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

R Neu, M Balden, V Bobkov, R Dux, O Gruber, A Herrmann, A Kallenbach, M Kaufmann, C F Maggi, H Maier2007年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

ASDEX Upgrade has recently finished its transition towards an all-W divertor tokamak, by the exchange of the last remaining graphite tiles to W-coated ones. The plasma start-up was performed without prior boronization. It was found that the large He content in the plasma, resulting from DC glow discharges for conditioning, leads to a confinement reduction. After the change to D glow for inter-shot conditioning, the He content quickly dropped and, in parallel, the usual H-Mode confinement with H factors close to one was achieved. After the initial conditioning phase, oxygen concentrations similar to that in previous campaigns with boronizations could be achieved. Despite the removal of all macroscopic carbon sources, no strong change in C influxes and C content could be observed so far. The W concentrations are similar to the ones measured previously in discharges with old boronization and only partial coverage of the surfaces with W. Concomitantly it is found that although the W erosion flux in the divertor is larger than the W sources in the main chamber in most of the scenarios, it plays only a minor role for the W content in the main plasma. For large antenna distances and strong gas puffing, ICRH power coupling could be optimized to reduce the W influxes. This allowed a similar increase of stored energy as yielded with comparable beam power. However, a strong increase of radiated power and a loss of H-Mode was observed for conditions with high temperature edge plasma close to the antennas. The use of ECRH allowed keeping the central peaking of the W concentration low and even phases of improved H-modes have already been achieved.

日本語訳

ASDEX Upgradeは、最後に残っていた黒鉛タイルをWコーティングタイルへ交換することにより、全Wダイバータトカマクへの移行を最近完了した。プラズマ立ち上げは、事前のボロナイゼーションなしで実施された。コンディショニングのためのDCグロー放電に起因するプラズマ中の大きなHe含有量が、閉じ込めの低下をもたらすことが見出された。ショット間コンディショニングをDグロー放電に変更した後、He含有量は急速に減少し、それと並行して、H因子が1に近い通常のHモード閉じ込めが達成された。初期コンディショニング段階の後、酸素濃度は、以前のボロナイゼーションを伴うキャンペーンと同様の値が達成された。巨視的な炭素源の除去にもかかわらず、C流入量およびC含有量の顕著な変化はこれまでのところ観測されていない。W濃度は、旧ボロナイゼーションおよびWによる表面部分被覆を伴う放電において以前測定された値と同様である。それと並行して、ほとんどのシナリオにおいてダイバータでのW侵食フラックスはメインチャンバーでのW源よりも大きいものの、メインプラズマ中のW含有量に対する寄与は小さいことが見出された。アンテナから遠い距離および強いガスパフの場合、ICRHパワー結合はW流入量を低減するように最適化できた。これにより、同等のビーム出力で得られる蓄積エネルギーの増加と同様の増加が可能となった。しかしながら、アンテナ近傍で高温の周辺プラズマを伴う条件下では、放射パワーの強い増加とHモードの喪失が観測された。ECRHの使用により、W濃度の中心ピーキングを低く抑えることが可能となり、改善されたHモードの位相もすでに達成されている。

装置

asdex-upgrade中精度(概要文一致)

wiki

DivertorTungstenTungsten divertor
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