Plasma experts improve detection method for wall erosion in fusion reactor プラズマは原子炉のダイバータ(排気)の壁に輸送

October 21, 2009
Plasma experts improve detection method for wall erosion in fusion reactor
Researchers from FOM-Rijnhuizen have refined the calibration of the standard procedure to measure wall erosion in future fusion reactors. Ph.D. student Jeroen Westerhout discovered that the calibration technique yields much more signal at relatively low plasma temperatures (around 10,000 °C) than predicted by theory. The research results in a better calibration of the wall erosion, an important factor in the success of energy producing fusion experiments like ITER. They published their results in the journal Applied Physics Letters.
vergroten Figure 1. Pilot-PSI plasma
The linear plasma experiment Pilot-PSI produces plasma with densities and temperatures that are comparable with those experienced by the ITER divertor. vergroten Figure 2. Eroded targets
Erosion of carbon targets after increaslingly longer exposure to the plasma in Pilot-PSI vergroten Figure 3. Gasinjection
Hydrogen plasma streaming out of the Pilot-PSI plasma source (left). From below, methane is injected - a method used, for instance, to calibrate the detection technique for material wall erosion. In a fusion reactor, strong magnetic fields keep the hot, charged fuel gas (a plasma) away from the reactor wall. This prevents heat loss and allows the fusion reaction between deuterium and tritium to sustain itself. To remove the fusion product helium, the plasma is transported to the wall of the divertor (the exhaust) of the reactor. Chemical reactions of the hot deuterium and tritium with the carbon wall of the divertor will lead to erosion.

Scientists look at the specific colors of light that are emitted by hydrocarbons to keep track of the deterioration of the wall. In comparable experiments, Jeroen Westerhout has measured up to one thousand times more light than expected from theory. He has explained this by taking into account the light that is emitted as a result of the chemical erosion reactions.

Read the APL-letter online:
http://link.aip.org/link/?APPLAB/95/151501/1

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Drs. Gieljan de Vries, telephone (030) 609 69 02.

2009年10月21日プラズマの専門家は壁浸食のために溶融原子炉で検出方法を改良します。
FOM-Rijnhuizenからの研究者は、将来の溶融原子炉での壁浸食を測定するために標準手続きの較正を洗練しました。 博士課程の学生ジョロエンWesterhoutは、較正のテクニックが比較的低いプラズマ温度(約1万℃)における理論によって予測されるよりはるかに多くの信号をもたらすと発見しました。 研究は壁浸食(ITERのような核融合実験を起こすエネルギーの成功における重要な要素)の、より良い較正をもたらします。 それらはジャーナルApplied Physics Letters. vergroten図1の自己の結果を発表しました。 パイロット-PSIプラズマ、匹敵する密度と温度がある直線的なプラズマ実験Pilot-PSI生産物プラズマはそれらでITERダイバータで. vergroten図2を経験しました。 Pilot-PSI vergroten図3におけるプラズマへのincreaslinglyにより長い露出の後に炭素目標の目標Erosionを浸食しました。 Gasinjection HydrogenプラズマはPilot-PSIプラズマ源(いなくなる)からストリーミングです。 下から、メタンは注入されます--例えば物質的な壁浸食のために検出のテクニックを較正するのに使用される方法。 溶融原子炉では、強い磁場は、熱くて、請求された燃料ガスが原子炉壁から遠くの(プラズマ)であると保ちます。 これは、熱の損失を防いで、重水素と三重水素の間の溶融反応は支えます。 融合産物ヘリウムを取り除くために、プラズマは原子炉のダイバータ(排気)の壁に輸送されます。 ダイバータの炭素壁との熱い重水素と三重水素の化学反応は浸食に通じるでしょう。

科学者は炭化水素によって放たれている、壁の劣化の動向をおさえる光の特定の色を見ます。 匹敵する実験では、ジョロエンWesterhoutは理論から予想されるより1,000倍さらに多くの光に及びました。 彼は、化学的浸食反応の結果、放たれている光を考慮に入れることによって、これについて説明しました。

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