В настоящее время одной из наиболее острых проблем в создании токамака-реактора ИТЭР является выбор материалов, из ко-торых будут изготовлены защитные покрытия дивертора и первой стенки. Вольфрам выбран в качестве основного материала для облицовки дивертора. В данной работе представлены результаты экспериментального исследования процессов формирова-ния и распространения примесей вольфрама в плазме при облучении вольфрамовых мишеней мощными плазменными потока-ми. Эксперименты выполнены на импульсном плазменном ускорителе МК-200. Определён энергетический порог интенсивного испарения вольфрама. Показано, что испаренный материал быстро ионизуется и вблизи поверхности мишени образуется вольфрамовая плазма. Интенсивность излучения плазмы резко спадает с увеличением расстояния до мишени. Измерена ско-рость движения фронта свечения примесей вдоль силовых линий магнитного поля навстречу налетающему плазменному пото-ку. Определён химический и ионизационный состав примишенной плазмы. Проведено сопоставление экспериментальных дан-ных о ионном составе плазмы с результатами численного моделирования.Ключевые слова: ИТЭР, дивертор, защитные покрытия, вольфрамовые примеси в плазме, плазменные ускорители.
PROPERTIES OF TUNGSTEN IMPURITIES FORMED UNDER CONDITIONS RELEVANT TO THE TRANSIENT PLASMA EVENTS IN ITER
I.M. Poznyak, N.I. Arkhipov, S.V. Karelov, V.M. Safronov, D.A. Toporkov State Research Center of Russian Federation Troitsk Institute for Innovation & Fusion Research, Troitsk, Moscow, RussiaOne of the key problems in the ITER project today is a choice of armour materials for the divertor and the first wall. Tungsten is foreseen presently as the main candidate armour material for the divertor targets in ITER. The paper presents experimental results on investigation of tungsten impurities formation and its dynamics under conditions relevant to the transient events in ITER. Experiments were performed at the plasma gun facility МК-200. The energy threshold of the tungsten evaporation was found. The evaporated material is ionized quickly and tungsten plasma formed near the target surface. It is shown that the intensity of the target plasma radiation has a maximum close to the target surface and reduces quickly with a distance. The impurity velocity was measured along the magnetic field lines in direction which is opposite to incoming hydrogen plasma stream. Chemical and ion composition of plasma near the target surface were determined. Comparison of the measured tungsten spectra with the calculated ones was performed.Key words: ITER, divertor, armour material, tungsten impurities, plasma accelerators.
ВВЕДЕНИЕВыбор защитных материалов дивертора и первой стенки является одной из ключевых проблем в создании токамака-реактора ИТЭР. На стадии физического пуска ИТЭР наиболее теплонапряжённые участки дивертора планировалось покрыть углеграфитовым композитом CFC. При переходе в дейтерий-тритиевую фазу углеграфитовый композит, интенсивно поглощающий тритий, необходимо было заме-нить вольфрамом. В настоящее время в целях экономии средств...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.