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Hydrogen removal by electron cyclotron wall conditioning with neon gas and its impact of tokamak plasma start-up on the QUEST spherical tokamak

Masakatsu Fukumoto, Qilin Yue, Kazuaki Hanada, Shinichiro Kojima, Tomohide Nakano, Naoaki Yoshida, Ryuya Ikezoe, Yoshihiko Nagashima, Takeshi Ido, Takumi Onchi2024年6月Nuclear FusionIF 3出版社

Electron cyclotron wall conditioning with neon gas (Ne-ECWC) has been performed on the normal conducting spherial tokamak QUEST with metal walls under a trapped particle configuration with O-mode EC waves including X-mode polarization with a frequency of 8.2 GHz and an injection power of 16 kW. The Ne-ECWC removes hydrogen from the wall with small neon retention. The Ne-ECWC decreases hydrogen recycling at the following tokamak discharges, contributing to an improvement of the following tokamak plasma start-up: the plasma current increases and the start-up timing of the plasma current shifts forward. However, defects such as voids and bubbles are formed on tungsten surface exposed to the Ne-ECWC plasma.

日本語訳

ネオンガスを用いた電子サイクロトロン壁調整(Ne-ECWC)が、金属壁を持つ常伝導球状トカマクQUESTにおいて、周波数8.2GHz、入射電力16kWのXモード偏波を含むOモードEC波を用いた捕捉粒子配位の下で実施された。Ne-ECWCは、ネオンの残留が少なく、壁から水素を除去する。Ne-ECWCは、その後のトカマク放電における水素リサイクリングを低減し、その後のトカマクプラズマ立ち上げの改善に寄与する:プラズマ電流が増加し、プラズマ電流の立ち上がりタイミングが前方にシフトする。しかしながら、Ne-ECWCプラズマに曝露されたタングステン表面には、ボイドやバブルのような欠陥が形成される。

装置

quest高精度(タイトル一致)

wiki

Spherical tokamakPlasma start-upQUESTWall conditioning

AIによる論文要約

水素除去による球状トカマク装置QUESTのプラズマ立ち上がりへの影響
JA本論文は、トカマク装置の壁コンディショニングと、それによるプラズマ性能への影響を研究する核融合研究者に有用である。特に、水素リサイクリングの低減と、プラズマ立ち上がりの改善に興味のある研究者に向けて書かれている。#WallConditioning #HydrogenRemoval #PlasmaStartup #SphericialTokamak

本論文では、金属壁を持つ球状トカマクQUESTにおいて、ネオン(Ne)を用いた電子サイクロトロン壁コンディショニング(Ne-ECWC)が水素除去に効果的であり、その結果、後続のトカマクプラズマ立ち上がりが改善されることを示した。Ne-ECWCにより、水素リサイクリングが低減され、プラズマ電流の増加と立ち上がりタイミングの前倒しが観測された。ただし、タングステン表面にはボイドや気泡の欠陥も形成されることが課題として指摘された。

ENThis paper should be read by fusion researchers and engineers interested in improving the performance and start-up of tokamak plasmas through wall conditioning techniques. It provides valuable insights into the use of Ne-ECWC and its impact on plasma parameters.#FusionResearch #WallConditioning #TokamaKPlasma #HydrogenRemoval #PlasmaStartup

This paper investigates the use of electron cyclotron wall conditioning with neon gas (Ne-ECWC) to remove hydrogen from the walls of a spherical tokamak, and its impact on plasma start-up. The Ne-ECWC was found to effectively remove hydrogen while causing minimal neon retention, leading to improved plasma current and start-up timing. However, the process also caused defects on the tungsten surface.

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