Recent experiments in ASDEX Upgrade (AUG) have experienced surprisingly high He plasma impurity concentrations. Such high He concentrations have not been observed with C walls, they were only observed since the increase in the W first-wall coverage of ASDEX Upgrade to 85%. The high He plasma concentration appears to be linked to the fraction of W surfaces open to plasma contact that are not covered by boronization layers and to the number of He glow discharges performed for wall conditioning prior to normal plasma operation. This points to the different retention and release properties of W and C for He. To elucidate these differences dedicated laboratory experiments have been performed. To study the retention, different types of W and C targets, including those used in ASDEX Upgrade, were implanted with 3He at 200 and 600 eV and the amount of retained He was determined through thermal effusion spectroscopy (TES) and ion beam analysis methods. These experiments showed that W can retain up to 10 times more He than C depending on the energy of the implanted 3He. The TES measurement showed that both W and C start to out gas He at ≈400 K which is not reached at the first-wall in AUG. Therefore the differences in the release of He from W and C surfaces due to particle bombardment was investigated. 3He implanted W and C substrates were exposed to 4He or H2 plasmas and the loss of 3He was measured. For an H2 plasma and 100 eV bias, three times more He is released from W than from C. For 4He and 100 eV bias between 2 and 10 times more 3He was released from W than from C depending on the type of W and C. The release rate of He from W and C through particle induced release was found to be equal. Therefore the stronger release of He from W can be explained by the higher retention of He in W.
ASDEX Upgrade（AUG）における最近の実験では、驚くほど高いHeプラズマ不純物濃度が観測された。このような高いHe濃度はC壁では観測されておらず、ASDEX UpgradeのW第一壁被覆率が85%に増加して以降にのみ観測されたものである。高いHeプラズマ濃度は、ボロン化層で被覆されていないプラズマ接触にさらされたW表面の割合と、通常のプラズマ運転前の壁調整として実施されたHeグロー放電の回数に関連しているようである。これは、Heに対するWとCの保持特性および放出特性の違いを示唆している。これらの違いを解明するために、専用の実験室実験が実施された。保持特性を調べるため、ASDEX Upgradeで使用されたものも含む異なる種類のWおよびCターゲットに、200 eVおよび600 eVのエネルギーで³Heを注入し、保持されたHe量を熱脱離分光法（TES）およびイオンビーム分析法により測定した。これらの実験により、注入された³Heのエネルギーに依存して、WはCよりも最大10倍多くのHeを保持できることが示された。TES測定により、WとCの両方が約400 KでHeの放出を開始することが示されたが、この温度はAUGの第一壁では到達しない。そこで、粒子衝撃によるWおよびC表面からのHe放出の差異が調査された。³Heを注入したWおよびC基板に、⁴HeまたはH₂プラズマを照射し、³Heの損失を測定した。H₂プラズマおよび100 eVのバイアス電圧の場合、WからはCよりも3倍多くのHeが放出された。⁴Heおよび100 eVのバイアス電圧の場合、WおよびCの種類に依存して、WからはCよりも3〜10倍多くの³Heが放出された。粒子誘起放出によるWおよびCからのHe放出率は同等であることが見出された。したがって、Wからのより強いHe放出は、WにおけるHeのより高い保持によって説明できる。