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Tungsten as target material in fusion devices

D. Naujoks, K. Asmussen, M. Bessenrodt-Weberpals, S. Deschka, R. Dux, W. Engelhardt, A.R. Field, G. Fussmann, J.C. Fuchs, C. Garcia-Rosales1996年被引用 160Nuclear FusionIF 3出版社

Several experiments were conducted in ASDEX Upgrade to prove the suitability of tungsten as a divertor target material under the conditions of a high density and low temperature divertor. The observed fluxes from a tungsten tile into the plasma are low, in keeping with the extremely low sputtering yields. In addition, the very favourable effect of `prompt redeposition' (redeposition during the first gyration) could be confirmed by the experiments. Cooling of the edge region by neon injection seems permissible, i.e. neon impurity sputtering did not increase the eroded fluxes of tungsten. The transport and accumulation behaviour were investigated by means of the laser blow-off technique. No accumulation effects could be observed in ohmic discharges. In discharges with NBI heating but without ICRH, strong accumulation can occur. High heat flux tests were performed on graphite tiles coated with plasma sprayed tungsten, which withstood a thermal load of 15 MW/m2 lasting 2 s as well as 1000 cycles of 10 MW/m2 for 2 s without disabling damage. Owing to the encouraging results, an experiment using a tungsten divertor is planned in ASDEX Upgrade

日本語訳

ASDEX Upgradeにおいて、高密度かつ低温度のダイバータ条件下でのタングステンのダイバータ材料としての適合性を実証するため、いくつかの実験が実施された。タングステンタイルからプラズマへのフラックスは、極めて低いスパッタリング収率と一致して、低い値であった。さらに、「即時再堆積」(最初のジャイロ運動中の再堆積)の非常に有利な効果が実験によって確認された。ネオン注入による周辺領域の冷却は許容可能であると思われる。すなわち、ネオン不純物のスパッタリングによってタングステンの侵食フラックスは増加しなかった。輸送および蓄積挙動は、レーザーブローオフ法を用いて調査された。オーミック放電では蓄積効果は観測されなかった。NBI加熱を伴うがICRHを伴わない放電では、強い蓄積が発生し得る。プラズマ溶射タングステンでコーティングされたグラファイトタイルに対して高熱流束試験が実施され、15 MW/m²の熱負荷を2秒間、ならびに10 MW/m²の熱負荷を2秒間×1000サイクル、損傷なく耐えることができた。これらの有望な結果に基づき、ASDEX Upgradeにおいてタングステンダイバータを用いた実験が計画されている。

装置

asdex-upgrade中精度(概要文一致)

wiki

Tungsten
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