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Hydrogen retention and carbon deposition in plasma facing components and the shadowed area of JT-60U

K. Masaki, T. Tanabe, Y. Hirohata, Y. Oya, T. Shibahara, T. Hayashi, K. Sugiyama, T. Arai, K. Okuno, N. Miya2007年被引用 15Nuclear FusionIF 3出版社

In JT-60U, erosion/deposition analyses of the plasma facing wall have shown that local carbon transport in the inboard direction was appreciable in addition to long-range transport. The total deposition and erosion rates in the divertor region were ∼1 × 1021 C atoms s−1 and ∼−6 × 1020 C atoms s−1, respectively. About 40% of the deposition in the divertor region likely originates from the main chamber wall. At the plasma facing surfaces of the divertor region, the highest hydrogen concentration in the (H + D)/C ratio and the retention amount were found to be ∼0.13 and ∼1 × 1023 atoms m−2, respectively. In the plasma-shadowed area underneath the divertor region with a vacuum vessel baking temperature of 420 K, redeposited layers of ∼2 µm thickness were found with a high hydrogen concentration of ∼0.75 in (H + D)/C, which was nearly the same level as that observed in JET. Large deuterium retention was also observed at the main chamber wall covered with boron layers. Their H + D retention and (H + D)/C were ∼1 × 1023 atoms m−2 and ∼0.16, respectively, for the vacuum vessel temperature of 570 K. Such a high deuterium retention is most likely caused by D retained in the boron layers. Nevertheless, the integration of this retention over the whole main chamber wall results in significant inventory and needs further investigation.

日本語訳

JT-60Uにおいて、プラズマ対向壁のエロージョン/デポジション解析により、長距離輸送に加えて、インボード方向への局所的な炭素輸送が顕著であることが示された。ダイバータ領域における総堆積速度と総エロージョン速度は、それぞれ ∼1 × 10²¹ C atoms s⁻¹ および ∼−6 × 10²⁰ C atoms s⁻¹ であった。ダイバータ領域における堆積の約40%は、メインチャンバー壁に由来する可能性が高い。ダイバータ領域のプラズマ対向表面では、(H + D)/C比における水素濃度の最高値と保持量は、それぞれ ∼0.13 および ∼1 × 10²³ atoms m⁻² であることが見出された。真空容器ベーキング温度420 Kにおけるダイバータ領域下方のプラズマ陰影領域では、厚さ ∼2 µm の再堆積層が、∼0.75 の高い水素濃度((H + D)/C)を伴って見出された。これはJETで観測されたものとほぼ同じレベルであった。ホウ素層で覆われたメインチャンバー壁でも、大きな重水素保持が観測された。それらのH + D保持量と(H + D)/Cは、真空容器温度570 Kにおいて、それぞれ ∼1 × 10²³ atoms m⁻² および ∼0.16 であった。このような高い重水素保持は、ホウ素層中に保持されたDによって引き起こされている可能性が最も高い。それにもかかわらず、この保持をメインチャンバー壁全体にわたって積分すると、無視できないインベントリとなり、さらなる調査が必要である。

装置

jet中精度(概要文一致)

wiki

Plasma-facing componentJT-60U
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