Fundamental Processes of Beam-Particle and Surface Interaction for the Study of Particle Recycling mechanizm on a Diverter

分流器上颗粒回收机构研究的梁-颗粒和表面相互作用的基本过程

基本信息

  • 批准号:
    14580526
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In fusion devices, surfaces of limiter and diverter materials are continuously bombarded by electrons, ions, alpha particles, and neutral particles. These surfaces are changing time-to-time, and different from a clean material surface. Surface interactions of energetic particles, such as reflection, sputtering, desorption, etc., play significant roles not only for the plasma facing components but also for the plasma performance. The surface interactions on divertor plates are one of the major concerns in the aspects of the wall life time and heat removal, and these issues are fundamentally connected to the particle recycling from the diverter wall and the plasma-surface interaction in. High-Z materials, such as molybdenum or Tungsten are now attracting attention from these aspects, but the property of their-composite surfaces, or surfaces with coverage of other materials in the vacuum vessel, such as carbon, has not yet been studied enough. We have developed an experimental system to study low energy beam interaction with materials systematically. The angular distributions and energy spectra of reflected positive and negative ions from molybdenum and carbon-evaporated molybdenum surfaces bombarded by low energy (0.5-3 keV) ion-and neutral -particle-beams of hydrogen, H^+,H_2^+,H^O are measured. The angular distributions, energy spectra and the ratio of negative to positive ions due to molecular hydrogen ions bombardment. are nearly equal to those due to proton incidence of same velocity. The negative ion fraction from a carbon-evaporated surface is suppressed in most of cases, especially in the beginning of the bombardment.
在聚变装置中,限幅器和偏转器材料的表面不断受到电子、离子、α粒子和中性粒子的轰击。这些表面会随时间变化,不同于清洁的材质表面。高能粒子的表面相互作用,如反射、溅射、脱附等,不仅对面向等离子体的成分起着重要的作用,而且对等离子体的性能也有重要的影响。偏滤器平板上的表面相互作用是影响偏滤器壁面寿命和散热的主要问题之一,这些问题从根本上与偏滤器壁面的粒子回收和等离子体-表面相互作用有关。高Z材料,如钼、钨等正引起人们的关注,但它们的复合表面,或真空容器中覆盖其他材料的表面,如碳,其性质还没有得到足够的研究。我们研制了一套实验系统,系统地研究了低能束流与材料的相互作用。测量了低能(0.5-3keV)H、H~+、H_2~+、H~(2+)、H~(2+)中性粒子束轰击钼和碳蒸发钼表面的反射正、负离子的角分布和能谱。分子氢离子轰击下的角分布、能谱和正负离子比。与相同速度的质子入射的结果几乎相同。在大多数情况下,尤其是在轰击开始时,来自碳蒸发表面的负离子部分被抑制。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
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专利数量(0)
M.Sasao, Y.Matsumoto, A.Mendenilla, M.Nishiura, K.Shinto, M.Wada, H.Yamaoka: "Reflection and Ionization of Light Atoms from Complex-Mo Surface"Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics. 2.161 (2003)
M.Sasao、Y.Matsumoto、A.Mendenilla、M.Nishiura、K.Shinto、M.Wada、H.Yamaoka:“复合钼表面轻原子的反射和电离”第 30 届 EPS 受控聚变会议论文集
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Sasao, Y.Matsumoto, A.Mendenilla, M.Nishiura, K.Shinto, M.Wada, H.Yamaoka: "Reflection and Ionization of Light Atoms from Complex-Mo Surface"Proc.30th Euro.Phys.Soc.Conf.on Contr.Fusion and Plasma Phys (St.Petersburg). 2-161 (2003)
M.Sasao、Y.Matsumoto、A.Mendenilla、M.Nishiura、K.Shinto、M.Wada、H.Yamaoka:“复合钼表面光原子的反射和电离”Proc.30th Euro.Phys.Soc。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Guharay S.K., Nishiura M., Sasao M., Hamabe M., Wada M., Kuroda T.: "Focusing of He^+ beams using a copact electrostatic quadrupole lens system"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A;. 496-2. 239-247x (2003)
Guharay S.K.、Nishiura M.、Sasao M.、Hamabe M.、Wada M.、Kuroda T.:“使用紧凑型静电四极透镜系统聚焦 He^ 光束”物理研究中的核仪器和方法 A 部分;。
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Guharay S.K., Nishiura M., Sasao M., Hamabe M., Wada M., Kuroda T.: "Focusing of He^+ beams using a compact electrostatic quadrupole lens system"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 496-2. 239-247 (2003)
Guharay S.K.、Nishiura M.、Sasao M.、Hamabe M.、Wada M.、Kuroda T.:“使用紧凑型静电四极透镜系统聚焦 He^ 光束”物理研究中的核仪器和方法 A. 496-2
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Wada, M.Sasao, M.Nishiura, H.Yamaoka, M.Mntsumoto, K.Shinto: "Angle-resolved energy distributions of He ions produced by backscattering of metastable He at low work function metal surface"REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS. 73. 955-957 (2002)
M.Wada、M.Sasao、M.Nishiura、H.Yamaoka、M.Mntsumoto、K.Shinto:“低逸出功金属表面亚稳态 He 反向散射产生的 He 离子的角分辨能量分布”科学仪器评论
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