Deuterium plasma-driven permeation through vanadium, niobium and tantalum membranes
Deuterium plasma-driven permeation through vanadium, niobium and tantalum membranes
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氘等离子体驱动的钒、铌和钽膜渗透
DOI：
10.1016/j.fusengdes.2021.112755
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发表时间：
2021-11
影响因子：
1.7
通讯作者：
Guang-Nan Luo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lu Wang;Hai-Shan Zhou;Hao-Dong Liu;Yu-Ping Xu;Qiang Qi;Guang-Nan Luo
在线性等离子体装置序言中，在573-873 K范围内对钒(V)、铌（Nb）和钽（Ta）膜进行了氘(D)等离子体驱动渗透（PDP）实验。研究了样品温度、膜厚度和离子入射能量对D在这三种金属中的渗透行为的影响。除了0.05 mm厚的Nb外，D通过Ta和Nb的PDP通量随样品温度的降低而降低。此外，在所有V样品的通量-温度曲线上都可以观察到750 K左右的断点。通过Nb的dpdp通量随厚度的增加而减小。而对于Ta和V样品，当其厚度小于0.1 mm时，渗透通量变化不明显。随着离子入射能量的增加，三种材料的D渗透通量均有所下降。通过扫描电子显微镜（SEM）检查表面形貌。只有暴露于D等离子体的V膜表面出现脱落。
Deuterium (D) plasma-driven permeation (PDP) experiments for vanadium (V), niobium (Nb) and tantalum (Ta) membranes are performed between 573–873 K in the linear plasma facility PREFACE. The sample temperature, membrane thickness and ion incident energy effects on D permeation behavior through these three metals are studied. PDP fluxes of D through Ta and Nb decrease with decreasing sample temperature, except for the 0.05 mm thick Nb case. Moreover, a break point around 750 K can be observed on the flux-temperature curves for all V samples. The D PDP flux through Nb decreases as the thickness increases. For Ta and V samples, however, the permeation fluxes do not change significantly when their thicknesses are thinner than 0.1 mm. A drop in D permeation fluxes for the three materials is observed when increasing the ion incident energy. The surface morphology is checked by Scanning Electron Microscopy (SEM). Only the V membranes exposed to D plasma show surface exfoliation.
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