Mix-material再堆積層の微細構造とプラズマ粒子の保持・放出挙動の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760580
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 時谷 政行 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30455208)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: プラズマ・壁相互作用 / Mix-material / 再堆積層 / 微細構造観察 / プラズマ粒子 / 電子顕微鏡

研究概要

電子顕微鏡を用いた微細構造解析より,大型ヘリカル装置(LHD)のダイバータタイル上に形成されるMix-material再堆積層の物理的特徴を原子レベルで示した.堆積層はアモルファスに近い構造であり,炭素などの軽元素が主成分の層や,鉄などの金属元素が主成分の層で構成されており,グロー放電洗浄時に堆積する鉄を含む層が堆積層全体を剥離させる主な要因となっていることを明らかにした.また,Mix-material再堆積層の水素同位体捕捉量はバルクの炭素材料と比較して約3倍高いことも示された.

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of surface modifications of plasma-facing components in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, N.Yoshida, M.Miyamoto, T.Hino, Y.Nobuta, S.Masuzaki, N.Ashikawa, A.Sagara, N.Noda, H.Yamada, A.Komori, LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology Vol.58 ページ: 305-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic deformation of tungsten surfaces by high energy and high flux helium/hydrogen particle bombardment with short pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, N.Yoshida, K.Tokunaga, H.Sakakita, S.Kiyama, H.Koguchi, Y.Hirano, S.Masuzaki
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research : Regular Articles Volume 5 ページ: 012-1-"012-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro/nano scale modification of plasma facing components in LHD and its impact on the metal dust generations (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, Y.Ohtawa, N.Yoshida, K.Tokunaga, T.Fujiwara, N.Ashikawa, S.Masuzaki, H.Yamada, A.Sagara, N.Noda, A.Komori, LHD experimental group
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 390-391 ページ: 156-159
  • 査読あり
• [学会発表] タングステンダイバータタイルのLHDにおけるプラズマ壁相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 時谷政行, 吉田直亮, 増崎貴, 野田信明, 相良明男, 山田弘司, 小森彰夫, LHD実験グループ, 永田晋二, 土屋文
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館
  • 年月日: 20100610-20100611
• [学会発表] Plasma Surface Interaction on the Surface of Tungsten Divertor Tiles in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, N.Yoshida, S.Masuzaki, N.Noda, A.Sagara, H.Yamada, A.Komori, LHD experiment group
  • 学会等名: 19th International Conference on Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: San Diego, California, U.S.A.
  • 年月日: 20100524-20100529
• [学会発表] タングステン被覆黒鉛ダイバータタイルのLHDでの照射試験結果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 時谷政行, 吉田直亮, 増崎貴, 野田信明, 相良明男, 山田弘司, 小森彰夫, LHD実験グループ
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 20091201-20091204
• [学会発表] Micro/nano structural analysis of mixed-material deposition layer formed on the first walls of Large Helical Device (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, N.Yoshida, S.Masuzaki, N.Ashikawa, A.Sagara, N.Noda, H.Yamada, LHD experiment group
  • 学会等名: 14th International Conference on Fusion Reactor Materials
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20090907-20090911
• [学会発表] Microscopic deformation of tungsten surfaces by high energy and high flux helium/hydrogen particle bombardment with short pulses (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, N.Yoshida, K.Tokunaga, H.Sakakita, S.Kiyama, H.Koguchi, Y.Hirano, S.Masuzaki
  • 学会等名: 18th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Gifu, Japan
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] LHD第一壁上に形成されるミックスマテリアル再堆積層の構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 時谷政行, 吉田直亮, 増崎貴, 芦川直子, 相良明男, 野田信明, 山田弘司, LHD実験グループ
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第25回年会
  • 発表場所: 栃木県総合文化センター
  • 年月日: 20081202-20081205
• [学会発表] 高パワー密度イオンビーム照射されたタングステンにおける表面損傷形成機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 時谷政行, 吉田直亮, 徳永和俊, 榊田創, 木山學, 小口治久, 平野洋一, 増崎貴
  • 学会等名: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 青森市民ホールおよび青森市男女共同参画プラザ
  • 年月日: 20080619-20080621
• [学会発表] Micro/nano scale modification of plasma facing components in LHD and its impact on the metal dust generations (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Tokitani, Y.Ohtawa, N.Yoshida, K.Tokunaga, T.Fujiwara, N.Ashikawa, S.Masuzaki, H.Yamada, A.Sagara, N.Noda, A.Komori, LHD experimental group
  • 学会等名: 18th International Conference on Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: Toledo, Spain
  • 年月日: 20080526-20080530