AbstractThe flowing liquid surface retention experiment (FLIRE) has been designed to provide fundamental data on the retention and pumping of He, H and other species in flowing liquid surfaces. The FLIRE concept uses an ion source with current densities near 0.5 mA/cm2 and a working distance of 30–40 mm. The ion source injects 300–5000 eV ions into a flowing stream of liquid lithium at nearly normal incidence. FLIRE is a dual chamber unit. The liquid lithium flows into one vacuum chamber isolating it from a bottom vacuum chamber. Two residual gas analyzers with a quadrupole mass spectrometer, monitor the partial pressure of the implanted species in each vacuum chamber measuring retention and diffusion coefficients. A liquid–metal (LM) injection system experiment has been carried out to verify the capability of transporting liquid lithium. Results show that liquid metal velocities of the order of 1 m/s can be achieved. Safety tests conclude that exposing 300 °C lithium to atmosphere result in benign chemical reactions. A test of the external and internal heating systems conclude that LM transfer lines can be heated to temperatures near 270 °C and ramp temperatures near 400 °C.
流動液体表面保持実験（FLIRE）は、流動液体表面におけるHe、Hおよびその他の粒子種の保持と排気に関する基礎データを提供するために設計された。FLIREの概念は、0.5 mA/cm²に近い電流密度と30～40 mmの作動距離を有するイオン源を使用する。イオン源は、ほぼ垂直入射で液体リチウムの流れに300～5000 eVのイオンを注入する。FLIREは二重チャンバー装置である。液体リチウムは一方の真空チャンバーに流入し、底部の真空チャンバーから隔離される。四重極質量分析計を備えた2台の残留ガス分析器が、各真空チャンバー内の注入種の分圧を監視し、保持係数と拡散係数を測定する。液体金属（LM）注入システム実験が実施され、液体リチウムを輸送する能力が検証された。結果は、1 m/sのオーダーの液体金属流速が達成可能であることを示した。安全試験により、300°Cのリチウムを大気に曝露しても穏やかな化学反応しか生じないことが結論付けられた。外部および内部加熱システムの試験により、LM輸送ラインは270°C近くまで加熱可能であり、昇温速度は400°C近くに達することが結論付けられた。