To evaluate the erosion effects of charge exchange (CX) neutrals on first wall materials, aluminum (Al) coated samples installed in a cylindrical sleeve were exposed to EAST plasmas with the Material and Plasma Evaluation System (MAPES). The 3D-GAPS code was firstly used to simulate the dedicated experiments with the neutral energy spectrums measured by the Low Energy Neutral Particle Analyzer located at the MAPES. The modeled Al erosion rates with isotropic angular distributions for incident D neutrals are consistent with the measured erosion thicknesses of Al layer by Rutherford backscattering spectrometry before and after the plasma exposure. The effects of neutral reflection coefficients and the heights of cylindrical sleeve on material erosion are also studied. The measured material erosion rate by CX neutrals in EAST verified by the modeling can help to us understand the effects of neutrals on first wall erosion, which is an important erosion process in future fusion reactors.
第一壁材料に対する電荷交換（CX）中性粒子の侵食影響を評価するため、円筒スリーブに設置されたアルミニウム（Al）コーティング試料を、材料・プラズマ評価システム（MAPES）を用いてEASTプラズマに曝露した。3D-GAPSコードは、MAPESに設置された低エネルギー中性粒子分析器によって測定された中性粒子エネルギースペクトルを用いて、この専用実験をシミュレートするために初めて使用された。入射D中性粒子の等方的角度分布を仮定したモデル化されたAl侵食速度は、プラズマ曝露前後にラザフォード後方散乱分光法によって測定されたAl層の侵食厚さと一致した。中性粒子反射係数と円筒スリーブの高さが材料侵食に及ぼす影響も調べられた。モデリングによって検証されたEASTにおけるCX中性粒子による測定材料侵食速度は、将来の核融合炉において重要な侵食プロセスである第一壁侵食に対する中性粒子の影響を我々が理解するのに役立つ。