The erosion yield of carbon by chemical hydrocarbon generation isinvestigated using spectroscopic particle flux measurements in the divertorof the ASDEX Upgrade tokamak. The methane formation at the graphite surface in hydrogen and deuterium plasmas is derived from CH/CD molecular band emission, and the corresponding hydrogenic fluxes are obtained from Hβ/Dβ spectroscopy, supported by Langmuir probe measurements in many cases.Under conditions of high particle flux densities above 1022 m-2·s-1,which are typical for high recycling divertor operation, astrong decrease of the apparent chemical erosion yield derived from CH release with increasing hydrogen flux density (and decreasing impact energy)is observed, YCH ∝ ΓH-0.8. The erosion yields depend on the hydrogen isotope; the values for deuterium are about a factor of 2 higher than those for hydrogen but exhibit the same flux dependence.These results are obtained for relatively low target temperatures between 300 and 360 K; the electron temperature at the target for the lowest yields/highest fluxes is about 5 eV. The yields at the highest fluxes are much lowerthan the results obtained from extrapolationof laboratory experimentsperformed under low flux density conditions.Three explanations are possible for the observed reduction of CH fluxeswith increasing hydrogen flux densities: the flux dependence of the underlying chemical erosion yield Ychem, the energy dependence of Ychem entering via the experimental correlation of E and 1/Γ, and the plasma parameter dependence of the used molecular photon efficiencyarising from the increasing prompt redeposition of CH4 fragmentation products with rising ΓH.
炭素の化学的炭化水素生成による侵食収量を、ASDEX Upgradeトカマクのダイバータにおける分光粒子束測定を用いて調査した。水素および重水素プラズマ中のグラファイト表面におけるメタン生成をCH/CD分子バンド発光から導出し、対応する水素同位体フラックスは、多くの場合ラングミュアプローブ測定によって裏付けられたHβ/Dβ分光から得た。高リサイクリングダイバータ運転に典型的な1022 m-2·s-1を超える高粒子束密度条件下では、水素フラックス密度の増加（および入射エネルギー低下）に伴うCH放出から導出される見かけの化学的侵食収量の大幅な減少が観測され、YCH ∝ ΓH-0.8 となる。侵食収量は水素同位体に依存し、重水素の値は水素の約2倍であるが、同じフラックス依存性を示す。これらの結果は300〜360 Kの比較的低いターゲット温度で得られたものであり、最低収量/最高フラックスにおけるターゲットでの電子温度は約5 eVである。最高フラックスでの収量は、低フラックス密度条件下で行われた実験室実験の外挿から得られた結果よりもはるかに低い。観測されたCHフラックスの水素フラックス密度増加に伴う減少については、3つの説明が可能である：基礎となる化学的侵食収量Ychemのフラックス依存性、Eと1/Γの実験的相関を介して入り込むYchemのエネルギー依存性、そしてΓHの上昇に伴うCH4フラグメンテーション生成物の即時再堆積の増加に起因する、使用した分子光子効率のプラズマパラメータ依存性である。