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低能氢粒子沿不同角度轰击钨(001)表面的反射概率及入射深度分布的分子动力学研究  
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【英文篇名】 Molecular dynamics simulation of low-energy hydrogen atoms bombarding tungsten(001) surface at different angles and their depth distribution
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【作者】 郭龙婷; 孙继忠; 黄艳; 刘升光; 王德真;
【英文作者】 Guo Long-Ting; Sun Ji-Zhong; Huang Yan; Liu Sheng-Guang; Wang De-Zhen; School of Physics and Optoelectronic Technology; Dalian University of Technology;
【作者单位】 大连理工大学物理与光电工程学院;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2013年 22期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 面向等离子体材料; 分子动力学方法; ; ;
【英文关键词】 plasma facing materials; molecular dynamics method; tungsten; hydrogen;
【摘要】 采用分子动力学方法对低能(0.5—50.0 eV)氢粒子与钨表面的相互作用进行了模拟研究.研究发现,当氢粒子垂直入射,能量为0.5—20.0 eV时,粒子滞留在钨内部的概率急速增加,在整个模拟能量区间内,发生反射过程的概率逐渐减少,但反射过程始终占主导.改变粒子的入射角度,在某些能量范围内滞留概率虽有所增加,但氢原子被反射现象仍然占主导.通过进一步观察低能氢粒子在钨块内的入射深度和能量变化,计算出其在钨块中的能量沉积分布.这些结果对理解聚变反应中钨材料的选用优势以及氢或氢同位素滞留有重大意义.此外,在所研究的能量范围内,分子动力学方法的模拟结果与以二体理论为基础的TRIM程序的模拟结果之间有明显差异,说明传统的二体碰撞理论不能很好地描述低能碰撞问题.
【英文摘要】 Molecular dynamics simulations are performed to study the diffusion behavior of low-energy hydrogen atoms in bcc tungsten(001).The simulation results show that when the energy of vertically incident hydrogen atoms is in a range of 0–20.0 eV,their retention probability increases rapidly;in the whole incident energy range 0.5–50.0 eV,the reflection probability gradually drops,but still exceeds 60%.By varying the incident angle,the retention probability may increase in some energy ranges compared with those in...
【基金】 国际热核聚变实验堆计划(批准号:2013GB107003,2013GB109001); 国家重点基础研究发展计划(批准号:2010CB832901); 中央高等学校基本科研基金(批准号:DUT13ZD102)资助的课题~~
【更新日期】 2014-02-13
【分类号】 TL31
【正文快照】 1引言在核反应装置中,钨和钨合金凭借其低贱射率,低氚滞留概率和良好的热学性能(如高熔点、高导热率),被认为是目前最有前途的面向等离子体壁的候选材料[1 3].实验[4,5]上已经发现,面向等离子体材料要承受高束流的氢同位素氘和氚的轰击,导致钨材料表面以及体内产生大量的缺陷和

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