpentier-Chouchana, S.; Fedosov, A.; Ferrand, L.; Jokinen, T.; Komarov, V.; Kukushkin, A.; Merola, M.; Mitteau, R.; Pitts, R. A.; Shu W. et al. // Fusion Engineering and Design. — 2013. — №88. — p. 1798.

60.Popov, V. Investigation of magnetic field topology in auto-oscillating discharge / Popov, V., Gutorov, K., Sorokin, I. // Physics Procedia. — 2015. — №71. — pp. 127-132.

61.Sorokin, I. In-situ mass-spectrometry of magnetized plasmas / Sorokin, I., Vizgalov,

I., Bidlevich, O. // Physics Procedia. — 2015. — №71. — pp. 428-432. 62.Sorokin, I.A. Effect of water vapor on the ionic composition of the hydrogen beam-plasma discharge / Sorokin, I.A.; Vizgalov, I.V.; Gutorov, K.M.; Podolyako F. S. // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. — 2015. — Vol. 42, No. 12. — pp. 350355.

63.Vizgalov, I.V Monitoring of the relationship between Ha and Da emission as a detection method for water microleaks into ITER / Vizgalov, I.V.; Sorokin, I.A.; Kurnaev V.A. // Journal of Physics: Conference Series. — 2016. — №747. — 012020.

64.Sorokin, I. Stationary diagnostics of magnetized plasmas / Sorokin, I.; Kolodko, D.;

Vizgalov I.// AIP Conf. Proc. — 2016. — p.1771. 65.Pospieszczyk, M. Spectroscopic characterisation of the PSI-2 plasma in the ionising and recombining state / Pospieszczyk, M. Reinhart, B. Unterberg, S. Brezinsek, A. Kreter, U. Samm, G. Sergienko, B. Schweer, C. Salmagne, D. Reiter, M. Baelmans,

D. Wunderlich, and U. Fantz // Journal of Nuclear Materials. — 2013. — №438. — pp. 1249 - 1252.

66.Reinhart M. Using the radiation of hydrogen atoms and molecules to determine electron density and temperature in the linear plasma device PSI-2 / Reinhart M. // Fusion Science and Technology. — 2013. — №63. — p.201.

67.Kukushkin A.B. ITR/P5-44: Theoretical Issues of High Resolution H-alpha Spectroscopy Measurements in ITER / Kukushkin A.B. et al. // Proc. 24th IAEA Fusion Energy Conf. — 2012. — ITR/P5-44.

68.Godyak, V.A. Probe measurements of electron-energy distributions in plasmas: what can we measure and how can we achieve reliable results? / Godyak V.A.; and Demidov V.I. // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2011. — №44. — 233001.

69.Rudenko, K.V. New method for the Langmuir probe diagnostics of polymerizing plasmas / Rudenko, K.V.; Myakon'kikh, A.V.; Orlikovsky, A.A.; Pustovit, A.N. // Russian Microelectronics. — 2007. — №36. — p.14.

70.Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones / Spindt, C.A.; Brodie, I.; Humphrey, L.; Westerberg, E.R. // Journal of Applied Physics. — 1976. — №47. — p.5248.

71.Fursey, G. Field Emission in Vacuum Microelectronics / Fursey, G. — New York : Kluwer Academic, Plenum Publishers, 2005.

72.Injection and selfconsistent charge transport in bulk insulators / Fitting, H.J.; Cornet, N.; Touzin, M.; Goeuriot, D.; Guerret_Piecourt, C.; Treheux, D. // Journal of the European Ceramic Society. — 2007. — №27. — p.3977.

73.Zhu, W. Low-field electron emission from undoped nanostructured diamond / Zhu, W.; Kochanski, G.P.; Jin, S. // Science. — 1998. — №282. — p.1471.

74.Samara, V. A DC-pulsed capacitively coupled planar Langmuir probe for plasma process diagnostics and monitoring / Samara, V.; Booth, J.P.; Marneffe, J.F.; Milenin, A.P.; Brouri, M.; Boullart, W. // Plasma Sources Science and Technology. — 2012. — №21. — 065004.

75.Spatenka, P. Apparatus for Langmuir probe monitoring of plasma during deposition processes / Spatenka, P.; Studeny, R.; Suhr, H. // Measurement Science and Technology. — 1992. — №3. — p.704.

76.Miakonkikh, A.V. Application of Langmuir probe technique in depositing plasmas for monitoring of etch process robustness and for end-point detection / Miakonkikh,

A.V.; Rudenko, K.V. // P Proceedings of SPIE. — 2010. — Vol. 7521. — 75210A.

77.Lieberman, M. A. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing / Lieberman, M. A. and Lichtenberg, A. J. — New York :Wiley, 2005.

78.Raizer, Y.P. Gas Discharge Physics / Raizer, Y.P. — New York : Springer, 1991.

79.Chen F.F. Langmuir probe measurements in the intense RF field of a helicon discharge / Chen F.F. // Plasma Sources Science and Technology. — 2012. — Vol. 21, Number 5. — 055013.

80.Nezlin, M.V. Physics of Intense Beams in Plasmas / Nezlin, M.V. — London: IOP Publ. 1993.

81.Dawson, P.H. Secondary electron emission yields of some ceramics / Dawson, P.H. // Journal of Applied Physics. — 1966. — Vol.37. — p.3644.

82.Baragiola, R.A. Electron emission from clean metal surfaces induced by low-energy light ions / Baragiola, R.A.; Alonso, E.V.; and Olivia Florio, A. // Physical Review

B. — Vol. 19. — p.121.

83.Spindt, C. A. Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones / Spindt, C.A., Brodie, I., Humphrey, L., Westerberg, E.R. // Journal of Applied Physics. — 1976. — Vol. 47. —.p.5248

84.Uber die thermische Emission elektrisch geladener Teilchen / Spanner, H. // Annalen der Physik. — 1924. — Vol. 380. №22. — p. 609.

85.Kreter, A. Reactor-Relevant Plasma-Material Interaction Studies in Linear Plasma Devices / Kreter, A. // Fusion Science and Technology. — 2011. — Vol. 59. — p.51.

86.Nishijima D. Spectroscopic determination of the singly ionized helium density in low electron temperature plasmas mixed with helium in a linear divertor plasma

simulator / Nishijima, D. et al. // Physics of Plasmas. — 2007. — Vol. 14. — 103509.

87.Kreter, A. Mitigation of carbon erosion in beryllium seeded deuterium plasma under bombardment by argon and helium ions in PISCES-B / Kreter, A. et al. // Journal of Nuclear Materials. — 2011. — Vol.417. — p.651.

88.Kreter, A. Linear Plasma Device PSI-2 for Plasma-Material Interaction Studies / Kreter, A.et al. // Fusion Science and Technology. — 2015. — Vol. 68. — pp.8-14.

89.Reinhart, M. Influence of plasma impurities on the deuterium retention in tungsten exposed in the linear plasma generator PSI-2 / M. Reinhart et al. // Journal of Nuclear Materials. — 2015. — Vol. 463. — pp. 1021-1024.

90.Marenkov, E. Modeling of Tungsten Transport in PSI-2 with the 3D Monte-Carlo Code ERO / Marenkov, E. et al. // Journal of Nuclear Materials. — 2015. — Vol.463. — P.268-271.

91.Гайдаш В.А. Канал инжекции ионов Н линейного ускорителя ИЯИ РАН / Гайдаш В.А., Готовцев Ю.Н., Грехов О.В. и др. // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Ядерно-физические исследования» — 2008. — №3. — с.119-122.

92.Cooper, W.S. Neutral beam injectors for the International Thermonuclear Experimental Reactor / Cooper, W.S. // Physics of Fluids B. — 1992. — Vol. 4. — P. 230.

93.Месси Г. Отрицательные ионы / Месси Г. — Москва : Мир, 1981.

94.Sugai, H. Experimental observation of electrostatic ion cyclotron waves modified by minority ions / Sugai, H.; Kojima, H.; and Okuda, T. // Physics Letters A. — 1982. — Vol. 92 Is.8. — p. 392.

95.Fantz, U. Plasma diagnostic tools for optimizing negative hydrogen ion sources / Fantz, U.et al. // Review of Scientific Instruments. — 2006. — Vol.77. — 03A516.

96.Masataka, O. Observation of Dissociative Recombination in the Hydrogen Sheet Plasma / Masataka, O. et al. // Journal of Plasma and Fusion Research Series. — 2006. — Vol.7. — 50.

97.Bogdanowicz, R. Investigation of H2:CH4 Plasma Composition by Means of Spatially Resolved Optical Spectroscopy / Bogdanowicz, R. // Acta Physica Polonica A. — 2008. — Vol. 114. — A-33.

98.Iijima, T. Response of Hydrogen Balmer Series Spectra in Recombining Plasma with Pulse Plasma Flow / Iijima, T. et al. // JPS Conference Proceedings. — 2014. — Vol.1. — 015023.

99.Габович, М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов / Габович, М.Д. — М. : Атомиздат, 1971.

100. Newhall, H.F. Proton Production by Electron Collisions in Molecular Hydrogen / Newhall, H.F. // Physical Review. — 1942. — Vol 62. — 11.

101. Кутепов А.М. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов / Кутепов А.М. и др., — М. : Наука, 2004.

102. Русанов В.Д. Физика химически активной плазмы с неравновесным колебательным возбуждением молекул / Русанов В.Д., Фридман А.А., Шолин Г.В. // Успехи физических наук. — 1981. — 134. — c.185.