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A time resolved study of the mitigation of graphite chemical erosion in deuterium plasmas containing beryllium

M.J. Baldwin, R.P. Doerner2006年被引用 27Nuclear FusionIF 3出版社

The interaction of the graphite strike plate material in ITER, with a divertor plasma containing beryllium, is simulated experimentally in PISCES-B. Graphite targets are exposed at 600 K to deuterium plasmas with fixed beryllium fractions () in the range 0.0003 ⩽ fBe ⩽ 0.011. From the onset of beryllium injection, the intensity of plasma CD band optical emission caused by target chemical erosion, diminishes exponentially at a rate found to depend on fBe. The rate of chemical erosion decay, , is found to increase with fBe over the range of beryllium fractions explored and can be described by a simple power law expression, , where α = 785 ± 161 s−1 and β = 2.07 ± 0.10. Evidence of chemical binding between the surface carbon and beryllium is found in XPS analysis of targets following exposure. A reduction in available surface carbon bonds, due to the presence of beryllium, is believed to be responsible for the observed mitigation of chemical erosion.

日本語訳

ITERのグラファイトストライクプレート材料と、ベリリウムを含むダイバータプラズマとの相互作用を、PISCES-Bにおいて実験的にシミュレーションした。グラファイトターゲットを600 Kで、固定されたベリリウム分率()が0.0003 ⩽ fBe ⩽ 0.011の範囲にある重水素プラズマに曝露した。ベリリウム注入の開始時点から、ターゲットの化学的侵食によって引き起こされるプラズマCDバンド光学放射の強度は、fBeに依存することが判明した速度で指数関数的に減少する。化学的侵食の減衰速度は、調査したベリリウム分率の範囲においてfBeとともに増加することが判明し、単純な冪乗則の式、で記述できる。ここで、α = 785 ± 161 s−1、β = 2.07 ± 0.10である。曝露後のターゲットのXPS分析において、表面炭素とベリリウムとの間の化学的結合の証拠が見出された。ベリリウムの存在による利用可能な表面炭素結合の減少が、観察された化学的侵食の緩和の原因であると考えられる。

装置

iter中精度(概要文一致)

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DeuteriumBerylliumDeuterium plasma
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