Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đo Lường Nồng Độ Tạp Chất Trong Plasma Gần Thành Trong Quá Trình Thử Nghiệm Các Nguyên Mẫu Của Thành Phần Đầu Tiên Của Lò Phản Ứng Hợp Hạch Tại Cơ Sở PLM
Physics of Atomic Nuclei - 2024
Tóm tắt
Bài báo này mô tả nghiên cứu plasma heli áp suất thấp với sự giam giữ từ trường tại thiết lập thử nghiệm ở Viện Kỹ Thuật Điện Moscow: plasma đa cực tuyến tính (PLM). Cơ sở này nhằm mục đích thử nghiệm các vật liệu chịu nhiệt và nguyên mẫu của các thành phần của bức tường đầu tiên trong khuôn khổ phát triển lò phản ứng hợp hạch quốc gia (DEMO–FNS) và Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế (ITER). Cơ sở này cung cấp các điều kiện tác động của plasma lên bề mặt của mẫu thử gần với các thông số và chế độ hoạt động của các tấm bẫy của tokamak. Cơ sở này là một cái bẫy từ trường với từ trường tối thiểu trên trục, nơi plasma được tạo ra bởi dòng electron di chuyển từ cực âm tantalum được gia nhiệt trực tiếp về phía cực dương. Có thể tạo ra plasma heli tĩnh trong cơ sở này và duy trì nó trong vài giờ dưới các thông số phóng điện không đổi: áp suất heli trong buồng từ 10–3 đến 10–1 Torr, dòng điện phóng điện từ 4 đến 30 A, đường kính cột plasma từ 35 đến 40 mm, và áp suất giảm qua khoảng cách phóng điện từ 100 đến 200 V. Tải nhiệt lên bề mặt của mục tiêu được đưa vào vùng trục của cột plasma đã đạt 5 MW/m2. Quang phổ phát xạ quang học là công cụ chẩn đoán chính trong công việc này. Quy trình xác định nồng độ nguyên tử dựa trên dữ liệu về cường độ tương đối của các trong phổ nguyên tử của các tạp chất kim loại được đề xuất trong công việc này.
Từ khóa
#plasma #helium #thấp áp suất #tokamak #bẫy từ trường #quang phổ phát xạ quang học #công nghệ lò phản ứng hợp hạchTài liệu tham khảo
ITER Physics Basis, Nucl. Fusion 39, 2561 (1999).
Y. Ueda, J. W. Coenen, G. de Temmerman, R. P. Doerner, J. Linke, V. Philipps, and E. Tsitrone, Fusion Eng. Des. 89, 901 (2014).
R. A. Pitts, X. Bonnin, F. Escourbiac, H. Frerichs, J. P. Gunn, T. Hirai, A. S. Kukushkin, E. Kaveeva, M. A. Miller, D. Moulton, V. Rozhansky, I. Senichenkov, E. Sytova, O. Schmitz, P. C. Stangeby, et al., Nucl. Mater. Energy 20, 100696 (2019).
V. P. Budaev, S. D. Fedorovich, Yu. V. Martynenko, M. V. Lukashevskii, M. K. Gubkin, A. V. Karpov, A. V. Lazukin, E. A. Shestakov, D. I. Kavyrshin, and K. S. Rogozin, Yad. Fiz. Inzhin. 9, 283 (2018).
V. P. Budaev, S. D. Fedorovich, M. V. Lukashevskii, Yu. V. Martynenko, M. K. Gubkin, A. V. Karpov, A. V. Lazukin, and E. A. Shestakov, Vopr. At. Nauki Tekh., Ser.: Termoyad. Sintez 40 (3), 23 (2017).
A. A. Belevtsev, D. I. Kavyrshin, M. A. Sargsyan, V. F. Chinnov, A. V. Efimov, and V. V. Shcherbakov, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 484002 (2018). https://doi.org/10.1088/1361-6463/aadccc
J. W. Coenen et al., Nucl. Fusion 53, 073043 (2013).
A. R. Nemets, V. A. Krupin, L. A. Klyuchnikov, M. R. Nurgaliev, V. I. Troinov, I. A. Zemtsov, I. S. Obraztsov, and D. S. Sergeev, Vopr. At. Nauki Tekh., Ser.: Termoyad. Sintez 40 (2), 23 (2017).
M. Sertoli, P. Carvalho, C. Giroud, and S. Menmuir, J. Plasma Phys. 85, 905850504 (2019). https://doi.org/10.1017/S0022377819000618
G. G. van Eden, V. Kvon, M. C. M. van de Sanden, and T. W. Morgan, Nat. Commun. (2017). https://doi.org/10.1038/s41467-017-00288-y
T. W. Morgan et al., Plasma Phys. Control. Fusion 60, 014025 (2018).
A. Eksaeva, E. Marenkov, D. Borodin, A. Kreter, M. Reinhart, A. Kirschner, J. Romazanov, A. Terra, S. Brezinsek, and K. Nordlund, Nucl. Mater. Energy 12, 253 (2017).
S. Brezinsek et al., Phys. Scr., 014052 (2017).
I. I. Sobelman, Introduction to the Theory of Atomic Spectra (Fizmatlit, Moscow, 1963; Pergamon, Oxford, 1972).
V. N. Ochkin, Spectroscopy of Low-Temperature Plasma (Fizmatlit, Moscow, 2006) [in Russian].
L. M. Biberman, V. S. Vorob’ev, and I. T. Yakubov, Kinetics of Nonequilibrium Low-Temperature Plasma (Nauka, Moscow, 1982; Springer, Berlin, 1987).
A. Kramida, Yu. Ralchenko, J. Reader, and NIST ASD Team, NIST Atomic Spectra Database, ver. 5.9 (Natl. Inst. Stand. Technol., Gaithersburg, MD, 2021). https://physics.nist.gov/asd. https://doi.org/10.18434/T4W30F
S. Dushman, Scientific Foundations of Vacuum Technique, 2nd ed. (Wiley, New York, 1962).