高熱流束プラズマ下での対向壁の表面における高温輝点形成

高热流等离子体下对壁表面形成高温亮点

• 批准号: 08780482
• 负责人: 葉 民友
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780482/
• 关键词: ダイバータプラズマと固体表面相互作用; 高熱流束プラズマ; 高温輝点形成; タングステン板; 熱電子放出; シース電圧の低下

NAGDIS-Iでの熱電子放出ダバ-タ板の実験では、高熱流束プラズマ下においてタングステン板で高温輝点(ホットスポット)の形成が観測されている。実験の結果、タングステン板(厚さ0.1mm)が熱電子放出に十分な温度(2600K)まで加熱されたとき、ターゲット板の浮遊電圧は69Vから42Vまで急激に減少し、低温状態(2600K)から高温状態(3200K)への状態遷移を起こすことがすでに観測されている。強烈な熱電子放出が局所的に生じたとき、局所的にシース電圧が減少し、シースを通した局所的な電子流が増加する。この局所的熱負荷促進の結果、局所的なターゲット板温度の急激な上昇及び局所的な高温輝点の生長が起こる。以上の研究内容を論文にまとめた。(11.発表内容欄参照)。更に、空間電位の分布によってプラズマ熱流束は中心部に収縮し、ターゲット板上の温度分布はプラズマ熱流束の分布とターゲット板面方向の熱伝導および熱放射のバランスで決定され、熱伝導効果が有効でない場合は中心部に高温度部分が形成されることが分かった。そこから、プラズマ熱流束の収縮による高温度部分の局所化を明らかにし、高温輝点の形成過程を明らかにした。この研究内容を1996 International Conference on Plasma Physics(プラズマ物理に関する国際会議)に発表した。高熱流束プラズマ下での熱電子放出高温材料表面での高温輝点形成に関する研究について、実験及び数値解析の両面から、以下の点を明らかにした。#熱電子放出はターゲット板温度に極めて敏感であるため、プラズマと材料表面間の熱絶縁破壊を通じて局所的な熱負荷が倍増される。これが高温輝点形成の主な特徴であろう。#高温輝点の形成及び生長は、ターゲット板の熱電子放出特性だけでなく非線形な形でプラズマ熱流束の大きさにり依存している。また同様に高温輝点と接するフラックスチューブへの、磁場を横切る方向の熱輸送も依存しており、これらは非線形プラズマ-材料系の構造形成の一種である。#高熱流プラズマ下に於いて熱電子放出高温材料表面上の高温輝点の2次元的構造形成の機構が実験並びに分岐理論において得られる。

NAGDIS-I hot electron emission plate under high heat flux plate high temperature spot formation As a result, the temperature of the plate (0.1mm thick) for thermal electron emission is 10 ° C (2600K), and the floating voltage of the plate decreases from 69V to 42V due to rapid excitation. The state transition from low temperature state (2600K) to high temperature state (3200K) is also measured. Strong thermal electron emission results in a decrease in the current of electrons and an increase in the current of electrons. The results of thermal load promotion, rapid rise of plate temperature and growth of high temperature spot in the station are discussed. The above research contents are discussed in detail. (11.(Refer to table content column). In addition, the distribution of space potential, heat flux, temperature distribution on the plate, heat conduction and heat radiation in the direction of the plate surface determine the distribution of heat flux, heat conduction effect, and heat conduction effect. The heat flux is reduced, the high temperature part is transformed, and the high temperature spot is formed. This research was presented at the 1996 International Conference on Plasma Physics. Study on the formation of high temperature bright spots on the surface of high temperature materials due to the emission of hot electrons under high heat flux The thermal load generated by the thermal electron emission is doubled due to the thermal insulation between the surfaces of the materials. The main feature of high temperature spot formation is.# The formation and growth of high temperature bright spots depend on the thermal electron emission characteristics of non-linear hot beams. The heat transfer in the transverse direction of the magnetic field depends on the temperature and temperature of the material system. The mechanism of the formation of the two-dimensional structure of the high-temperature bright spot on the surface of the high-temperature material under the condition of high heat flux and bifurcation theory

项目成果

M.Y.Ye,et al.: "Study of Hot Tungsten Emissive Plate in High Heat Flux Plasma on NAGPIA-I." Journal of Nuclear Materials. (1997)

M.Y.Ye 等人：“NAGPIA-I 上高热通量等离子体中热钨发射板的研究”。