Plasma wall interaction inevitably occurs during the operation of tokamaks. The coaxial gun device has low operation cost and the parameters of plasma produced by the gun are close to those of type I edge localized mode (ELM); therefore, the coaxial gun is suitable in simulation experiments as a heat flux source of transient events such as type I ELM under the condition of H-mode in the International Thermonuclear Experimental Reactor. In this paper, the plasma generated by the discharge of a tapered coaxial accelerator thermal shock on a tungsten target is used to simulate the damage effect of the divertor. The plasma parameters are measured in the experiment. The velocity of the plasma is 41.7 km s−1, and the kinetic energy of a single hydrogen ion is 9.2 eV. The energy density at the center of the plasma can reach 1.5 MJ m−2, and the density can reach about 2.78 × 1015 cm−3. The reflection of plasma in the process of exposure at different angles is observed. It is observed that droplets of millimeter size splash from the target. Traces of liquid flow are observed on the surface of the target, which shows that there is a melting process on the surface of the target. The mass loss of the target is of the order of milligrams after 20 pulses. The ablation and residual stress of the target surface both decrease with a decrease in the angle. This is because the accumulated energy per unit area of the target surface decreases with a decrease in the angle. The results of the simulation experiment help us to understand the working state around the divertor target in tokamak devices.
トカマクの運転中には、プラズマと壁の相互作用が必然的に発生する。同軸ガン装置は運転コストが低く、ガンによって生成されるプラズマのパラメータはI型周辺局在モード（ELM）のパラメータに近い。そのため、同軸ガンは国際熱核融合実験炉（ITER）のHモード条件下におけるI型ELMなどの過渡事象の熱流束源としてのシミュレーション実験に適している。本論文では、先細同軸加速器の放電によって生成されたプラズマをタングステンターゲットに照射し、ダイバータの損傷効果をシミュレートした。実験においてプラズマパラメータを測定した。プラズマの速度は41.7 km s−1、単一水素イオンの運動エネルギーは9.2 eVである。プラズマ中心部のエネルギー密度は1.5 MJ m−2に達し、密度は約2.78 × 1015 cm−3に達する。異なる角度での照射過程におけるプラズマの反射を観察した。ミリメートルサイズの液滴がターゲットから飛散することが観察された。ターゲット表面には溶融流れの痕跡が観察され、ターゲット表面で溶融プロセスが発生したことを示している。20パルス後のターゲットの質量損失はミリグラムのオーダーである。ターゲット表面のアブレーションと残留応力は、角度の減少とともに減少する。これは、単位面積あたりのターゲット表面に蓄積されるエネルギーが角度の減少とともに減少するためである。シミュレーション実験の結果は、トカマク装置におけるダイバータターゲット周辺の動作状態の理解に役立つ。