Dust production and its transport into the core plasma is an important issue for magnetic confinement fusion. Dust grains are charged by various processes, such as the collection of plasma particles and electron emissions, and their charge influences the dynamics of the dust. This paper presents the results of calculations of the surface potential of dust grains in a Maxwellian plasma. Our calculations include the charging balance of a secondary electron emission (SEE) from the dust. The numerical model that we have used accounts for the influence of backscattered electrons and takes into account the effects of grain size, material, and it is also able to handle both spherical and non-spherical grains. We discuss the role of the SEE under tokamak conditions and show that the SEE is a leading process for the grains crossing the scrape-off layer from the edge to core plasma. The results of our calculations are relevant for materials related to fusion experiments in ITER.
ダストの生成とそのコアプラズマへの輸送は、磁場閉じ込め核融合において重要な問題である。ダスト粒子は、プラズマ粒子の捕集や電子放出などの様々な過程によって帯電し、その電荷はダストの動力学に影響を与える。本論文では、マクスウェルプラズマ中のダスト粒子の表面電位の計算結果を示す。我々の計算には、ダストからの二次電子放出（SEE）の帯電バランスが含まれる。使用した数値モデルは、後方散乱電子の影響を考慮し、ダストの粒径と材質の効果を組み込んでおり、球形および非球形のダスト粒子の両方を扱うことができる。我々は、トカマク条件下でのSEEの役割を議論し、スクレイプオフ層を横切ってエッジからコアプラズマへ移動するダスト粒子にとって、SEEが主要な過程であることを示す。計算結果は、ITERにおける核融合実験に関連する材料にとって重要である。