We report observations from the DIII-D tokamak indicating that boron (B) powder injection in tokamak plasmas improves wall conditions similarly to glow discharge boronization (GDB). Isotopically enriched B powder (B11 > 95%) was introduced gravitationally in a sequence of H-mode plasma discharges at rates up to ∼160 mg s−1 for durations up to 3 s. Boron injection to cumulative amounts ≤0.1 g appeared to improve wall conditions similarly to boronization, with indications of reduced wall fueling, reduced recycling at the outer strike point and reduced impurity content at breakdown. Post-mortem analysis of graphite samples exposed to far scrape-off layer plasma fluxes during boron injection confirm the formation of a B-C layer, with average surface composition B:C ∼ 1. The results suggest that injecting boron-rich powders in tokamak plasmas can effectively replenish boron films on carbon plasma facing components to improve wall conditions and extend the duration of the beneficial effects of GDB.
DIII-Dトカマクからの観測結果を報告する。それによると、トカマクプラズマへのホウ素（B）粉末注入は、グロー放電ボロナイゼーション（GDB）と同様に壁状態を改善する。同位体濃縮されたB粉末（B11 > 95%）を、最大約160 mg s−1の速度で、最大3秒間、一連のHモードプラズマ放電中に重力注入した。累積量が約0.1 g以下のホウ素注入は、ボロナイゼーションと同様に壁状態を改善し、壁からの燃料供給の低減、外側ストライク点でのリサイクリングの低減、および立ち上げ時の不純物含有量の低減が示唆された。ホウ素注入中の遠スクレイプオフ層プラズマに曝露された黒鉛試料の事後分析により、B:C比が約1の平均表面組成を持つB-C層の形成が確認された。これらの結果は、トカマクプラズマへのホウ素含有粉末の注入が、炭素製プラズマ対向材料上のホウ素被膜を効果的に補充し、壁状態を改善してGDBの有益な効果の持続時間を延長できることを示唆している。