Low background pressures are expected to be required in ITER for successful plasma breakdown. After plasma implantation, the particles released from plasma-facing components (PFCs) increase pressure in the main chamber, and it is therefore important to assess the expected timescales of post pulse fuel outgassing. This paper studies the reasons for different outgassing conditions in a large database of JET pulses obtained with a beryllium (Be) first wall (FW) and a tungsten (W) divertor, to estimate the minimum inter-pulse dwell time required in ITER. Outgassing is found to increase during the first few pulses of a day of operation in JET, due to increasing wall temperature and fuel inventory. The time evolution of experimental pressure curves is studied in a large dataset to identify general statistical trends. The code Migration of Hydrogen Isotopes in MaterialS (MHIMS) is then used to simulate a series of plasma discharges with inter-pulse outgassing in JET. The PFCs are modeled as reservoirs in Be, W and stainless steel. The results agree qualitatively with experimental pressure curves and the initial outgassing increase is reproduced. The MHIMS reservoir model is then extrapolated to ITER, adapting the simulation setup with larger surfaces, a different plasma background, and longer pulses. This analysis features a comparison between the use of Be and W as FW materials, with the latter being key in view of the 2024 ITER re-baseline, which eliminates Be in favor of W for the main chamber armor. After 30 min of inter-pulse outgassing, the hydrogenic pressure is 0.12–0.17 mPa with a Be FW. This value is reduced to 0.023–0.041 mPa when using a W FW, assuming no boronization. These pressures are much lower than the identified threshold of 0.5–1 mPa required for reliable ITER plasma start-up.
ITERでのプラズマのブレークダウンの成功には低い背景圧力が必要とされることが予想される。プラズマ注入後、プラズマ対向機器(PFC)から放出される粒子は主真空容器内の圧力を増加させるため、パルス後の燃料放出ガスの予想される時間スケールを評価することが重要である。本論文は、ベリリウム(Be)第一壁(FW)とタングステン(W)ダイバータで得られたJETパルスの大規模データベースにおける異なる放出ガス条件の理由を研究し、ITERで必要とされる最小パルス間待機時間を推定する。JETでは、運転日の最初の数パルスの間に、壁温度と燃料インベベントリの増加により放出ガスが増加することが見出された。実験圧力曲線の時間発展は、一般的な統計的傾向を特定するために大規模データセットで調べられた。次に、コード「Migration of Hydrogen Isotopes in MaterialS (MHIMS)」を用いて、JETにおけるパルス間放出ガスを伴う一連のプラズマ放電をシミュレーションした。PFCは、Be、W、ステンレス鋼中のリザーバとしてモデル化される。結果は実験圧力曲線と定性的に一致し、初期の放出ガス増加が再現される。MHIMSリザーバモデルは、より大きな表面、異なるプラズマ背景、より長いパルスでシミュレーション設定を適応させて、ITERに外挿される。この解析は、第一壁材料としてのBeとWの使用の比較を特徴とし、2024年のITER再ベースライン（主真空容器アーマーについてBeを排除しWを採用するもの）を考慮すると後者が重要である。30分間のパルス間放出ガスの後、水素圧力はBe第一壁では0.023–0.041 mPaである。ボロナイゼーションを行わないと仮定すると、この値はW第一壁を使用した場合、0.023–0.041 mPaに低減される。これらの圧力は、信頼性の高いITERプラズマ立ち上げに必要な閾値0.5–1 mPaよりもはるかに低い。