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Examination of codeposited a-C:D-layers in oxygen

R. Moormann, S. Alberici, H.-K. Hinssen, C.H. Wu2000年Fusion Engineering and DesignIF 1.7出版社

AbstractIn continuation of development work on a method for tritium removal from codeposited layers with carbon the oxidation of diamond like laboratory created DIARC specimen (D/C=0.1, thickness 3.5 μm) is studied in detail in oxygen; it is shown by SIMS, that C-oxidation and D-release proceed parallel. Furtheron, flakes from TEXTOR with thick a-C:D-layers (D/C≈0.04, thickness≈20±5 μm, total boron and metal content 15 weight-%) were oxidised in O2 (21 kPa), showing a stepwise process: At 573 K a weight-loss of 25% was found before rate drops; temperature increase to 623 K leads to gasification of additional 35% with a maximum layer reduction rate of 0.25 μm/h. Complete gasification of the carbon remaining in the ash requires temperatures of up to 773 K. a-C:D-layers are compared with nuclear graphites, indicating, that the latter react much slower in oxygen but not in ozone. Different a-C:D-specimen examined up to now are discussed and for a tritium removal method in oxygen/air a temperature of at least 673 K (160 K higher than the ITER reference value) is proposed.

日本語訳

カーボン層との共堆積物からのトリチウム除去方法の開発研究の継続として、実験室で作製したダイヤモンドライクなD/C試料(D/C=0.1、厚さ3.5μm)の酸素中での酸化を詳細に調べた。SIMSにより、Cの酸化とDの放出が並行して進行することが示された。さらに、TEXTORから得られた厚いa-C:D層(D/C≈0.04、厚さ≈20±5μm、全ホウ素および金属含有量15重量%)をO2(21 kPa)中で酸化させたところ、段階的なプロセスが観察された:573 Kでは、速度が低下するまでに25%の重量減少が見られ、その後、温度を623 Kに上昇させると、最大層減少速度0.25 μm/hでさらに35%のガス化が進行した。残った炭素の完全なガス化には773 Kまでの温度が必要であった。a-C:D層は核グラファイトと比較され、後者は酸素中ではるかに遅く反応するが、オゾン中ではその限りではないことが示された。これまでに調べた異なるa-C:D試料について考察し、酸素または空気中でのトリチウム除去には、ITER基準値より160 K高い少なくとも673 Kの温度を提案する。

装置

iter低精度(概要文一致)textor低精度(概要文一致)
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