高エネルギーヘリウム照射によるプラズマ対向材のブリスター生成機構解明

高能氦辐照阐明等离子体表面材料中气泡形成机制

基本信息

  • 批准号:
    21K13900
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2026-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本年度は,(1)拡散方程式の解析解を導出し,タングステン内のヘリウムの濃度分布を計算し,(2)タングステン試料の初期欠陥を回復させるための管状炉を開発した.(1)これまでヘリウムの挙動を解析には差分法による数値シミュレーションを用いてきた.しかし,実際に核融合システムで入射しうる粒子フラックで試料内のヘリウム拡散挙動を解析するためには,マイクロメートルオーダーの空間を数時間オーダーの時間で解析する必要がある.クーラン条件により空間ステップと時間ステップには制約がかかるため,興味のある結果を得るためには計算コストをかける必要がある.そこで,ヘリウムの蓄積量を大まかに見積もるため,拡散方程式の解析解を導出した.具体的には,拡散源であるヘリウムの濃度分布をガウシアンで近似し,フーリエ変換を用いて導出した.これにより,数日の計算時間を要する計算を瞬時に行うことが出来るようになった.また,得られた数密度を求める式から蓄積されたヘリウムが作る内圧を計算した.同様に実験時の粒子フルエンスから内圧を計算し,比較したところ実験結果とおおよそ一致することを確認した.これはブリスターの内圧から,ブリスターを駆動するために十分な粒子フルエンスと静電加速器の運転時間を見積もれる関係式を得たことを意味する.(2)ブリスターの生成特性は,同じ材料であっても結晶粒径,初期欠陥密度,残留応力,結晶方位などのパラメータに依存する。そこで,アニールにより初期欠陥を回復させるための実験系を構築した.窒素+水素雰囲気で1400度で1時間アニールすることで,多結晶タングステンの再結晶化を確認した.これにより,材料の初期条件によるブリスター生成の依存性を低減できると考えられる.
This year,(1) the analytical solution of the dispersion equation is derived, and the concentration distribution of the sample in the sample is calculated;(2) the initial stage of the sample is recovered, and the tubular furnace is opened. (1)This is the first time that a computer has been used to analyze the motion of a computer. In the case of nuclear fusion, the number of incident particles and the number of scattered particles in the sample are analyzed. The conditions of space and time are different. The analytical solution of the dispersion equation is derived. The concentration distribution of the dispersion source is approximated by the concentration distribution of the dispersion source. The calculation of the number of days is necessary. The calculation of the internal pressure is based on the calculation of the internal pressure. The same time the particle size is calculated, the result is confirmed. The relationship between the internal pressure of the electrostatic accelerator and the operation time of the electrostatic accelerator is obtained. (2)The formation characteristics of the crystal depend on the crystal size, initial density, residual strength and crystal orientation of the same material. In the early stages of recovery, the system was constructed. The recrystallization of multi-crystal structure was confirmed at 1400 ° C for 1 hour. The initial condition of the material is reduced.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
炉の特徴:磁場閉じ込めとの比較
炉特性:与磁约束的比较
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mollabashi Ali;Shiba Noburo;Takayanagi Tadashi;Tamaoka Kotaro;Wei Zixia;玉岡 幸太郎;玉岡 幸太郎;Kotaro Tamaoka;Kotaro Tamaoka;内田雄大
  • 通讯作者:
    内田雄大
核融合炉壁の損傷評価に着目した拡散方程式の解についての検討
聚变反应堆壁损伤评估的扩散方程求解研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    橋詰雪弥;内田雄大
  • 通讯作者:
    内田雄大
Blister and Bubble Formation by High-Energy Helium Ion Beam Irradiation into Tungsten for Nuclear Fusion
高能氦离子束辐照钨用于核聚变形成气泡和气泡
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yuki Uchida;Seiki Saito;Nobuo Saito;Tsuneo Suzuki;Kazumasa Takahashi;Toru Sasaki;and Takashi Kikuchi
  • 通讯作者:
    and Takashi Kikuchi
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高エネルギーヘリウム照射によるプラズマ対向壁の内部損傷機構の解明
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    19J15641
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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    $ 2.91万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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