MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798346867319
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31634696
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aChang,  Feng-Jen.
■24510▼aSurface-Morphology  Effect  on  Physical  Sputtering  of  Plasma-Facing  Materials
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  San  Diego▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a145  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Tynan,  George  R.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  San  Diego,  2024.
■520    ▼aFor  magnetic  confinement  fusion  reactors,  physical  sputtering  of  the  plasma-facing  materials  (PFMs)  can  influence  the  lifetime  of  PFMs  and  the  migration  of  impurities.  During  plasma  exposure,  the  surface  morphology  of  a  PFM  can  be  modified,  resulting  in  the  formation  of  complex  submicron-scale  structures.  This  dissertation  demonstrates  how  such  modifications  can  influence  physical  sputtering  of  PFM,  the  subsequent  transport  and  migration  of  the  physically  sputtered  impurities.  In  Chapter  3,  the  microscopic  cone  structures  that  can  spontaneously  form  on  a  Cr  surface  physically  sputtered  by  He  plasma  are  studied  in  the  PISCES-A  linear  plasma  device  with  hyperspectral  imaging  measurements  and  in  simulations  that  couple  SDTrimSP  and  GITR  codes.  Due  to  line-of-sight  redeposition  of  sputtered  Cr  atoms  onto  cone  structures,  the  effective  sputtering  yield  is  reduced,  and  the  angular  distributions  at  smaller  angles  with  respect  to  the  macroscopic  surface  normal  is  enhanced.  In  Chapter  4,  the  influence  of  fuzz  structures  on  physical  sputtering  of  Mo  by  He  plasma  is  studied  using  the  similar  methods.  While  sputtering  yield  reduction  due  to  the  line-of-sight  redeposition  in  the  fuzz  layer  is  confirmed,  fuzz  structures  do  not  influence  the  angular  distributions  of  sputtered  Mo  significantly.  According  to  the  depth  profile  of  the  differential  sputtering  yield  from  the  simulations,  a  simple  analytical  model  that  characterizes  the  fuzz  layer  by  a  single  collision  mean  free  path  is  proposed,  which  successfully  explains  the  effect  of  fuzz  on  physical  sputtering.  In  Chapter  5,  how  angular  distributions  of  physically  sputtered  W  influence  migration  of  W  in  the  ITER  divertor  region  is  conceptually  studied  using  ERO  2.0  simulations.  When  using  simple  idealized  unidirectional  distributions,  the  line-of-sight  redeposition  locations  of  W  atoms  clearly  vary  with  the  direction  of  the  initial  velocity.  However,  despite  the  differences  between  the  angular  distributions  of  W  sputtered  on  a  flat  surface  and  on  a  fuzzy  surface,  the  corresponding  W  deposition  profiles  look  similar,  since  the  suppression  of  neutral  W  atom  population  by  ionization  dominates  the  profiles,  enhancing  atomic  deposition  at  locations  closer  to  the  strike  points.  From  the  results  of  this  dissertation,  the  influence  of  surface  morphology  should  be  considered  when  studying  physically  sputtered  impurities.
■590    ▼aSchool  code:  0033.
■650  4▼aPlasma  physics
■650  4▼aNuclear  physics
■650  4▼aNuclear  engineering
■653    ▼aImpurity  transport
■653    ▼aLinear  plasma  device
■653    ▼aNuclear  fusion
■653    ▼aPhysical  sputtering
■653    ▼aPlasma-material  interaction
■653    ▼aSurface  morphology
■690    ▼a0759
■690    ▼a0552
■690    ▼a0756
■71020▼aUniversity  of  California,  San  Diego▼bMechanical  and  Aerospace  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-06B.
■790    ▼a0033
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164664▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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