An investigation into lithium evaporation and redeposition with multi-mesh capillary pore systems (CPS) has been performed on a one-cathode linear plasma device. A diagnostic system has been used to monitor the lithium evaporation process in the vicinity of the specimen surface, with the adjustable plasma parameters of electron temperature ranging from 0.4–0.9 eV and electron density from 0.8–3.2 × 1019 m−3. The experimental results show that the lithium evaporation rate follows the reduction scaling ratio of 1.94:1.69:1.00 as the number of mesh layers is increased from two to four, which is closely related to the time-dependent fraction weighted average surface binding energy (i.e. evaporation heat) elevation because a fraction of lithium atoms is adhered to the mesh surface. From the viewpoint of nanoscale physics, a new formula is derived for the first time to qualitatively explain the physical mechanism of evaporation heat, or of time-dependent fraction weighted dual average surface binding energy with minor elevation in this special concomitant configuration CPS, which consists of liquid lithium and multi-meshes. The reason for this phenomenon is that the mesh surface binding force acts on a fraction of the adhered lithium atoms, leading to a minor elevation in the evaporation heat. The lithium vapor plays a modest shielding role from the incident heat flux dumping by stopping power plus lithium impurity radiation enhancement, as in the impurity radiation divertor, otherwise the thermal equilibrium of the system could not be attained. In addition, an experimental comparison with a nonactive target and a semi-empirical temperature-dependent model calculation have been applied to further verify the shielding effect. It has been observed that the redeposition rate increases with the applied discharge current.
多メッシュキャピラリーポアシステム（CPS）を用いたリチウム蒸発と再堆積に関する調査が、単陰極リニアプラズマ装置において実施された。試料表面近傍におけるリチウム蒸発プロセスを監視するため、診断システムが使用され、プラズマパラメータは電子温度0.4～0.9 eV、電子密度0.8～3.2 × 10¹⁹ m⁻³の範囲で調整可能であった。実験結果は、メッシュ層数を2層から4層に増加させると、リチウム蒸発速度が1.94：1.69：1.00の低減比に従うことを示しており、これはメッシュ表面に付着したリチウム原子の一部による、時間依存の重み付き平均表面結合エネルギー（すなわち蒸発熱）の上昇と密接に関連している。ナノスケール物理学の観点から、蒸発熱の物理的メカニズムを定性的に説明する新しい式が初めて導出された。これは、液体リチウムと多メッシュからなるこの特殊な併設構成における、時間依存の重み付き二重平均表面結合エネルギーのわずかな上昇に関わるものである。この現象の理由は、メッシュ表面の結合力が付着したリチウム原子の一部に作用し、蒸発熱のわずかな上昇をもたらすためである。リチウム蒸気は、停止力による入射熱流束の遮蔽とリチウム不純物放射の増強という点で、緩やかな遮蔽役割を果たしており、これは不純物ダイバータと同様であり、さもなければシステムの熱平衡は達成され得ない。さらに、非活性ターゲットを用いた実験比較と半経験的な温度依存モデル計算が適用され、遮蔽効果がさらに検証された。再堆積速度は印加放電電流とともに増加することが観察された。