JT-60Uにおける損耗と再堆積

Erosion and re-deposition in JT-60U

後藤 純孝*

Goto, Yoshitaka*

JT-60UのW型ダイバータ領域における黒鉛タイル表面の損耗・再堆積に関する研究状況を報告する。分析したタイルは1997年6月-1998年10月のプライベートフラックス領域内側からの片側排気実験時期に使用され、2度のボロナイゼーション,約3000回以上の重水素放電プラズマに曝されたものである。ダイバータ板上のポロイダル方向の損耗深さ分布をダイヤルゲージで、また再堆積層厚さ分布を断面SEM観察により測定した。その結果、外側ダイバータ板では損耗が、また内側では再堆積が支配的であることを示した。ドーム頭頂部では連続的な再堆積層は見いだされない。損耗・再堆積のポロイダル非対称性はダイバータ領域におけるプラズマ条件の内外非対称性(内側がより低温・高密度)に起因すると解釈した。再堆積層の微構造には、柱状あるいは層状構造が存在し、それぞれ柱状組織はダイバータ板上における低熱流束、及び足位置直下の高熱流束の領域の再堆積層の上層で形成されることを示した。

Recent results of erosion and re-deposition studies are reported for graphite tiles from W-shaped divertor region of JT-60U. The tiles were operated in Jun. 1997 - Oct. 1998 periods in which more than 3000 D-D discharge experiments were made with all-carbon walls with 2-times boronizations and inner-private flux pumping. Erosion depth was estimated by using dial gauge, while deposition was measured with SEM. On the outer divertor target, erosion was found dominant, while on the inner target, re-deposition was found to be dominant. No continuous deposition layers on the dome top. Observed in/out asymmetry is attributable to in/out asymmetry of plasma particle conditions in front of the divertor plates. Columnar structures in the redeposition layers corresponded to the lower heat-flux zone, while lamellar structures were found in the overlayers in the higher heat-flux zone near the separatrix strike point.