An analysis of the impact of native oxide, surface contamination and material density on total electron yield in the absence of surface charging effects


Simulation of insulating-layer charging on a conductive substrate irradiated by ion and electron beams

Journal of Vacuum Science and Technology. B, Nanotechnology & Microelectronics : Materials, Processing, Measurement, & Phenomena : JVST B


Simulation of secondary electron emission from a stepped surface in scanning ion microscopes


Modeling secondary electron emission from nanostructured materials in helium ion microscope

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Studies of impurity migration in TEXTOR by local tracer injection


Simulation of Deuterium Retention in Tungsten Exposed to Divertor Plasmas


Modelling of carbon deposition from CD4 injection in the far scrape-off layer of TEXTOR


Simulation of hydrogen retention and re-emission from tungsten exposed to divertor plasmas


Modeling of charging effect on ion induced secondary electron emission from nanostructured materials


Modeling of Impurity Transport in Edge Plasmas and Tritium Codeposition on Plasma Facing Walls in ITER


Molecular dynamics study on hydrocarbon interaction with plasma facing walls


Toroidal and poloidal asymmetry in carbon deposition on gaps of plasma facing tiles


Linear polarization of photon emissions from reflected neutrals of atomic hydrogen at high-Z first wall surfaces


Analysis of the local re-deposition behavior of carbon at the main walls in TEXTOR by CD4 Gas injection and Quartz Microbalance techniques


Deposition and re-erosion studies by means of local impurity injection in TEXTOR


Monte Carlo simulation of erosion and deposition behavior on SiC-coated graphite tiles in EAST


Redeposition Characteristics of Heavy Hydrocarbon Molecules on a Divertor Plate


Modeling of Electron Beam Charging of an Insulating Layer on a Silicon Substrate

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology


An EDDY/Particle-in-Cell Simulation of Erosion of Plasma Facing Walls Bombarded by a Collisional Plasma

To investigate the erosion of a plasma-facing wall intersecting an oblique magnetic field, we performed a kinetic particle-in-cell (PIC) simulation of magnetized plasma, in which collision processes between charged and neutral particles were taken into account. Sheath formation and local physical quantities, such as the incident angle and energy distributions of plasma ions at the wall, were examined at a plasma density of $10^{18}$ m-3, a temperature of 10 eV, and a magnetic field strength of 5 T. The erosion rate of a carbon wall was calculated using the ion--solid interaction code EDDY. At a high neutral density (${>}10^{20}$ m-3), the impact energy of the ions dropped below the threshold for physical sputtering, so that the sputtering yield was drastically decreased and wall erosion was strongly suppressed. Sputter erosion was also suppressed when the angle of the magnetic field with respect to the surface normal was sufficiently large.


Calculation of D/XB Values of Hydrocarbon Molecules in Tokamak Edge Plasmas

In order to investigate the dependence of effective inverse photon-efficiency D/XB values on the plasma parameters, we have been performed calculations of effective D/XB values by Monte Carlo method. Photon fluxes are converted into particle fluxes with aid of D/XB values. A D/XB value is critical factor in the study of chemical erosion by spectroscopic measurement. In modeled tokamak edge plasma, transfer of hydrocarbon molecules (CH4, C2Hx (x = 2,4,6), C3Hy (y = 4,6,8)) and CH and C2 emissions have been simulated. The plasma temperature ranged from 1 eV to 100 eV and the plasma densities are 1018 m-3, 1019 m-3 and 1020 m-3. In the temperature region of less than 3 eV, the calculated D/XB values increase with decreasing temperature due to decreasing of emission counts. In the high temperature region (≥ 10 eV), the D/XB values increase with a rise in the temperature due to decrease of number of fragment of type CH and C2.


Molecular dynamics and dynamic Monte Carlo studies of mixed materials and their impact on plasma wall interactions


A coupled EDDY/PIC/ELECTRAN simulation of erosion and deposition in gaps


Hydrocarbon Redeposition on Plasma Facing Walls Intersecting Magnetic Field at Shallow Angles

In present nuclear fusion devices, hydrocarbons resulting from the chemical sputtering of carbon-based walls redeposit on other areas of the wall after transport in plasmas, forming hydrogen-rich carbon layers. A particle-in-cell calculation of a sheath region between the plasma and the wall is incorporated into the transport simulation of methane (CH4) and the fragments in the plasma. The effect of the magnetic field intersecting the wall surface at shallow angles on the redeposition characteristics is studied, taking the reflection and sticking on the wall into account. The redeposition rate is rather slowly increased with increasing angle between the magnetic field line and the surface normal, whereas it strongly depends on the plasma temperature and the sticking probability, $S$, of hydrocarbons (CHx) returning to the surface. By assuming $S = 1$, the redeposition of large molecular ions (CH3+ and CH4+) is suppressed at shallow angles ($heta > 85$°), whereas the redeposition of atomic C ions is enhanced. For zero sticking ($S = 0$), the redeposition is dominated by C ions at high temperature, whereas at low temperature, it is dominated by neutral C atoms.


Molecular Dynamics Study of Plasma Surface Interactions for Mixed Materials


Journal of Plasma and Fusion Research SERIES


Modelling and observations of electron beam charging of an insulator/metal bilayer and its impact on secondary electron images in defect inspection equipment

A self-consistent simulation of secondary electron (SE) emission and charging of a SiO(2) layer with the thickness of several tens of nanometres on Si is incorporated into a trajectory simulation of emitted SEs above the surface, the centre area of which is charged by electron beams (EBs) at the energy range from 300 to 2000 eV. In order to study the influence of the charging of an insulating layer on defect inspection, a pseudo-image is reconstructed from net SE yields calculated at each point of the SiO(2) surface locally applied the positive voltage. The image contrast between charged and uncharged areas is compared with the observation of thermally oxidized layer with the thickness of 24-106 nm on a Si wafer. The image contrast is very sensitive to the thickness of the SiO(2) layer, which is verified by both observed and calculated images. The calculated changes of the images with the layer thickness and the primary electron energy reproduce the experimental observations fairly well. This confirms a highly sensitive detection mechanism for tiny defects in insulating patterns on a metal hard mask for an EB defect inspection equipment.


Dependency of Tritium Retention in Graphite on Temperature Control of Molecular Dynamics


Electron Velocity Distributions at a Sheath Edge in the Presence og Secondary Electron Emission from a Metal Surface


Linear Polarization of Photons Emitted from Excited Hydrogen Atoms Formed above Metal Surfaces


Secondary electron emission in scanning Ga ion, He ion and electron microscope


Surface modification of tungsten mirrors due to low-energy helium plasma irradiation in the compact PWI simulator APSEDAS


Prediction of long-term tritium retention in the divertor of ITER: influence of modelling assumptions on retention rates


Modeling of erosion and deposition by the Monte Carlo codes EDDY and ERO


Analysis of the high-Z impurity transport in a Tokamak by the IMPGYRO code

Journal of Plasma and Fusion Research Series


Transport of Heavy Hydrocarbon and its Redeposition on Plasma Facing Walls


An EDDY-PIC Simulation of Co-deposition of Hydrogen Isotopes on a Castellated Structure of Plasma Facing Tiles


Temperature dependence of carbon deposition on tungsten


Coupled IMPGYRO-EDDY simulation of tungsten impurity transport in tokamak geometry


Numerical analysis of incident angle of heavy metal impurity to plasma facing components by IMPGYRO


Simulation of redeposition of carbon/hydrocarbon on a material surface with castellated structures


Simulation of hydrocarbon reflection from carbon and tungsten surfaces and its impact on codeposition patterns on plasma facing components


Excited state distribution of reflected hydrogen atoms at metal surfaces - Development of theoretical models


Effects of tungsten surface conditions on carbon deposition


Kinetic modelling og impurity transport in detached plasma for integrated divertor simulation with SONIC (SOLDOR/NEUT2D/IMPMC/EDDY)


Comparison of secondary electron emission in helium ion microscope with gallium ion and electron microscopes

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Dynamic simulation of secondary electron emission and charging up of an insulating material


Comparison of carbon deposition on tungsten between molecular dynamics and dynamic Monte Carlo simulation


Simulation of Hydrocarbon Redeposition on Plasma Shadowed Areas


Emission statistics of X-ray induced photoelectrons and its comparison with electron- and ion-induced electron emissions


Simulation study on image contrast and spatial resolution in helium ion microscope

We performed Monte Carlo simulation of helium (He) ion induced secondary electron (SE) emission in order to compare the secondary electron image characteristics between He and gallium (Ga) scanning ion microscopes (SIM) and scanning electron microscope (SEM). For 10-50 keV He ion bombardment SE yield increases gradually with increasing the atomic number, Z2, of the target, as well as for the electron bombardment. However, for 30 keV Ga ion bombardment, SE yield shows an opposite Z2 dependence. The calculated SE yield is much larger than that for both electron and Ga ion bombardment. The incident angle dependence of the SE yield approximately obeys the inverse cosine law even at high angles of 85 degrees and more. On the other hand, for electron bombardment, the incident angle dependences are much weaker for low energy and high Z2. These indicate that the image contrast on He-SIM is clearer than those of SEM. Among the electron excitations by incident He ions, recoiled target atoms and excited electrons, the first one having narrow excitation volume dominates the SE yield, so that the spatial image resolution in SIM using zero-diameter He beams with the energies of 10-50 keV is prospected to be smaller or better (<0.1 nm) than for 30 keV Ga ion and 1 keV electron beams.


Modeling of asymmetric redeposition distribution between inner and outer regions of the W-shaped divertor in JT-60U


Simulation of hydrocarbon redeposition in the gaps between divertor tiles


Monte Carlo Simulation of Hydrocarbon Redeposition on a Graphite Surface in Hydrogen Plasma

To investigate the hydrocarbon redeposition process on the graphite tile surface, we developed a modeling code that considers a complete set of collisional reactions in the plasma, energy- and species-dependent reflection coefficients, and fragmentation at the tile surface. The model calculations revealed local redeposition characteristics. The redeposition rate, which is the number of redeposited particles on the tile surface per launched CH4 molecule, decreases with decreasing plasma temperature due to a steep decrease in the rate coefficients for electron impact ionization at temperatures of less than 10 eV. At elevated plasma temperatures, large numbers of singly or multicharged carbon ions are redeposited because of the high sticking coefficient of the multicharged ions, which is strongly accelerated by the sheath field. The hydrogen concentration of the deposited species increases because of a decrease in the number of dissociative reactions in the plasma with decreasing plasma density. Using energy- and species-dependent sticking coefficients, low-energy ion species are reflected by the tile surface where dissociation occurs and are subsequently dissociated due to transport in the plasma; accordingly, the hydrogen concentration of deposited species is low.


Dynamic simulation of erosion and redeposition on plasma-facing materials


Dynamic erosion and deposition on carbon and tungsten sue to simultaneous bombardment with deuterium and beryllium ions in plasmas


Simulation of redeposition patterns of hydrocarbons released from carbon target in divertors


Dynamic Monte Carlo Simulation of Compositional and Topography Changes Induced by Ion Beam Irradiation

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology


Dynamic transition between erosion and deposition on a tungsten surface exposed to edge plasmas containing carbon impurities

炭素不純物を含む高粒子束重水素プラズマをタングステンに照射したとき起こる炭素堆積から損耗への動的な移行過程について，EDDYコードを用いて詳細に研究した．10の25乗/m2以上の照射量で定常状態になり，移行温度付近わずか1∼2eVのプラズマ温度の変化で堆積から損耗へ急に変化すること，それがタングステンの堆積炭素による照射炭素イオンの反射率の大きな違いによることが判明した．


Monte Carlo study of secondary electron emission from SiO2 induced by focused gallium ion beams

走査イオン顕微鏡SIMの絶縁物に対する二次電子像コントラストの，走査電子顕微鏡像SEMとの違いを，SiO2の二次電子放出過程をモンテカルロ法で計算することによって研究した．金属の場合とは異なり，SEMの場合低い表面電位障壁がより明るい像をつくるのに対して，30keVガリウムイオンによるSIMではバンドギャップによる生成二次電子量の減少により，逆に暗くなることが示された．


Modeling of erosion and deposition patterns on C-W and W-Ta twin limiters exposed to the TEXTOR edge plasmas

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに照射されたタングステンとタンタル上の炭素堆積分布を違いを，EDDYコードに化学スパッタリングの堆積炭素の損耗過程を考慮し，実機条件での計算によって研究した．水素吸蔵特性の違い，あるいは熱伝導率の違いに起因すると思われる化学スパッタリング率の変化が，炭素堆積分布に影響しているものと考えられ，計算結果と観測分布とを比較することによって，化学スパッタリング率を推定した．


Transition Behaviour between Erosion and Deposition on a Tungsten Surface Exposed to Deuterium Plasmas Containing Carbon Impurities

炭素不純物を含む重水素プラズマの温度上昇とともに急峻に起こる炭素堆積から損耗への移行現象について研究した．移行前後の炭素イオンの反射率，堆積炭素とタングステンのスパッタリング率に注目してEDDYコード計算によりそれらのプラズマ温度とプラズマ照射量による変化を調べた．


Monte Carlo simulation of topographic contrast in scanning ion microscope

ガリウム集束イオンビームを用いた走査イオン顕微鏡における二次電子像の表面形状コントラストの走査電子顕微鏡像との違いを二次電子放出のモンテカルロ計算を実行し研究した．半円柱および階段状の凹凸表面を走査したときの疑似画像を形成し，入射角度効果およびエッジ効果に違いを調べた．


Modeling of Material Mixing Effects on Plasma Surface Interactions in Magnetic Fusion Devices

炭素不純物を含む重水素プラズマに照射されたタングステン上の損耗と炭素堆積特性をEDDYコードシミュレーションにより研究した．プラズマ温度の上昇とともに，炭素堆積から損耗へ急峻に変化することを示し，TEXTOR-94の周辺プラズマに晒されたタングステン試験リミタ端部に形成された炭素堆積層のプラズマ照射に対する変化を調べた．


Computer Simulation of Erosion and Deposition Patterns on Graphite Target Plates Exposed to Divertor Plasmas

ITER-FEATおよびJT-60Uのダイバータ炭素ターゲットの損耗·再堆積分布を実機条件でEDDYコードを用いて計算した．ストライクポイント付近の堆積炭素が化学スパッタリングによって大きく損耗されることを示し，JT-60Uを含む大型装置で観測されている内側と外側のターゲットタイルの損耗·堆積特性の違いの原因を議論した．


Dynamic Behavior of Carbon Deposited on Tungsten Surface due to Carbon Ion Bombardment and Its Influence on Ion-Solid Interactions

動的プラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて，タングステン表面への炭素イオンの照射時の表面組成と粒子放出特性の照射量依存性について，衝突ミキシングと熱拡散を考慮して研究した．低照射量では，物理スパッタ率は表面温度の上昇と共に減少するが，高照射量では逆に増加する．これは堆積Cの拡散のため混成層の顕著な成長が促進される結果と考えられる．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Comparison in Spatial Spreads of Secondary Electron Information between Scanning Ion and Scanning Electron Microscopy

モンテカルロシミュレーションによって，走査イオン顕微鏡と走査電子顕微鏡における二次電子情報の空間的な広がりの比較を行った．10keV電子衝撃の場合には，反射電子によって励起された二次電子が数十から数百ナノメータの大きな広がりを持つ．イオン衝撃の場合は広がりが小さく その広がりは衝突カスケードによる反跳原子とカスケード電子でつくられ，反射イオンが極端に少ないためである．


Sputtering Erosion and Redeposition at Divertor Surfaces Exposed to ITER-FEAT Edge Plasmas

B2-EIRENEコードによって計算されたプラズマパラメータ分布を用いて，ITER-FEATのダイバータ部品の正味の損耗を，動的プラズマ壁相互作用コードEDDYで予測した．WドームとC垂直なターゲットへの炭素堆積が化学スパッタリングによって放出された炭化水素分子の再付着によって起こることを示した．また，内側と外側の垂直ターゲットの損耗の非対称性について議論した．


Comparative study of depth and lateral distributions of electron excitation between scanning ion and scanning electron microscopes

ガリウム集束イオンビームを用いた走査イオン顕微鏡における二次電子の生成深さと横方向の広がりについて，走査電子顕微鏡との違いを二次電子放出のモンテカルロ計算によって研究した．二種の近接した金属を走査した場合の境界付近の二次電子収量のモデル計算によって，材料コントラストの違いを明らかにした．


Simulation Study of Material Mixing Process on Tungsten Surfaces at Elevated Temperatures due to Boundary Plasma Exposure and Its Influence on Plasma Wall Interactions

動的なプラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて，プラズマに照射されたタングステンと炭素の材料混成について研究した．TEXTOR-94で観測されたW表面のW-C 混成層の変化と計算結果の比較はよく一致したことより，この変化がW表面への堆積炭素不純物の熱拡散のためであると考えられる．また，W-C混成層の化学損耗と放出されたCD4分子の輸送過程も調べた．


Comparative study of target atomic number dependence of ion induced and electron induced secondary electron emission

He,Ne,Ar,Kr,Xeイオンと電子衝撃による二次電子収量の材料原子番号(Z)依存性について，17種の金属(Z＝4∼79)についての二次電子放出のモンテカルロ計算を実行し研究した．電子と重イオンにおけるZ依存性の違いを重イオンの材料中の弾性エネルギー損失による生成二次電子の減少とリコイル原子による二次的電子生成の効果で説明した．

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Simulation study of secondary electron images in scanning ion microscopy

ガリウム集束イオンビームを用いた走査イオン顕微鏡における二次電子像コントラストの材料原子番号(Z)依存性を二次電子放出のモンテカルロ計算を実行し研究した．二種の隣接した材料の境界付近を走査したときの変化を生成二次電子の固体内分布を計算することによって境界付近の像コントラストの走査電子顕微鏡との違いを調べた．


Performance and erosion of a tungsten brush limiter exposed at the TEXTOR tokamak

プラズマ中に置かれた材料への表面形状の効果を調べるために，タングステンのブラシ状半球試験リミタをTEXTOR-94 トカマクの周辺プラズマに晒した．IRカメラで温度分布を測定し，入射パワー密度は35-40MW/m2であると推定された．不純物生成への表面形状効果は観測されなかった．プラズマ照射中に突起の部分に割れ目が生じたが，溝によってその進展が押さえられた．


Effect upon the core plasma radiation due to high power laser injection onto C, W and Ta test-limiters in TEXTOR

局所的に高温高粒子束プラズマに晒された材料の影響を調べるため，短パルスルビーレーザ光をTEXTORトカマクの周辺プラズマに晒された試験リミタ(C,Ta,W)表面に照射した．炭素材に照射した場合，中心プラズマからのCVI発光強度はわずかに増加した．高Z材への照射では，準連続なTaの発光がW (∼5nm)発光強度より大きかった．


Simulation of hydrogen and hydrocarbon release from W-Ta and W-C twin test limiters in TEXTOR edge plasmas

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマにタングステンとタンタル試験リミタを挿入して測定したリミタ近傍の水素発光分布と実機条件，リミタの実形状を模擬したシミュレーションによって両材料の水素放出特性を研究した．タンタルが1200K以上の高温で分子放出から原子放出に変化する一般的特徴を示すのに対して，タングステンは材料の水素吸蔵特性の違いから，低温においても水素原子放出が支配的であった．


Inhomogeneous heat loading to high-Z test limiters depending upon the limiter materials

TEXTORトカマクの周辺プラズマにTa-Wツイン試験リミタを挿入して，タンタルとタングステンのプラズマ照射による温度分布とその違いを研究した．材料やそのプラズマ挿入位置によって最高温度とその表面位置が変化した．また，試験リミタへ流入する熱流束を評価するため，放射損失を考慮した三次元熱伝導計算を行った．


Helical divertor operation and erosion/deposition at target surfaces in LHD

大型ヘリカル装置LHDで10000放電後のヘリカルダイバータ黒鉛タイルの表面分析を行った．タイルには幅2∼3mm以内の鋭い損耗痕があり，その損耗分布はヘリカル磁場特性の予測と一致した．改良EDDYを用いた計算によって，損耗がプラズマの中の不純物Cの再堆積に非常に敏感であることを明らかにした．このような``微視的なPSI研究''は，微視的なPSI理解のための情報を与える．


Dynamic behavior of sputtering of implanted projectiles and target atoms under high fluence gallium ion bombardment

ナノ領域の微細加工を行うガリウム集束イオンビームのスパッタ率へのガリウム注入の影響を，動的シミュレーションコードを用いて計算した．高原子番号材と低原子番号材に対して違った変化が起こること，それが材料内に注入されたガリウムの深さ分布の違いに起因することが判明した．


Deuterium release and microstructure of tantalum-tungsten twin limiter exposed in TEXTOR-94

タンタル(Ta)-タングステン(W)試験リミタをTEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに挿入し，DβとDγ発光強度比から水素リサイクリング過程について研究した．その結果，Ta表面での強度比はW表面より小さく，表面から放出される原子と分子の放出率の違いに起因し，Taは原子放出率は低く，分子放出率は高い．


Monte Carlo simulation of heavy ion induced kinetic electron emission from an Al surface

重イオン衝撃による金属の二次電子収量を計算するシミュレーションコードを開発した．部分波展開法を用いてイオンと反跳原子の電子励起断面積を計算し，電子衝撃の二次電子放出の計算のため開発したダイレクトモンテカルロコードに追加した．

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Target material dependence of secondary electron images induced by focused ion beams

30keVガリウムイオンと1∼10keV電子衝撃によるAl，Cu，Auの二次電子収量をモンテカルロシミュレーションで計算した．二次電子収量の材料による変化は，ガリウム集束イオンビームを用いる走査イオン顕微鏡と従来の電子顕微鏡の二次電子像材料コントラストの反転の原因を説明した．


Origins of material contrast in scanning ion microscope images

走査イオン顕微鏡における二次電子像の材料コントラストと従来の走査電子顕微鏡像との違いを実験とシミュレーションによって研究した．ガリウムイオンと電子の固体内での衝突過程の違いからその原因を説明した．


Dynamic Behavior of Sputtering of Tungsten Implanted in Carbon

炭素への高粒子束タングステンイオンの照射によって起こるスパッタ率の時間的な振動現象について，動的シミュレーションコードを用いて研究した．低原子番号材料に注入された高原子番号粒子の深さ分布の変化に起因する現象であり，材料温度による深さ分布の変化の影響についても調べた．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Computer Simulation Study on Incident Fluence Dependence of Ion Reflection and Sputtering Processes from Layered and Mixed Materials

炭素(C)バルクとタングステン(W)上に堆積した炭素層，C上に堆積したW層とWxC1-x混合材料上のW層について，Dイオン反射とスパッタリングの照射量依存性を動的プラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて研究した．層状材料において，反射率とスパッタ率の照射量による変化は層の厚さに依存する．Cのスパッタ率は照射ともに減少するが，D反射率とWのスパッタ率は増加する．


Simulation Study on Erosion and Redeposition at Tungsten Surface Exposed to Deuterium Plasma Including Carbon Impurity

炭素不純物を含む重水素プラズマに晒されたタングステン表面の損耗と再堆積を動的プラズマ表面相互作用コードEDDYを用いて研究した．計算結果を実験データ(TEXTOR-94プラズマ照射後のW試験リミタの端部におけるC堆積領域の明瞭な境界)と比較した．明瞭な境界は，プラズマ中の不純物炭素濃度と端部の低いプラズマ温度に関係し，照射量の増加とともに形成される．


Comparison between Static and Dynamic Simulations of Ion Reflection and Sputtering from Layered Materials

動的プラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて，低イオン照射量と高イオン照射量における二層材料のイオン反射とスパッタリングの違いを研究した．低照射量では，上層の厚さの増加によってそれらは急激に変化するが，高照射量では，上層の大きい損耗とリコイルインプランテーションの効果によりゆるやかな変化を示す．


A Modified EDDY Code to Simulate Erosion/Redeposition of Carbon Target in an ITER-FEAT Divertor

核融合装置内のプラズマ壁相互作用の解析のため開発しているEDDY計算機シミュレーションコードに化学スパッタリングによる壁材料の損耗と放出炭化水素分子のプラズマ中の原子分子過程を追加した．炭化水素分子の再付着も考慮した正味の損耗量を評価できるようになり，ITER-FEATのダイバータ黒鉛ターゲットの損耗分布の評価を行った．


Local emission and core concentration of W in TEXTOR-94 plasmas operated with a W test limiter and a W poloidal limiter

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに挿入したW(VPS-W)ポロイダルリミタとW試験リミタ近傍のWI発光強度とXUV分光器で測定した中心プラズマのW準連続光強度との相関関係を調べた．Wポロイダルリミタの表面には炭素堆積があり，プラズマに面しているポロイダルリミタの表面積がテストリミタのものよりおよそ7倍大きいにもかかわらず，準連続W光強度への寄与はW試験リミタより小さかった．


Comparison of impurity production, recycling and power deposition on carbon and tungsten limiters in TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに挿入したC-Wツインテストリミタの不純物発生，水素リサイクリング，炭素とタングステン上のパワー負荷を研究した．C側とW側における熱負荷は，同じプラズマ条件でも大きく異なり，炭素の方が通常およそ30%以上大きい．また，様々なプラズマ条件でのそれらの振る舞いを調べた．


Simulation calculations of mutual contamination between tungsten and carbon and its impact on plasma surface interactions

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに挿入したタングステン·炭素ツイン試験リミタ近傍の不純物発光分布を実機条件でのEDDYコード計算と比較した．特に，タングステンと炭素材を核融合炉内で併用した場合の相互汚染の進展とプラズマ壁相互作用への影響について研究した．


Particle Recycling at Carbon Deposited Tungsten Surfaces Facing TEXTOR-94 Plasmas

TEXTOR-94トカマクにおいて，プラズマ中でCを堆積させたW ポロイダルリミタをCポロイダルリミタALT-2の後方に置いた場合，およそ1600回の放電でも安定に維持され，WIの線スペクトル放出の強度比は1桁低下した．リミタがNBIによって加熱されたプラズマに晒されたとき，CDバンドスペクトルの強度が増加した．

Journal of Plasma and Fusion Reseach SERIES


Simulation Study on Influence of Mutual Contamination on Ion Reflection and Sputtering from Tungsten and Carbon Materials

動的プラズマ壁相互作用EDDYコードを用いて，ダイバータ内でタングステンと炭素を同時に使用したときの相互汚染について研究した．W上に堆積したC堆積はWのイオン反射率とスパッタ率を減少させる一方，C上に堆積したW堆積は，逆に反射率を増加し，させて，Cのスパッタリングを減少させる．

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES


Time Evolution of Surface Topography of Plasma Facing Materials with Non-Uniform Impurity Deposition

高粒子束プラズマに照射された材料の表面凹凸の時間発展を計算するシミュレーションコードを開発した．表面にプラズマ炭素不純物が正弦波状に堆積したボロン被膜の表面変化の計算に適用し，炭素の非一様な堆積によって表面の平均的損耗が大きく変化することを示した．

Journal of Plasma and Fusion Research, SERIES


Application of tungsten for plasma limiters in TEXTOR

三種類のタングステン(Wバルクリミタ，W/Cツインリミタ，VPSコーティングWメインリミタ)をTEXTORプラズマに晒し，プラズマの変化とリミタ材料としての性能を研究した．スパッタWのコアプラズマ中の蓄積がNBIもしくはICRH加熱によって避けられるなら，Wはプラズマ対向材として使用できる．


Simulation study of carbon and tungsten deposition on W/C twin test limiter in TEXTOR-94

タングステンと炭素で構成した試験リミタをTEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに晒した時のリミタの不純物放出と表面変化について，動的プラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて研究した．実験で観測されたリミタのW側のWI発光分布はWの物理スパッタリング，CII発光分布はCイオンの反射と再堆積Cの物理スパッタリングによって説明できた．


Material mixing on W/C twin limiter in TEXTOR-94

タングステンと炭素の相互汚染とプラズマへの影響を調べるため，半分はタングステン，半分は炭素で構成した試験リミタをTEXTOR-94トカマクの周辺プラズマ内に挿入した．リミタ近傍のWIとCII発光強度分布の観測により，相互汚染が再堆積と再スパッタリングの繰り返しによって進むことが確認できた．


Study of Impurity Release from a W-C Twin Test Limiter Exposed to TEXTOR-94

Bulletin of Faculty of Engineering, The University of Tokushima


Comparative study of secondary electron emission from solids under positron and electron impacts

keV又はそれ以下のエネルギーの陽電子，電子の衝突による金からの二次電子放出を，固体内での入射粒子及びカスケード電子の弾性，非弾性衝突過程のモンテカルロシミュレーションによって研究した．低エネルギー衝突(<600eV)では，陽電子の非弾性エネルギー損失が大きく，陽電子による二次電子収率は電子の場合より大きくなる最近の実験結果を説明した．

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Calculation of Impurity Release from Walls and its Transport in Edge Plasmas

プラズマ壁相互作用コードEDDYを用いて相互汚染下での(つまりW上にCが堆積，またはC上にWが堆積)WとCの相互汚染下での損耗と不純物再堆積過程を研究した．スパッタ炭素原子の再堆積はW表面の損耗率の低下を引き起こし，C(W)表面に堆積したW(C)は実質的にはDと不純物イオンの反射係数を増加(わずかに減少)させる．


Simultaneous Calculation of Reflection, Physical Sputtering and Secondary Electron Emission from a Metal Surface Due to Impact of Low-Energy Ions

アルミニウム中での10eVから10keVの低エネルギーイオン(原子番号1から17)の弾性，非弾性衝突過程を同時に取り扱う計算機シミュレーションコードを開発した．そのコードは励起電子の電子カスケードと反跳原子の衝突カスケードの計算を行い，固体からのイオン反射，物理スパッタリング，二次電子放出の計算ができる．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Investigation of Erosion and Deposition on Wall Components of TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクのトロイダルベルトリミタ上に10-20umの炭素堆積層が観測された．プラズマ照射によって損耗する領域が不純物炭素の注入によって堆積領域に変化した結果と考えられ，その場ボロン被膜試験片を挿入した詳細な実験と計算機シミュレーションを比較して，生成原因やその条件を調べた．


Simulation and experimental studies of impurity release from tungsten exposed to edge plasmas in TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマにタングステンと炭素から成るツイン試験リミタを挿入して，近傍の不純物発光分布と計算機シミュレーション結果を比較することにより，不純物放出機構について研究した．特に，炭素側からの化学スパッタリングが放電中のタングステンの堆積により大きく抑制され，物理スパッタリングが炭素不純物の発生原因であることを示した．


Secondary electron emission from plasma facing materials and its impact on sheath voltage

プラズマ電子衝撃によるBe, C, Mo, Wの二次電子放出の計算機シミュレーションコードに，プラズマシースにおける放出電子のラーモア運動に起因する再付着現象と二次電子放出によるプラズマシース電圧の低下を考し，実機における現実的な実効二次電子収量を評価した．また，そのプラズマ密度と温度，磁界強度と傾き角による変化も示した．


Boron erosion and carbon deposition due to simultaneous bombardment with deuterium and carbon ions in plasmas

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに晒されたその場ボロン被膜試験片の損耗·堆積課程を動的シミュレーションコードによる計算と測定結果を用いて研究した．特に，不純物炭素の堆積がボロン膜の損耗を大きく減少させること，試験片上の中央よりプラズマに近い部分で損耗があり遠い部分で炭素が堆積することなど，計算結果は実験結果を再現している．


Monte Carlo simulation of slow-electron cascade in potential electron emission

HeとArの1価イオンによるタングステンからのポテンシャル放出について，オージェ電子の励起される深さを変化して電子カスケードの効果を直接的モンテカルロ法により計算した．表面から20nm以内の深さ変化によって，観測される電子数の統計分布とエネルギー分布の広がりを説明できることを示した．


Monte Carlo simulation of kinetic electron emission from matal due to impact of heavy ions

アルミニウムからのキネティック電子放出のイオン原子番号による振動現象について，直接的モンテカルロ法で放出電子のエネルギー分布，脱出深さ分布，放出電子数の統計分布などを詳細に計算した．エネルギーの小さい電子や深い位置で生成され放出された電子には振動が見られないこと，1個の電子が放出される確率の振動と2個以上放出される確率の振動は山谷が逆になることを示した．

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Erosion and Carbon Deposition on Boron Exposed to Plasmas

炭素不純物を含む重水素プラズマの照射によるボロンの損耗·堆積特性を動的モンテカルロシミュレーションにより研究した．計算結果をTEXTOR-94トカマクにおけるその場ボロン被膜の変化と比較し，照射時間に対する損耗·堆積量の変化は一致したが，実験では不純物炭素が約2倍深く注入されている．


Non-uniform carbon redeposition on graphite

TEXTOR-94トカマクにおけるその場ボロン被膜の損耗特性を調べるため，試験片を挿入して，各放電毎の膜厚分布の変化と22回のプラズマ放電照後の表面近傍の組成を測定した．プラズマ中に含まれる不純物炭素は計算におけるボロン内の炭素イオンの飛程よりかなり深く注入されていて，しかも不均一な表面分布をもつことを示した．


Particle emission from a tungsten test limiter in TEXTOR-94: a comparison between experimental and Monte Carlo simulated results

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに挿入したタングステン試験リミタの粒子放出について，近傍の不純物発光分布と計算機シミュレーションの結果を比較することにより，不純物放出機構について研究した．タングステンだけでなく，一旦タングステン内部に注入された不純物炭素が物理スパッタリングにより放出され，重水素や酸素の放出は熱脱離や化学スパッタリングなどの熱的過程に起因することを示した．


Ion reflection and sputtering at tungsten surface exposed to edge plasmas in TEXTOR

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマに晒されたタングステン試験リミタのイオン反射とスパッタリングを動的シミュレーションコードを用いて研究した．特に，リミタからスパッタされたタングステンのプラズマ中での電離とラーモア運動による再付着過程を計算することによって，タングステンの実効スパッタ率が80%程度低下し，損耗が抑制されることを示した．


Experiments with tungsten limiteres in TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクにおいてタングステンリミタ試験を行い，タングステンから放出される不純物量を評価し，モデル計算と比較した．プラズマ照射後のタングステンの端付近に明らかな不純物炭素の堆積を観測した．炭素堆積層の厚さは200~300nmで5~10%の割合で重水素が注入されていた．


High-heat-flux-exposure-experiments of a tungsten-test-limiter at TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクにおいて，タングステン試験リミタを高密度プラズマに照射する実験を行い，表面温度分布と近傍の不純物発光分布を測定した．3000Kを越える温度上昇をNBI追加熱時に観測した．また，表面温度の変化を熱輸送モデルで計算し，観測結果と比較した．


On the utilization of high Z materials as a plasma facing component

ALcator-C Mod, TEXTOR, ASDEX-Uトカマク装置における最近の高Z材の研究を紹介するとともに，今後の研究課題を指摘した．ジュール加熱時に見られた高Z不純物の中心プラズマへの蓄積が，NBIやICRFによる追加熱によって押さえられること，また，周辺プラズマ中へ放出された高Z不純物がすぐに電離されラーモア運動によって再付着する現象を示した．


Dependence of ion-induced kinetic electron emission on projectile nuclear charge Z1

アルミニウム中でのイオンの電子励起断面積を密度汎関数法を用いて計算し，キネティック電子放出の直接的モンテカルロコードに適用することによって，キネティック放出による電子収量がイオン原子番号と共に振動する現象を研究した．これまでの観測結果と同様にその振動は電子的阻止能の振動より小さく，それがイオンによって直接励起された電子の固体内での弾性エネルギー損失や電子カスケードに起因していることを示した．

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Slow-electron cascade in potential and kinetic electron emission

1keV以下のHe1価イオンに衝撃されたMo，W，Auのポテンシャル電子放出について，表面で励起されたオージェ電子の電子カスケードを直接的モンテカルロ法で計算し，ハグストラム理論を拡張した．放出電子の収量とエネルギー分布は，電子カスケード効果を考慮することによって，実験で観測されているものによく一致した．


Dynamic Simulation of Sputtering of Tungsten Irradiated by Plasmas in an Oblique Magnetic Field

動的モンテカルロシミュレーションコードを用いて，炭素，酸素を不純物として含む重水素プラズマの照射によるタングステン壁の損耗特性を計算した．特に，炭素，酸素などの軽不純物によるスパッタリングがタングステンの損耗を決定していること，また，タングステンに注入された炭素の一部は重水素によるスパッタリングによって再放出されることを示した．


Monte Carlo Simulation of Secondary Electron Emission from Plasma Facing Materials

核融合炉におけるプラズマ対向壁候補材料のBe，C，Mo，Wについて，その二次電子収量や放出電子のエネルギー分布を直接的モンテカルロ法により評価した．放出電子のプラズマシース中のラーモア運動の効果も含めて，実機条件でのその特性を比較した．


Transport studies of high-Z elements in neon edge radiation cooled discharges in TEXTOR-94

TEXTOR-94トカマクにおける周辺プラズマ中のタングステン不純物の輸送特性を，実験と理論解析により研究した．特に，ネオンパフを用いた周辺プラズマの冷却によって，中心プラズマにおけるタングステンの蓄積が抑制されることを示した．


Impurity release from high Z test limiters immersed in TEXTOR-94 edge plasmas

TEXTOR-94トカマクの周辺プラズマにタングステン試験リミタを挿入して，リミタ付近の不純物発光分布を測定することによって，タングステンから放出された粒子のプラズマ中の輸送特性を研究した．特に，NBI条件で，プラズマ密度の上昇と共にスパッタされたタングステンがリミタ付近に局在し，中心プラズマへの侵入が押さえられることを示した．


Secondary Electron Emission due to Below-Surface Interaction of Auger Electrons

タングステン表面でHe，Ar 1価イオンによって励起されたオージェ電子の固体内での電子カスケードを直接的モンテカルロ法で計算した．表面から放出されるオージェ電子の収量とエネルギー分布への電子カスケードの効果を示した．


Monte Carlo Simulation of Yield and Energy Distribution of Secondary Electrons Emitted from Metal Surfaces

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Simulation of ion reflection and sputtering for plasma-irradiated solid surfaces in an oblique magnetic field


Comparative study of kinetic electron emission from solids under ion and electron impacts

Nuclear Instruments and Methods in Physics Reseach B


Monte Carlo simulation of ion-induced kinetic electron emission from a metal surface


Secondary electron emission from beryllium irradiated by plasmas in a magnetic field


Comparative Study of Secondary Electron Emission from Tungsten and Beryllium Irradiated by Plasmas


Contribution of Kinetic and Potential Emission to keV Singly Charged Ion-Induced Electron Emission from a Metal Surface


Ion Baxckscattering and Sputtering of Plasma-Irradiated Carbon and Tungsten Surfaces in an Oblique Magnetic Field


Simulation of Kinetic Electron Emission from Beryllium by keV Ion Impacts


Contribution of kinetic emission to multicharged ion-induced electron emission from a metal surface

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Simulation of secondary electron emission from rough surfaces


Dependence of Secondary Electron Emission on the Incident Angle and the Energy of Primary Electrons Bombarding Bowl-Structured Beryllium Surfaces


Influence of Surface Roughness on Secondary Electron Emission and Electron Backscattering from Metal Surface


Monte Carlo Simulation of Ion-Induced Kinetic Electron Emission Statistics from Solids


Influence of Ion Backscattering and recoil Cascade on Incident Angle Dependence of Ion-Induced Kinetic Electron Emission from Solids


Monte Carlo study of incident-angle dependence of ion-induced kinetic electron emission from solids


Comparative study of elastic scattering of low-energy electrons, positrons and protons in soilds


Surface Roughness Effect on Secondary Electron Emission from Beryllium under Electron Bombardment

Journal of the Physical Society of Japan


Monte Carlo Approach to Secondary Electron Emission from Rough Surfaces of Beryllium


Secondary Electron Emission from Beryllium under Electron and Proton Bombardment at keV Energy

A direct Monte Carlo simulation is developed for the study of the electron-and porton-induced secondary electron emission from beryllium at keV impact energy. The probability for the excitaion of an electron within beryllium by primary electron (proton) decreases (increases) with increasing impact energy. The majority of secondary electrons emitted from a beryllium surface is produced through an electron-cascade process of the excited electron. Electron emission statistics (i.e., the probabilities for a given number n = 0, 1, 2, ... of emitted electrons) apparently deviate from the Poisson distribution. For electron bombardment, enhanced cascade generation of secondary electrons results in greater deviation than that for proton bombardment, in addition to small deviation due to the backscattering of the projectile.


Direct Monte Carlo Simulation of Ion-Induced Kinetic Electron Emission Statistics

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Elastic Scattering of Low-Energy Electrons, Positrons and Protons in Copper


Incident-Angle Dependence of Secondary Electron Emission from Hydrogen-Implanted Carbon Surfaces


Calculation of Incident Angle Dependence of Ion-Induced Kinetic Electron Emission from Aluminum


Statistics of ion-Iiduced kinetic electron emission: A comparison between experimental and Monte Carlo-simulated results

Physical Review B, Condensed Matter and Materials Physics


Deviation from a Poisson Distribution of Proton-Induced Kinetic Electron Emission Statistics from Gold


Direct Monte Carlo Simulation of Incident-Angle Dependence of Secondary Electron Emission from Aluminum


A Semiempirical Monte Carlo Approach to Secondary Electron Emission from a Hydrogen-Implanted Carbon Surface


Secondary electron emission from a clean tantalum surface under keV rare gas neutral beam bombardment


Statistics of Kinetic Secondary Electron Emission due to Ion-Atom Collisions in Solids

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Differential Cross-Section and Mean Free Path for the Elastic Scattering of Low-Energy Protons in Solids Using the Partial-Wave Method

Journal of the Physical Society of Japan


A Monte Carlo Simulation of Ion-Induced Kinertic Electron Emission with a Stchastic Excitation of Electrons in Solids


Influence of Recoiling Target Atoms on Kinetic Electron Emission from Molybdenum under keV Ion Bombardments


低エネルギー電子衝撃によるグラファイトの電子放出統計

低エネルギー電子衝撃によるグラファイトの電子放出統計


Statistics of Kinetic Secondary Electron Emission with Stochastic Elastic Collision of Ions in Solids

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Dependence of Secondary Electron Emission from Carbon Walls on the Incident Angle of Electrons and Charge-Exchange Neutrals Emissted from Plasma Edges


Elastic Cross section for Low-Energy-Proton Scattering in Copper with the Method of Partial Waves


固体内原子ポテンシャルを用いた低エネルギー電子と炭素原子の弾性衝突断面積とその応用


Incident Angle Dependence of Secondary Electron Emission from Copper with Multiple Elastic Scattering of Primary Electron in the Muffin-Tin Potential


Monte Carlo Study of Dependence of Secondary Electron Emission from Copper on Incident Angle of keV Primary Electrons


Influence of Backscattered Particles on Angular Dependence of Secondary Electron Emission from Copper


斜入射粒子による炭素表面からの2次電子放出のモンテカルロ計算

斜入射粒子による炭素表面からの2次電子放出のモンテカルロ計算


Deviation from an Inverse Cosine Dependence of Kinetic Secondary Electron Emission for Angle of Incidence at keV Energy


keV電子衝撃による銅の2次電子放出の入射角依存性

keV電子衝撃による銅の2次電子放出の入射角依存性


Velocity Relaxation of Injected H0 Particles into a High-temperature Hydrogen Plasma


斜入射keV中性粒子による2次電子放出

斜入射keV中性粒子による2次電子放出


TEXTORトカマクプラズマから放出される荷電交換中性粒子の振舞い

TEXTORトカマクプラズマから放出される荷電交換中性粒子の振舞い

IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

電気学会論文誌A (基礎・材料・共通部門誌)


Partial wave Expansion of Ion-Atom Elastic Scattering at keV Energies

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms


Investigation of the H0-H+ Elastic Collision Cross Section

Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics


Induced Scattering of Plasma Electrons by Upper Hybrid Solitons


Atomic Nitrogen Neutral Beam Produced by Dissociation of Molecular ions on Cu Surface


Production of Atomic-Oxygen Negative-Ion Beam by Positive Ion-Induced Sputtering of Semi-conductive BaTiO3 Ceremic

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


An Improvement of Secondary Emission Detector for Energy Analysis of Charge-Exchange Neutrals Emitted from High-Temperature Plasma


Stopping Power of Plasma in a Beam-Plasma System

Journal of the Physical Society of Japan


International Cooperative Code Development of Lifetime of Plasma Facing Materials for Fusion Reactor

国際連携による核融合炉実現を目指したプラズマ対向炉材料寿命評価コードの開発

A 13CH4 injection experiment with a test limiter in TEXTOR is modeled by EDDY and ERO for the purpose ofcode-code benchmarking. The 2D patterns of CH emission of both codes agree with the experiment. The 13Cdeposition patterns on the limiter surface are reproduced assuming negligible effective sticking (S=0) for returninghydrocarbons. The 13C deposition efficiency decreases with increasing injection time, and it reaches a steady statevalue accompanied by a depth profile of 13C. The measured 13C deposition efficiency (~0.1%) is reproduced,assuming negligible sticking of returning hydrocarbons and high re-erosion yield of redeposited carbons (of the orderof 10 times larger than graphite). The sticking probability and re-erosion yield are still unknown parameters, whichdetermine erosion and deposition of plasma facing materials.

Bulletin of Institute of Technology and Science, The University of Tokushima

徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部研究報告


Linear polarization of photon emission from reflected neutrals of atomic hydrogen at metal PFCs

Research Report of National Institute for Fusion Science


ELECTRAN - Monte Carlo Program of Secondary Electron Emission from Monoatomic Solids under the Impact of 0.1 - 10 keV Electrons

0.1~10keVの電子と単原子固体との相互作用を模擬するELECTRANシミュレーションプログラムのモデルとそのプログラムについて説明した．さらに，二次電子収量および反射電子収量のエネルギー依存性および放出電子のエネルギー分布と角度分布の計算結果を示した．

Research Report at the National Institute for Fusion Science, NIFS-DATA-84


Computer Simulation of Forward Electron Emission by Grazing-Angle-Incident Proton

The Bulletin of Takuma National College of Technology


高温プラズマからの荷電交換中性粒子放出のシミュレーション

高温プラズマからの荷電交換中性粒子放出のシミュレーション

沼津工業高等専門学校研究報告

沼津工業高等専門学校研究報告


Dynamic Monte Carlo Simulation of Ion Backscattering and Sputtering for Plasma-Irradiated Solid Surfaces


金属からの2次電子放出への表面凹凸の影響

金属からの2次電子放出への表面凹凸の影響

沼津工業高等専門学校研究報告

沼津工業高等専門学校研究報告


Charge-State-Dependent Kinetic Electron Emission from a Metal Surface Bombarded by Highly Charged Ions


低Z材料からの2次電子放出

低Z材料からの2次電子放出

沼津工業高等専門学校研究報告

沼津工業高等専門学校研究報告


Comparative Study of Elastic Scattering of Low-Energy Positrons and Electrons by Argon


A Computer Simulation of Sputtering and Backscattering of keV Light ions Bombarding a Random Target

Bulletin of Faculty of Engineering, The University of Tokushima


炭素表面からの2次電子放出のモンテカルロシミュレーション

炭素表面からの2次電子放出のモンテカルロシミュレーション

沼津工業高等専門学校研究報告

沼津工業高等専門学校研究報告


Statistics of Ion-Induced Electron Emission


プラズマ中の非線形波動の粒子的観測法

プラズマ中の非線形波動の粒子的観測法


A Combined Electrostatic Analyser and ExB Filter for Moss-Separated Energy Analysis of keV Neutrals


Axial Profile of Balmer-Alpha Emission near a Tungsten Target in the Compact PWI Simulator APSEDAS

The axial profile of Balmer-alpha emission near a tungsten target has been measured in the compact plasma wall interaction (PWI) simulator Advanced PWI Simulation Experimental Device and Analysis System (APSEDAS). Axial Hα emission decreases toward the target at two levels, a steep gradient within 10 mm of the target and a shallow gradient more than 10 mm away. The structure of the Hα profile within 40 mm of the target is the same even though the electron density changes by one order of magnitude and the neutral pressure changes by a factor of three. On the other hand, the Hα profile more than 40 mm from the target gradually increases with increasing hydrogen filling pressure, although it does not change with the density in the case of constant filling pressure.


Comparative study of scanning ion microscope and scanning electron microscope images using Monte Carlo simulations


Dynamic Simulation of Erosion and Redeposition Patterns and Impurity Depth Profiles of an LHD Divertor Plate

大型ヘリカル装置LHDで使用された黒鉛ダイバータタイルの損耗·再堆積分布を，EDDYコードを改良し実機条件でシミュレーションし研究した．ダイバータタイルに残る鋭い損耗痕とその周りの鉄の再堆積を再現でき，その原因を明らかにした．


Role of Electron Cascade in Low-Energy Ion-Induced Electron Emission Statistics

He1価イオン衝撃によるポテンシャル電子放出において，表面で励起されたオージェ電子の電子カスケードを直接的モンテカルロ法で計算した．特に，電子カスケードの放出電子数の統計分布への効果を調べた．

Journal of the Physical Society of Japan


Energy and Angular Distributions of Kinetic Electrons Emitted from a Solid Surface due to Grazing Incidence of Protons

高エネルギー陽子をグラファイト表面すれすれに入射した場合について，直接的モンテカルロ法により，放出される二次電子のエネルギー分布を放出角度毎に分離して計算した．特に，鏡面反射方向に高エネルギーの直接励起電子が放出され，それが放出角度分布に非等方成分をつくることを示した．

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Computer Simulation of Sputtering of Tungsten due to Simultaneous Bombardment with Deuterium, Carbon and Oxygen Ions in Plasmas

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2 (Letters)


Dynamic Simulation of Erosion and Deposition of a Tungsten Surface Due to High-Fluence Bombardment of Carbon Ions in Plasmas


Dynamic Simulation of Redeposition of Backscattered and Sputtered Particles on Tungsten Irradiated by Plasmas


Simulation of Secondary Electron Emission from Solid Surface Irradiated by Plasmas in an Oblique Magnetic Field


Secondary Electron Emission from Rough-Textured Beryllium Surface under Oblique incidence of Low-Energy Electrons


Secondary Electron Emission and Backscattering from a Metal Surface under Low-Energy Positron and Electron Bombardment


Monte Carlo Simulation of Kinetic Electron Emission from a Metal Surface under keV Heavy Ion Bambardment


Monte Carlo Simulation of Secondary Electron Emission from Rough Surface

The surface roughness effect on the secondary electron yield, as well as the energy and angular distributions of emitted electrons, is investigated using a direct Monte Carlo simulation of the secondary electron emission from aluminum with a sinusoidal ripple surface. By introducing the roughness into the calculation, the electron yield for normal incidence increases. A low-energy shift of the energy distribution and an angular distribution, being different from the cosine distribution are calculated.


Secondary Electron Emission from Hydrogen-Implanted Graphite with Real Depth Profile of Hydrogen


A Semiempirical Calculation of Ion-Induced Kinetic Electron Emission Statistics


Deviation from the Inverse Cosine Law upon Incident Angle Dependence of Secondary Electron Emission from Solids under Electron and Proton Bombardments

Journal of the Physical Society of Japan


Influence of Wall Material on Charge-Exchange Neutral Emission from High-Temperature Hydrogen Plasma


Elastic Scattering Cross Sections of Low-Energy Electron in Solids

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes)


Secondary Electron Emission from a Hydrogen-Implanted Graphite by Low-Energy Electron Impact


Statistics of secondary Electron Emission from Low-Energy Electron Impact on Copper


Anisotropy of Elastic Scattering of Low-Energy Electrons in Noble Gases


イオンによる運動エネルギー誘起二次電子放出の統計分布シミュレーション

イオンによる運動エネルギー誘起二次電子放出の統計分布シミュレーション

IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

電気学会論文誌A (基礎・材料・共通部門誌)


Statistical Behavor of Secondary electron Emission from Copper by Oblique Incident Electrons at keV Energies


A Study of a Surface-Type Positive-Ion-Neutral Convertor with Oblique Incidence


Emission of an Upper-Hybrid-wave Soliton from an Ion wave in a Beam-Plasma System


Hydrogen Negative-Ion Production by Bombardment of Solid Surfaces with Molecular Positive-Ions


Production of Atomic Neutral Beam by Dissociation of Molecular Ions on Solid Surface


Dependence of Secondary Electron Yield on the Incident Angle and the Energy of keV Neutrals


A Simple Method to Determine the Energy of keV Neutrals

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2 (Letters)


Nonlinear Behaviour of High Frequency Electric Field Just Before the Initiation of Beam-Plasma Discharge


Neutralization of Ion Beam on Semiconductive BaTiO3 Ceramic Surface


Application of Secondary Electron Emission to Energy Analysis of Energetic Neutrals