AbstractThe inner vessel of a tokamak is submitted to high particle fluxes bombardment, resulting in a contamination of the core plasma and in a limited lifetime for the plasma facing components. In the Tore Supra tokamak, a major upgrade in terms of power exhaust and pulse length, called the CIEL project, is taking place (power coupled to the plasma up to 25 MW, pulse duration up to 1000 s). In this paper, the effect of charge exchange neutrals on the stainless steel protection panels covering the inner vessel is investigated in the CIEL configuration. Based upon simulations of full power CIEL discharges by a neutral transport code, it is found that erosion by charge exchange neutrals might lead to the contamination of the plasma by heavy impurities. Therefore, various methods allowing to shield the protection panels from the charge exchange neutrals, such as carbonisation, boronisation, B4C coating, are discussed.
トカマクの内壁容器は高い粒子フラックスに曝され、その結果、プラズマコアの汚染とプラズマ対向部品の寿命制限が生じる。トレ・シュプラ・トカマクでは、CIELと呼ばれる主要なアップグレードが、出力排気とパルス持続時間の観点から進行中である（プラズマへの結合出力は最大25 MW、パルス持続時間は最大1000秒）。本論文では、CIEL構成におけるステンレス鋼製の内壁保護パネルに対する荷電交換中性粒子の影響を調査する。中性粒子輸送コードを用いた全出力CIEL放電のシミュレーションに基づき、荷電交換中性粒子による侵食がプラズマの重金属不純物汚染をもたらす可能性があることが示された。したがって、炭素被覆、ホウ素化、B4Cコーティングなど、保護パネルを荷電交換中性粒子から遮蔽するための様々な方法について議論する。