AbstractControlling the density and pressure of the background gas in the beam lines of thick-liquid heavy-ion fusion chambers is of paramount importance for the beams to focus and propagate properly. Additionally, transport and deposition of debris material onto metal beam-tube surfaces may reduce the breakdown voltage and permit arcing with the beam. The strategy to control the gas pressure and the rate of debris deposition is twofold. First, the cool thick-liquid jet structures will mitigate the venting to the beam tubes. The ablation and venting of debris through thick-liquid structures must be modelled to predict the quantities of debris reaching the beam ports. TSUNAMI calculations have been performed to estimate the mass and energy flux histories at the entrance of the beam ports in a 9×9 HYLIFE pocket geometry. Secondly, additional renewable shielding will be interposed in the beam tubes themselves. Thick-liquid vortexes are planned to coat the inside of the beam tubes and provide a quasi-continuous protection of the beam-tube walls up to the final focus magnets. A three-component molten salt, flinabe, with a low melting temperature and vapor pressure, has been identified as a candidate liquid for the vortexes. The use of flinabe may actually eliminate the necessity of mechanical shutters to rapidly close the beam tubes after target ignition.
重イオン核融合チャンバーのビームライン内における背景ガスの密度と圧力の制御は、ビームが適切に集束し伝播するために極めて重要である。さらに、金属製ビーム管表面へのデブリの輸送と堆積は、絶縁破壊電圧を低下させ、ビームとの間でアーキングを生じさせる可能性がある。ガス圧力とデブリ堆積速度を制御する戦略は2つある。第一に、冷却された厚液ジェット構造がビーム管へのベントを緩和する。厚液構造を通したデブリのアブレーションとベントは、9×9 HYLIFEポケット形状におけるビームポート入口に到達するデブリ量を予測するためにモデル化されなければならない。TSUNAMI計算は、9×9 HYLIFEポケット形状のビームポート入口における質量およびエネルギー束の時間履歴を推定するために実施された。第二に、追加の再生遮蔽がビーム管自体に介在される。厚液ボルテックスはビーム管内面を被覆し、最終集束磁石に至るまでのビーム管壁の準連続的な保護を提供するよう計画されている。3成分の溶融塩であるフリナベは、低融点と低蒸気圧を有し、ボルテックス用の候補液体として特定されている。フリナベの使用は、ターゲット点火後にビーム管を急速に閉鎖するための機械的シャッターの必要性を実際に排除し得る。