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Chemical sputtering yield of pyrolytic graphite bombarded with 3 keV H$$_{3}$$$$^{+}$$ under atomic hydrogen atmosphere

原子状水素雰囲気における3keV H$$_{3}$$$$^{+}$$による熱分解黒鉛の化学スパッタリング収率

山田 禮司; 中村 和幸 ; 西堂 雅博

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低Z第一壁材料として黒鉛は代表的なものであるが、100eV以上のエネルギーをもった水素イオンによる黒鉛からのメタン生成は、500$$^{circ}$$C附近にピークをもつ試料温度依存性がある。一方熱エネルギー程度の原子状水素では、試料温度が500$$^{circ}$$C以上の場合もしくは室温から900$$^{circ}$$C付近まで試料に熱サイクルを加えた場合、メタン生成の試料温度依存性が次第に小さくなることがわかっている。実際の核融合炉の場合、水素のエネルギー範囲は原子状水素から数keVにまでわたっており、原子状水素雰囲気下でのエネルギー水素イオンによる化学スパッタリング収率は重要である。実験結果によれば、原子状水素雰囲気は水素イオンの化学スパッタリング収率に影響をおよぼしてはいないことが明らかになった。その理由としては、原子状水素による黒鉛の不活性化が非常に弱く、エネルギー粒子により簡単に壊れるためと考えられる。

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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