AbstractA new divertor pumping system with superpermeable membranes of group Va-metals (Nb, V) is now under research and development. Properties of membrane pumping were investigated with the use of a plasma device simulating divertor plasma conditions. The deposition of metal (Fe) and non-metal (C) impurities on the membrane upstream surface results in a degradation of plasma driven superpermeation at the membrane temperature Tm<800°C, though the superpermeation regime is sustained at Tm≥800°C. The same temperature effect on superpermeation is observed at sputtering of membrane surface by energetic plasma ions. In addition, the first application of the membrane pumping to fusion devices has been carried out and a deuterium pumping through the membrane was demonstrated under the conditions of divertor plasma in the JFT-2M tokamak.
新規のダイバータ排気システムとして、Va族金属（Nb、V）の超透過膜を用いたポンプシステムの研究開発を進めている。ダイバータプラズマ条件を模擬したプラズマ装置を用いて、膜ポンプの特性を調べた。膜上流表面への金属（Fe）および非金属（C）不純物の堆積は、膜温度Tm<800°Cにおいてプラズマ駆動超透過を劣化させるが、Tm≥800°Cでは超透過状態が維持される。高エネルギー粒子による膜表面のスパッタリングにおいても、超透過に対する同様の温度効果が観察された。さらに、本膜ポンプの核融合装置への最初の応用として、JFT-2Mトカマクのダイバータプラズマ条件下で重水素の排気実証を行った。