ダイバータ模擬試験装置を用いた不純物及び水素リサイクリング制御研究の新展開

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04302059
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 高村 秀一 名古屋大学, 工学部, 教授 (40023254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内野 喜一郎 九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (10160285) ; 大野 哲靖 名古屋大学, 工学部, 助手 (60203890) ; 上杉 喜彦 名古屋大学, 工学部, 助教授 (90213339) ; 野田 信明 核融合科学研究所, 助教授 (10144172) ; 田辺 哲朗 大阪大学, 工学部, 助教授 (00029331)
• Keywords: 核融合 / ダイバータ / 高熱流プラズマ / プラズマ対向材 / 水素リサイクリング / スパッタリング / 偏析 / 計算機シミュレーション

Research Abstract

研究実績は研究グループの組織化と研究成果の二つに分類される。まず前者の活動として平成4年8月17日に第一回の作業会「ダイバータ模擬試験装置で何ができるか」を開催し、20名の参加者の間で研究計画や予備実験結果を含めて研究の指針等について活発な討論を行なった。討論資料は冊子にまとめられた。続いて、周辺プラズマ物理研究者と材料関連研究者間の学際的討論を目的として、核融合科学研究所研究会形式共同研究と共催して「プラズマー壁境界領域における粒子・熱輸送制御」研究会を行ない、プラズマー材料両分野合計して50名以上の参加者を得て平成4年12月17、18両日にわたって濃密な議論を行なうと共に、ITERの工学設計活動開始に伴うダイバータの見直しに関するレビューなど内容豊かな情報交換を行なうこともできた。発表講演を論文としてまとめてもらい冊子として公表した。本年度最後は平成5年3月4日開催の第2回作業会「NAGDIS-Iにおける研究成果報告と今後の計画及びそれらに対する研究分担者からの講演、コメント」を行ない、得られた貴重な研究結果とそれに対する検討、そして次年度の指針について活発な討論を行なった。
さて研究成果は多岐に亘るが、主要な成果の要点を述べる:(1)「ダイバータ模擬試験装置の高性能化」として、高周波加熱基礎実験を行ない。高熱流化の足掛かりを得ると共にゲートバルブ設置によるカソード保護で稼働効率の向上を図った。又上位装置NAGDISーMOD計画書を完成し冊子にまとめた。(2)「ダイバータ板へのプラズマ熱流実験と計算機シミュレーション」ではプラズマ熱流理論の構築と評価法の確立を行ない、(3)「偏析を用いたダイバータ板損耗制御」により10^<17>個/cm^2の粒子束まで金属の損耗のない金属カーバイド層の必要設定温度を明らかにした。(4)「水素含有炭素材料表面におけるシース形成」では水素含有による炭素材料二次電子放出係数の増大及び昇温によるその減少、さらに高温での係数の再増大を明らかにし、シース電圧がこれらによって著しく影響を受けることを明確に要した。

Research Products

• [Publications] 増崎 貴,大野 哲靖,高木 誠,高村 秀一: "高熱流プラズマの生成とその高速掃引プロズマ計測システムによる計測" 電気学会論文誌A. 112-A. 913-921 (1992)
• [Publications] N.Chno,H.komo,S.Takamura: "Studies on Sheath Formation in Divertor Plasmas by Compnter Simulation using Particks" Contributions to Plasma Plysics. 32. 249-254 (1992)
• [Publications] K.Shiraishi,S.Takamura: "Heat Transmission threagh Plasma Sheath with Energetic Electrons" Contribations to Plasma Plysics. 32. 243-248 (1992)
• [Publications] S.Takamura,N.Chno,K.Shiraishi,S.Masugaki: "Bifurcation Phonomena in an Emissne Pliti-Simulated Diventor Plasma System" Journal of Nuclear Materials. 196-198. 448-451 (1992)
• [Publications] K.shiraishi,N.chno,Y.Uesugi,S.Takamura: "Sheath Formation on Carbon and Refractory Metals in a Plasma with Energetic Electrons" Journal of nuclear Materials. 196-198. 745-749 (1992)