| 研究課題/領域番号 |
11680500
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
徳永 和俊 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40227583)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | プラズマ・壁相互作用 / タングステン / 炭素材 / 高熱負荷 / 水素同位体 / ヘリウム / 高熱流束機器 / ダイバータ板 |
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| 研究概要 |
等方性黒鉛IG-430U及びフェルト状C/CコンポジットCX-2002U(CFC)(20mmx20mmx10mm)の表面に、プラズマ溶射法(VPS法)によりタングステンを0.5mm及び1.0mmコーティングした試料を作製した。この試料を冷却管付きの無酸素銅にチタン箔及び銀ロウを用いて冶金的に接合し、このモジュールに対して強制冷却下における電子ビーム熱負荷実験を行った。また、タングステン(W)被覆炭素材に対して、プラズマ発生装置を用いて、低エネルギー・高粒子束の水素同位体/ヘリウム照射実験を行った。比較用として、粉末焼結タングステン(PM-W材)に対しても同様の実験を行った。エネルギーは、100eVであり、照射フラックス、照射量、試料温度は、実験条件により異なるが、それぞれ、10^<21>〜10^<22>m^<-2>s、10^<25>〜10^<26>m^<-2>及び600℃程度である。
電子ビーム熱負荷実験では、接合体の作製に成功したサンプルでは、熱負荷による剥離、亀裂等の発生は観察されず、熱特性は良好である(〜10MW/m^2)。基材が、CX-2002UとIG-430Uでは、熱伝導率が高いCX-2002Uの方が、Wコーティング材の場合においても、表面の温度上昇は、低い。これにより、CX材の高熱伝導率をいかしたWコーティング材の製作・使用が可能なことが実証された。
重水素粒子照射実験では、照射量が、7.5x10^<25>m^<-2>の場合、PM-W材では、直径が数μmのブリスターが形成されたが、VPS-W/CX-2002Uでは、同程度の照射量でもブリスターは形成されない。これは、表面近傍の形態の違いによるものと考えられる。重水素照射材の熱放出実験では、PM-W材と比較し、より高温での重水素の放出が観察された。これは、CX-2002U部からの重水素の放出による可能性が考えられる。
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