2004 Fiscal Year Annual Research Report
長時間プラズマ・壁相互作用時の水素リサイクリングに関する研究
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16560724
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
坂本 瑞樹 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30235189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
図子 秀樹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)
吉田 直亮 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00127317)
徳永 和俊 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40227583)
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| Keywords | プラズマ / プラズマ・壁相互作用 / 壁排気 / 長時間放電 / 共堆積 |
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| Research Abstract |
これまでの研究において、プラズマ・壁相互作用に起因する水素リサイクリングの時間変化は10^3秒程度ととても長いことが明らかとなってきている。しかしながら、現在稼働しているほとんどのプラズマ発生装置の放電時間は、10^<0〜2>秒のオーダーであり、長時間放電のデータベースは少ない。核融合炉に要求される長時間定常運転の実現のためには、長時間プラズマ・壁作用時の水素リサイクリングの理解が重要である。本研究の一環として、長時間プラズマ維持が可能な超伝導トカマクTRIAM-1Mを用いて、真空容器内の粒子バランス(定常状態においては供給水素ガス量と排気ガス量の差)からプラズマ対向壁の水素吸蔵量の定量評価を行い、壁の温度と壁の水素吸蔵量との関係を明らかにした。低温壁(プラズマ対向壁中の最高温度が55℃)の平均壁吸蔵速度は8.6x10^<16>Hm^<-2>s^<-1>であり、高温壁(プラズマ対向壁中の最高温度が120℃)に比べ約3倍高くなることが明らかとなった。この壁の水素吸蔵は、リミターやダイバータ板に使用されているモリブデンがプラズマによりスパッタされ、そのスパッタされたモリブデンが水素と共堆積していると考えられる。そこで、光学的手法を用いて計測用窓への堆積層の厚さの計測を行い、長時間放電中のプラズマ対向面への堆積層の成長率を定量評価した。また、水素リサイクリングの静的・過渡的特性を評価するために、水素イオン照射装置を用いて材料試験片への水素イオン照射のDuty cycleを変更するためのチョッパーシステムを整備している。
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Research Products
(4 results)
