Abstract
One of the technological challenges for hydrogen materials science (including ITER project) is the currently active search for structural materials with various potential applications that will have predetermined limits of hydrogen permeability. One of~the experimental methods is thermodesorption spectrometry (TDS). A hydrogen-saturated sample is degassed under vacuum and monotone heating. The desorption flux is measured by mass spectrometer to determine the character of interactions of~hydrogen isotopes with the solid. We are interested in such transfer parameters as the coefficients of diffusion, dissolution, desorption. The paper presents a distributed boundary value problem of thermal desorption and a numerical method for TDS-spectrum simulation, where only integration of a non-linear system of low order ordinary differential equations (ODE) is required. The method of convergence acceleration based on the allocation of integrable weak singularity is explained. This work is supported by the Russian Foundation for Basic Research (project 15-01-00744).
Highlights
В рамках технологических задач водородного материаловедения ведется интенсивный поиск различных по назначению конструкционных материалов с заранее заданными пределами водородопроницаемости
A hydrogensaturated sample is degassed under vacuum and monotone heating
The desorption flux is measured by mass spectrometer to determine the character of interactions of hydrogen isotopes with the solid
Summary
В рамках технологических задач водородного материаловедения (включая проект ITER) ведется интенсивный поиск различных по назначению конструкционных материалов с заранее заданными пределами водородопроницаемости. Одним из экспериментальных методов является термодесорбционная спектрометрия (ТДС). Насыщенный водородом, дегазируется в условиях вакуумирования и монотонного нагрева. С помощью масс-спектрометра регистрируется десорбционный поток, позволяющий судить о характере взаимодействия изотопов водорода с твердым телом. Интерес представляют такие параметры переноса, как коэффициенты диффузии, растворения, десорбции. В статье представлены распределенная краевая задача термодесорбции и численный метод моделирования ТДС-спектра, требующий лишь интегрирования нелинейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) невысокого порядка. Изложен метод ускорения сходимости на основе выделения интегрируемой слабой особенности. Ключевыеcлова: водородопроницаемость; термодесорбция; нелинейные краевые задачи; динамические граничные условия; численное моделирование
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Proceedings of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.