Wall conditioning and experience of the carbon-based first wall in JT-60U

JT-60Uにおけるカーボン第一壁の壁コンディショニングと運転経験

正木 圭; 柳生 純一; 新井 貴; 神永 敦嗣; 児玉 幸三; 宮 直之; 安東 俊郎; 平塚 一 ; 西堂 雅博

Masaki, Kei; Yagyu, Junichi; Arai, Takashi; Kaminaga, Atsushi; Kodama, Kozo; Miya, Naoyuki; Ando, Toshiro; Hiratsuka, Hajime; Saido, Masahiro

JT-60Uでは、大気解放後の第一壁コンディショニングとして、ベーキング,ヘリウムTDC,ヘリウムGDC,トカマク洗浄放電と順次実施し、到達真空度1010Paを達成している。また、酸素不純物を低減するために、デカボラン(BH)を用いたボロナイゼーションを実施しており、プラズマ中の酸素不純物量を0.5%程度まで低減することに成功している。真空容器内に設置されるタイバータタイルは、高熱負荷に晒されるため高い設置精度が要求される。特にテーパー加工はタイルの段差による端部への熱集中を避けるのに有効であり、タイルの損耗を大きく減らすことができた。また、ダイバ-タ領域における堆積量及び損耗量の内外非対称性(ポロイダル方向)からは、外側ダイバータから内側ダイバータへの不純物の輸送が示唆されている。1992年及び1993年には、CFCタイルの化学スパッタリングと酸素不純物の低減を目的として、BC転化CFCタイルを外側ダイバータに設置し、その効果を実証した。JT-60Uのトリチウム挙動を調べるために、第一壁中のトリチウム量及び排ガス中のトリチウム量を測定した。その結果、生成されたトリチウム量の約50%が第一壁に残留していることがわかった。

The wall conditioning of JT-60U consists of the 300C baking, He-TDC, He-GDC, tokamak discharge cleaning and boronization. Using these methods, total pressure of the vacuum vessel reached finally 10 10 Pa. The oxygen impurity was decreased to 0.5%. The experience with the carbon-based first wall showed that taper shaping is effective to reduce the local heat concentration to the tile edges. The observed poloidal asymmetric deposition of carbon on the divertor region implies that the carbon impurity produced in the outer divertor contributes to the deposition on the inner divertor. In 1992 and 1993, the BC converted CFC tiles were installed in the outer divertor to reduce chemical sputtering of CFC tiles and oxygen impurity. The reduction was successfully demonstrated with the BC converted CFC tiles. In order to understand the tritium behavior in JT-60U, tritium in the first wall and the exhaust gas were measured. The estimated tritium inventory in the first wall was 50% of the generated tritium.