高分解能質量分析装置を用いたJT-60Uの排気ガス分析

使用高分辨率质谱仪进行 JT-60U 废气分析

• 批准号: 20049009
• 负责人: 林 孝夫
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20049009/
• 关键词: 質量分析; JT-60U; 排気ガス; 高分解能; トリチウム; グロー放電洗浄; GDC; 水素同位体

重水素(D)とトリチウム(T)を用いたDT核融合炉において炉内に残留するトリチウム量を正確に評価し、その蓄積過程を解明することは燃料リサイクリング及び炉内残留トリチウム量管理の観点から重要な課題の1つである。大型トカマクである臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、燃料ガスとして重水素のみを用いたプラズマ放電を実施しておりJT-60Uの重水素挙動を調べることにより、DT核融合炉におけるDおよびTの挙動評価に資することができる。JT-60Uの真空排気系において、質量分析の分解能が高く分子状重水素ガス(D_2)とヘリウム(He)の弁別が可能な高分解能質量分析装置(QMS)を用いてD_2とHeとを弁別して質量分析を行い、ヘリウムグロー放電洗浄時に真空容器内から排気される重水素ガスを測定することにより、放電洗浄の効果を調べた。He-GDC開始後D_2ガスの分圧が上昇し、He-GDC開始前の約10倍の圧力(最大値:3.8×10^<-4> Pa)に到達した後、時間とともに減少した。7時間のHe-GDC中に放出された全D_2ガス量は4.4Pam^3であった。これらの結果からHe-GDCがプラズマ対向壁からの水素同位体の放出に有効であることが分かった。この成果をFusion engineering and designに掲載した。また12th International Workshopon PLASMA-FACING MATERIALS and COMPONENTS for Fusion Applications (Julich, Germany)にて発表した。

A key issue in the management of heavy hydrocarbons (D) and residues (T) in nuclear fusion furnaces is the correct evaluation of their residues in the furnace and the elucidation of their accumulation processes. The large-scale nuclear fusion furnace (JT-60U) is equipped with a fuel cell and a heavy water cell. JT-60U vacuum exhaust system, mass analysis of high molecular heavy water element (D_2) and high molecular heavy water element (He) can be used to determine the mass analysis of high molecular heavy water element (D_2) and high molecular heavy water element (He). After the start of He-GDC, the pressure of D_2 increases, and before the start of He-GDC, the pressure of about 10 times (maximum value:3.8×10^<-4>Pa) decreases. 7. The total amount of D_2 released in He-GDC is 4.4 Pam^3. The result is that He-GDC is released from the wall and the water isotope is released from the wall The results of this Fusion engineering and design were revealed. 12th International Workshop on PLASMA-FACING MATERIALS and COMPONENTS for Fusion Applications (Julich, Germany)

项目成果

Residual gas analysis by high-resolution mass spectrometry during helium glow discharge cleaning in JT-60U

JT-60U 氦辉光放电清洗过程中残留气体的高分辨率质谱分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 清水啓史;老木成稔;Hirofumi Shimizu;Takao Hayashi(林孝夫);Takao Hayashi(林孝夫)
• 通讯作者: Takao Hayashi(林孝夫)

独立行政法人日本原子力研究開発機構(JAEA)の研究成果のURL

独立行政机构日本原子能机构 (JAEA) 研究成果的 URL

Analysis of exhausted gas by high-resolution mass spectrometry during helium glow discharge cleaning in JT-60U

JT-60U氦辉光放电清洗过程中废气的高分辨率质谱分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Hirofumi Shimizu;Masayuki Iwamoto;Takashi Konno;Reo Sakakura;Yoshimitsu Aoki;Shigetoshi Oiki;Takao Hayashi (林 孝夫)
• 通讯作者: Takao Hayashi (林 孝夫)

Analysis of residual gas by high-resolution mass spectrometry during helium glow discharge cleaning in JT-60U

• DOI: 10.1016/j.fusengdes.2009.02.001
• 发表时间: 2009-06
• 期刊: Ceramics International
• 影响因子: 5.2
• 作者: Takao Hayashi;A. Kaminaga;T. Arai;M. Sato