Investigation and Control of Helium Defects Process on TungstenWall by using Newly Developed High Particle Flux Plasma Source

新研制的高粒子通量等离子体源对钨壁氦气缺陷过程的研究与控制

• 批准号: 20360414
• 负责人: TAKAMURA Shuihi
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Aichi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360414/
• 关键词: プラズマ・核融合; プラズマ-壁相互作用; タングステン; 繊維状ナノ構造ヘリウム損傷; 高熱流プラズマ生成; 黒体; 熱伝達係数; プラズマ－壁相互作用; 繊維状ナノ構造; ヘリウム損傷; プラズマ生成; プラズマ源; ナノ構造; 高温電子; プラズマー壁相互作; 高粒子束; 高熱流束

The new plasma device, AIT-PID, has been constructed, producing the high heat flux plasmas with high density of more than 1018 m-3 and the high electron energy (the high temperature ~ 30 eV; the low one ~ 5 eV). The fiber-form nanostructure, one of the important helium defect of tungsten (W), has been formed on the various grade of W’s. The surface properties like electron emission, radiation emissivity and sputtering yield have been investigating, showing serious effects of nanostructure on these characteristics. In addition the way of recovering from such defects has been demonstrated with the technique of plasma annealing, and the mitigation method using a thin carbon fil has been clarified.

研制成功了新型等离子体装置AIT-PID，产生了密度大于1018 m ~（-3）的高热通量等离子体和高电子能量（高温~ 30 eV，低温~ 5eV）等离子体。纤维状纳米结构是钨（W）的重要氦缺陷之一，在不同品位的W上都形成了纤维状纳米结构。电子发射率、辐射发射率和溅射产额等表面特性的研究表明，纳米结构对这些特性有着重要的影响。此外，还论证了用等离子体退火技术消除这种缺陷的方法，并阐明了用薄碳膜减轻这种缺陷的方法。

项目成果

ナノ繊維状構造を持つヘリウム損傷タングステンの修復

用纳米纤维结构修复氦损伤的钨

• 发表时间: 2011
• 作者: 宮本隆徳;高村秀一
• 通讯作者: 高村秀一

TEM analysis of high temperature annealed W nanostructure surfaces

• DOI: 10.1016/j.jnucmat.2011.11.044
• 发表时间: 2012-02
• 期刊: Journal of Nuclear Materials
• 影响因子: 3.1
• 作者: S. Kajita;N. Yoshida;R. Yoshihara;N. Ohno;T. Yokochi;M. Tokitani;S. Takamura

ヘリウム損傷タングス テンの温度履歴とその修復

氦损伤钨的温度历史及其修复

• 发表时间: 2011
• 作者: 宮本隆徳;高村秀一;恵比根拓也;森本 泰介;成瀬貴臣
• 通讯作者: 成瀬貴臣

繊維状ナノ構造を持つヘリウム損傷タングステンの修復

用纤维纳米结构修复氦损伤的钨

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Hata;H. Purwanto;S. Hosokai;J. Hayashi;Y. Kashiwaya;T. Akiyama;宮本隆徳
• 通讯作者: 宮本隆徳

Power Transmission Factor for Tungsten Target w/wo Fiber-form Nanostructure in He Plasmas withHot Electron Component using Compact Plasma Device AIT-PID

使用紧凑型等离子体装置 AIT-PID 在具有热电子成分的 He 等离子体中无纤维纳米结构的钨靶材的功率传输系数

• 发表时间: 2013
• 期刊: Transactions on Fusion Science and Technology
• 作者: S. Takamura;T. Miyamoto and N. Ohno
• 通讯作者: T. Miyamoto and N. Ohno