Значительные размеры вакуумной камеры ИТЭРи большое расстояние от плазмы до границы вакуума предполагают наличие Ð²ÐºÑƒÑ‚Ñ€Ð¸ÐºÐ°Ð¼ÐµÑ€Ð½Ñ‹Ñ Ð´Ð¸Ð°Ð³Ð½Ð¾ÑÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð½ÐµÐ½Ñ‚Ð¾Ð². Установленные в диверторной области токамака оптические элементы диагностик подвергаются интенсивному запылению продуктами эрозии первой стенки и материалов конструкций. Оценки скорости напыления показывают, что для обеспечения надежной работы оптики в течение разряда Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ð° непрерывная чистка. На данный момент для чистки загрязненной оптики предполагается использование высокочастотного разряда. Это объясняется тем, что Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ ВЧ разряда Ñ Ð¾Ñ€Ð¾ÑˆÐ¾ разработана и широко применяется для травления в полупроводниковой промышленности. Однако Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸ более простым и, следовательно, более перспективным выглядит разряд постоянного тока, Ð½Ð°Ñ Ð¾Ð´ÑÑ‰Ð¸Ð¹ÑÑ на концептуальной стадии и требующий моделирования и экспериментальной проверки. Для чистки Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ Ð½Ð¾ÑÑ‚ÐµÐ¹, чистящий разряд должен формировать потоки Ð½ÐµÐ¹Ñ‚Ñ€Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Ñ‡Ð°ÑÑ‚Ð¸Ñ† или нейтральной плазмы на обрабатываемую Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ Ð½Ð¾ÑÑ‚ÑŒ. Данная работа посвящена моделированию и оценке эффективности чистки пучком Ð½ÐµÐ¹Ñ‚Ñ€Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Ñ‡Ð°ÑÑ‚Ð¸Ñ†. Проделанная работа состоит из Ð´Ð²ÑƒÑ Ñ‡Ð°ÑÑ‚ÐµÐ¹ - моделирование Пеннинговского разряда и моделирование нейтрализатора Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ð¾Ñ‚Ð¾ÐºÐ¾Ð². Для моделирования Пеннинговского разряда, рассматриваемого как источник ионов, был написан код, включающий решение аналитической системы уравнений с помощью пакета Ð¿Ñ€Ð¸ÐºÐ»Ð°Ð´Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ð¼Ð¼ Matlab.

Моделирование процесса нейтрализации Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¿Ð¾Ñ‚Ð¾ÐºÐ¾Ð², основанного на эффекте резонансной перезарядки при Ð¿Ñ€Ð¾Ñ Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ð¸ пучка ионов через нейтральный газ осуществлялось в программе, основанной на статистическом методе Монте-Карло (на Fortran). Ð’ процессе проведенного исследования были получены зависимости эффективности чистки как от Ð²Ð½ÐµÑˆÐ½Ð¸Ñ Ñ„Ð°ÐºÑ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð² (магнитное поле, тип и давление газа), так и от Ð·Ð°Ð´Ð°Ð²Ð°ÐµÐ¼Ñ‹Ñ Ð¿Ð°Ñ€Ð°Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¾Ð² (Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ¸ системы чистки). Таким образом, разработанные коды позволяют Ð½Ð°Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ÑŒ оптимальные значения параметров системы чистки. На основе проведенного моделирования можно сделать вывод, что чистка как Ð¼ÐµÑ‚Ð°Ð»Ð»Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ , так и Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¿Ð»ÐµÐ½Ð¾Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð·Ð°Ð³Ñ€ÑÐ·Ð½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ нейтральными атомами возможна, и данный метод является реальной альтернативой чистке высокочастотным разрядом. Для дальнейшей разработки метода чистки Ð¿Ð»ÐµÐ½Ð¾Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð·Ð°Ð³Ñ€ÑÐ·Ð½ÐµÐ½Ð¸Ð¹ нейтральными частицами Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ð° оптимизация системы очистки Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ Ð½Ð¾ÑÑ‚ÐµÐ¹ и экспериментальные исследования.