The use of beryllium as a wall and limiter material is investigated in the small Tokamak UNITOR. The transport of neutral and ionized beryllium released from poloidal limiter is studied both experimentally and numerically. The numerical simulation is based on an impurity transport algorithm in cylindrical geometry. It comprises anomalous diffusion as well as ionization; recombination via charge exchange processes is included for highly ionized beryllium atoms. The code yields the spatial distribution of the various ionization states with densities up to 4% of the electron density ne and fluxes up to 1019 m-2s-1. The contribution of beryllium to Zeff is evaluated to be well below 1. The spatial and temporal distribution of neutral beryllium is measured by laser induced fluorescence. For this purpose, the Be I resonance line at 234.9 nm is pumped by a frequency doubled dye laser. These measurements yield the densities as well as the fluxes of neutral beryllium released from the limiter. The experimental results reveal that besides sputtering additional erosion mechanisms are of importance.
ベリリウムの壁材料およびリミッタ材料としての使用が、小型トカマクUNITORにおいて調査されている。ポロイダルリミッタから放出された中性および電離ベリリウムの輸送が、実験的および数値的に研究されている。数値シミュレーションは、円筒座標系における不純物輸送アルゴリズムに基づいている。これは異常拡散を含み、高電離ベリリウム原子については電荷交換過程を介した再結合も含んでいる。このコードは、電子密度neの最大4%までの密度と、最大10^19 m^-2 s^-1のフラックスを持つ様々な電離状態の空間分布を与える。ベリリウムのZeffへの寄与は、1を十分に下回ると評価されている。中性ベリリウムの空間的および時間的分布は、レーザー誘起蛍光法により測定されている。この目的のため、Be I共鳴線(234.9 nm)が周波数逓倍色素レーザーによって励起される。これらの測定により、リミッタから放出される中性ベリリウムの密度とフラックスが得られる。実験結果は、スパッタリング以外の追加の侵食機構が重要であることを示している。