Experimental investigation of vapor shielding effects on plasma-facing materials using the double plasma gun device

双等离子体枪装置对等离子体材料蒸气屏蔽效应的实验研究

• 批准号: 23760809
• 负责人: KIKUCHI Yusuke
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760809/
• 关键词: 磁化プラズマガン; ELM; プラズマ対向壁; 蒸気遮蔽効果; パルス熱負荷; プラズマガン; ダイバータ; タングステン; 蒸気遮蔽

We have studied simulation experiments of ELM-like pulsed plasma loads using a magnetized coaxial plasma gun (MCPG) at Univ. of Hyogo. The performance of the MCPG device has been improved to simulate transient heat and particle loads such as edge localized modes (ELMs). Surface modifications of tungsten (W) materials for plasma-facing components in fusion reactors due to repetitive pulsed plasma irradiation have been investigated. In particular, effects of pre-plasma exposure on W cracking due to ELM-like pulsed plasma bombardment have been evaluated for the first time. It has been found that He-induced W Fuzz exhibited a better resistance to surface cracking. On the other hand, a unique experiment using two MCPG devices of so-called double plasma gun to understand vapor shielding effects on the material erosion has been constructed. The first experiment to clarify vapor shielding effects quantitatively has been started.

本文利用日本兵库大学的磁化同轴等离子体枪（MCPG）对elm型脉冲等离子体负载进行了模拟实验研究。MCPG器件的性能得到了改进，可以模拟瞬态热载荷和粒子载荷，如边缘局域模式（elm）。研究了重复脉冲等离子体辐照对聚变反应堆等离子体组件用钨材料表面的影响。特别是，等离子体前暴露对由elm样脉冲等离子体轰击引起的W开裂的影响首次进行了评估。发现he诱导的W绒毛具有较好的抗表面开裂性能。另一方面，构建了一个独特的实验，利用所谓的双等离子体枪的两个MCPG装置来了解蒸汽屏蔽对材料侵蚀的影响。首次定量阐明蒸汽屏蔽效应的实验已经开始。

项目成果

定常プラズマ･熱パルス複合照射環境下でのプラズマ･壁相互作用

稳定等离子体/热脉冲联合辐照环境下的等离子体-壁相互作用

• 发表时间: 2013
• 作者: 大野哲靖;梶田 信;菊池祐介;永田正義
• 通讯作者: 永田正義

磁化同軸プラズマガンを用いたELM様プラズマ照射による核融合炉材料表面損傷

使用磁化同轴等离子体枪进行类 ELM 等离子体辐射导致聚变反应堆材料表面损伤

• 作者: 佐久間一行;岩本大希;北川賢伸;菊池祐介;西島大輔;Russ Doerner;福本直之;永田正義;上田良夫
• 通讯作者: 上田良夫

磁化プラズマガン装置を用いたタングステン材への ELM様パルスプラズマ照射実験

利用磁化等离子体枪装置对钨材料进行类ELM脉冲等离子体辐照实验

• 作者: A. Kuramoto;T. Toyama;T. Takeuchi;Y. Nagai;M. Hasegawa;T. Yoshiie;Y. Nishiyama;菊池祐介，佐久間一行，岩本大希，北川賢伸， 福本直之，永田正義，上田良夫
• 通讯作者: 菊池祐介，佐久間一行，岩本大希，北川賢伸， 福本直之，永田正義，上田良夫

Measurements of line-averaged electron density of pulsed plasmas using a He-Ne laser interferometer in a magnetized coaxial plasma gun device

在磁化同轴等离子体枪装置中使用氦氖激光干涉仪测量脉冲等离子体的线平均电子密度

• 发表时间: 2012
• 作者: D. Iwamoto;I. Sakuma;Y. Kitagawa;Y. Kikuchi;N. Fukumoto;M. Nagata
• 通讯作者: M. Nagata

Development of divertor simulator enabling simultaneous irradiation of steady-state high heat flux plasma and plasmoid

开发偏滤器模拟器，可同时照射稳态高热通量等离子体和等离子体团

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Nihashi;N. Ohno;S. Kajita;M. Osaka;M. Takagi;Y. Kikuchi;M. Nagata;and T. Akiyama
• 通讯作者: and T. Akiyama