FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Non-boronized compared with boronized operation of ASDEX Upgrade with full-tungsten plasma facing components

A. Kallenbach, R. Dux, M. Mayer, R. Neu, T. Pütterich, V. Bobkov, J.C. Fuchs, T. Eich, L. Giannone, O. Gruber2009年被引用 101Nuclear FusionIF 3出版社

After completion of the tungsten coating of all plasma facing components, ASDEX Upgrade has been operated without boronization for 1 1/2 experimental campaigns. This has allowed the study of fuel retention under conditions of relatively low D co-deposition with low-Z impurities as well as the operational space of a full-tungsten device for the unfavourable condition of a relatively high intrinsic impurity level. Restrictions in operation were caused by the central accumulation of tungsten in combination with density peaking, resulting in H–L backtransitions induced by too low separatrix power flux. Most important control parameters have been found to be the central heating power, as delivered predominantly by ECRH, and the ELM frequency, most easily controlled by gas puffing. Generally, ELMs exhibit a positive impact, with the effect of impurity flushing out of the pedestal region overbalancing the ELM-induced W source. The restrictions of plasma operation in the unboronized W machine occurred predominantly under low or medium power conditions. Under medium-high power conditions, stable operation with virtually no difference between boronized and unboronized discharges was achieved. Due to the reduced intrinsic radiation with boronization and the limited power handling capability of VPS coated divertor tiles (≈10 MW m−2), boronized operation at high heating powers was possible only with radiative cooling. To enable this, a previously developed feedback system using (thermo-)electric current measurements as approximate sensor for the divertor power flux was introduced into the standard AUG operation. To avoid the problems with reduced ELM frequency due to core plasma radiation, nitrogen was selected as radiating species since its radiative characteristic peaks at lower electron temperatures in comparison with Ne and Ar, favouring SOL and divertor radiative losses. Nitrogen seeding resulted not only in the desired divertor power load reduction but also in improved energy confinement, as well as in smaller ELMs.

日本語訳

全プラズマ対向コンポーネントのタングステンコーティング完了後、ASDEX Upgradeは1.5回の実験キャンペーンにわたりボロナイゼーションなしで運転された。これにより、低Z不純物との共堆積が比較的低い条件下での燃料保持の研究と、比較的高い固有不純物レベルという不利な条件下での全タングステン装置の運転領域の研究が可能となった。運転上の制約は、密度ピーキングと組み合わさったタングステンの中心蓄積によって引き起こされ、その結果、セパラトリックス熱流束が低すぎるためにHモードからLモードへの遷移(H-L遷移)が生じた。最も重要な制御パラメータは、主にECRHによって供給される中心加熱パワーと、ガス入射によって最も容易に制御されるELM周波数であることが判明した。一般に、ELMは正の効果を示し、ELMによるペデスタル領域からの不純物排出の効果が、ELM誘起のタングステン源を上回った。ボロナイズされていないタングステン装置におけるプラズマ運転の制約は、主に低パワーまたは中パワーの条件下で発生した。中〜高パワー条件下では、ボロナイズされた場合とボロナイズされていない場合の放電間に実質的な差異はなく、安定した運転が達成された。ボロナイゼーションによる固有放射の低減と、VPSコーティングされたダイバータタイルの限られた熱負荷容量(約10 MW m⁻²)のため、高加熱パワーでのボロナイズ運転は放射冷却によってのみ可能であった。これを可能にするため、ダイバータ熱流束の近似的センサーとして(熱電)電流測定を用いる既開発のフィードバックシステムが、標準的なASDEX Upgrade運転に導入された。コアプラズマ放射によるELM周波数低下の問題を回避するため、NeやArと比較してより低い電子温度で放射特性のピークを示す窒素が放射種として選択され、SOLおよびダイバータでの放射損失を促進した。窒素シーディングは、所望のダイバータ熱負荷低減をもたらしただけでなく、エネルギー閉じ込めの改善と、より小さなELMも実現した。

装置

asdex-upgrade高精度(タイトル一致)

wiki

TungstenASDEXASDEX UpgradePlasma-facing component
この論文にはまだAI要約がありません。

関連論文

Compatibility of ITER scenarios with full tungsten wall in ASDEX Upgrade

2009Nuclear Fusion

Overview of ASDEX Upgrade results

2017Nuclear Fusion

Possible divertor solutions for a fusion reactor.: Part I. Physical aspects based on present day divertor operation

1997Fusion Engineering and Design

Radiative type-III ELMy H-mode in all-tungsten ASDEX Upgrade

2012Nuclear Fusion

Divertor power load feedback with nitrogen seeding in ASDEX Upgrade

2010Plasma Physics and Controlled Fusion

Long-pulse H-mode operation with stored-energy monitoring for detachment feedback control with a new lower tungsten divertor in EAST

2023Nuclear Fusion

WEST full tungsten operation with an ITER grade divertor

2024Nuclear Fusion

Characterization of radiative losses in TdeV during the impurity control experiments

1993Plasma Physics and Controlled Fusion

Plasma wall interaction and its implication in an all tungsten divertor tokamak

2007Plasma Physics and Controlled Fusion

Progress from ASDEX Upgrade experiments in preparing the physics basis of ITER operation and DEMO scenario development

2022Nuclear Fusion