?
Повреждаемость и деформационные эффекты в поверхностных слоях меди и сплава системы медь – галлий при импульсном облучении в установке Плазменный фокус
Представлены результаты экспериментов по облучению образцов меди и сплава
Cu – 10 % Ga (масс. %) импульсными потоками дейтериевой плазмы (ДП) и ионов
дейтерия (ИД), проведенными в установке Плазменный фокус (ПФ). Описана методика
экспериментов и исследований. Изучены повреждаемость и деформационные эффекты
в поверхностных слоях указанных материалов после облучения каждого из них в
двух режимах. В первой серии экспериментов (эксперимент 1) облученние проводили
импульсной дейтериевой плазмой при плотности мощности qpl = 107 Вт/см2 и длительности
импульса τpl = 100 нс. Во второй серии (эксперимент 2) — осуществляли совместное
воздействие импульсных потоков ионов дейтерия при qi = 109 – 1011 Вт/см2, τi = 50 нс и
плотной дейтериевой плазмы при qpl = 108 – 109 Вт/см2, τpl = 100 нс. Повреждаемость обоих
материалов в эксперименте 1 близка друг к другу: в оплавленном поверхностном слое
(ПС) присутствуют волнообразная поверхность, кратеры, микропоры. В ПС сплава под
действием термических напряжений протекала пластическая деформация, в то время как в
чистой меди этот процесс при данном режиме облучения не наблюдался. Повреждаемость
обоих материалов в эксперименте 2 сопровождается эрозией ПС и в некоторых случаях
осаждением на облучаемую поверхность микрочастиц и элементов, входящих в состав
функциональных материалов камеры ПФ. Наиболее существенная повреждаемость
наблюдается в ПС сплава Cu – 10 % Ga, который, помимо мощных пучково-плазменных
потоков, испытывал и ударно-волновое воздействие. При этом режиме облучения в ПС
каждого из сопоставляемых материалов происходила пластическая деформация. В чистой
меди (при q = 108 – 109 Вт/см2) она наблюдалась в отдельных локальных микрообъемах ПС,
а в медно-галлиевом сплаве при q = 109 – 1011 Вт/см2 этот процесс реализован для всего
облученного ПС. При этом пластическая деформация осуществлялась как под влиянием
ударно-волновых механических нагрузок, так и под влиянием термических напряжений