Materijali za primjene namijenjene fuziji
Glavni istraživač
Glavni cilj ovog projekta je poticanje razvoja novih fuzijskih materijala u Hrvatskoj; počevši od njihove sinteze i strukturne karakteriz. do mjerenja mehaničkih i električnih svojstava. Odabrani materijali će se istražiti za fuzijsku primjenu istodobnim bombardiranjem teškim ionima i He ionima u naprednom postrojenju za ionsko ozračavanje dvostrukim snopom za fuzijske materijale (DiFU), izgrađenom u našem Institutu posebno za proučavanje fuzijskog materijala kao jednom od samo desetak u svijetu.Usredotočit ćemo se na sintezu materijala i proučavanje učinaka zračenja dvostrukim ionskim snopom na: (1) višekomponentne legure na bazi W (3-6 komp.), pripremljene više-metnim magnetronskim rasprašenjem (MTMS) kao materijal za visoki tok u fuzijskim reaktorima; (2) dielektrična keramika na bazi spinela, pripremljena kem. sintezom kao funkcionalni materijal i (3) Eurofer čelik, koji će se kupiti za proučavanje u DiFU kao konstrukcijski materijal. Metode strojnog učenja, temeljene na našim eksperimentalnim rezultatima, primjenjivat će se za optimizaciju postupaka sinteze kako bi se dobili najbolji kandidati za primjenu u fuziji. Primjenjivat će se napredne tehnike za karakterizaciju materijala, uključujući (S)TEM atomske rezolucije.Depozicija MTMS-om, kao visokoučinkovita metoda, dat će nam više slobode u izboru sastava i omjera elemenata u višekomponentnim legurama na bazi W. Odabir elemenata za dobivanje najboljih svojstava za primjenu u fuziji, napravit će se na temelju računalne pretrage vođene podacima. Sličan pristup će se koristiti za odabir kationa koji će se ugraditi u kristalnu strukturu spinela. Štoviše, kao metodu izbora za strukturno proučavanje keramike, instalirat ćemo sondu za Ramanovu spektroskop. u DiFU komoru za ozračivanje i potvrditi njezinu funkcionalnost za izvođenje in-situ Ramanove studije keramike pod dvostrukim ionskim snopom. Ako instalacija i mjerenja budu uspješni, to će biti prvo postrojenje za ozračivanje dvostrukim snopom s in-situ Ramanom.