Hydrogen retention in graphite tiles exposed to hydrogen discharges at the JT-60 open divertor has been investigated by means of thermal desorption spectroscopy (TDS). Most of the plasma facing area was covered with re-deposited layers of maximum thickness of about 70 µm appearing at the inner divertor region. Major parts of retained hydrogen were thermally desorbed as hydrogen molecules with a peak temperature of around 970 K. Almost all the hydrogen atoms were retained homogeneously in the re-deposited layers with an averaged hydrogen concentration of ∼0.03 in H/C, which is much smaller than the saturated hydrogen concentration (H/C = 0.4–1.0). Since the saturated hydrogen concentration in carbon materials decreases with increasing temperature, the re-deposited carbon layers are very likely subjected to higher temperatures during the discharges, which are supported by the higher release temperature of hydrogen in TDS. This result suggests that hydrogen retention can be significantly reduced with higher wall temperatures.
JT-60オープンダイバータにおいて水素曝露された黒鉛タイル中の水素保持は、昇温脱離分光法(TDS)を用いて調査された。プラズマ対向面の大部分は、最大厚さ約70 µmの再堆積層で覆われており、これは内側ダイバータ領域に出現した。保持された水素の大部分は、約970 Kのピーク温度で水素分子として脱離した。ほぼすべての水素原子は再堆積層中に均一に保持されており、その平均水素濃度はH/C比で約0.03であった。これは飽和水素濃度(H/C = 0.4–1.0)よりもはるかに小さい値である。炭素材料中の飽和水素濃度は温度の上昇とともに減少するため、再堆積炭素層は放電中により高い温度にさらされていた可能性が高い。これは、TDSにおける水素の放出温度が高いことによっても支持される。この結果は、より高い壁温度によって水素保持を大幅に低減できることを示唆している。