Light elements behavior in fusion devices studied with JT-60 and oxygen discharge

JT-60放電と酸素放電による核融合装置中軽元素挙動

小西 哲之*; 中村 博文; 磯部 兼嗣; 山本 靖*; 神永 敦嗣

Konishi, Satoshi*; Nakamura, Hirofumi; Isobe, Kanetsugu; Yamamoto, Yasushi*; Kaminaga, Atsushi

核融合装置内における水素同位体,炭素及び酸素の挙動理解、並びに、炭素共堆積層とトリチウムインベントリの有効な制御方法の開発を目的として、JT-60Uからの真空排気ガスの排出化学種測定を実施した。その結果、DD放電中の排気ガス中には共堆積層の生成を示唆するアセチレンのような不飽和炭化水素が認められた。ヘリウム-酸素によるグロー放電洗浄中の排気ガス中には酸素イオンあたり2.5の炭素のスパッタリング率に相当する炭素除去の増加が認められた。JT-60実験を模擬した実験室での炭素電極を用いた放電実験においても、アセチレンの放電による共堆積層の発生とヘリウム-酸素放電による堆積層の除去が再現された。

In order to understand the behavior of hydrogen isotopes, carbon, and oxygen in the fusion devices, and to develop effective method to control codeposite and tritium inventory, exhaust gas from JT-60 was analyzed. Unsaturated hydrocarbons such as acetylene was found in tokamak exhaust, suggesting relation with codeposite formation. Oxygen-helium glow discharge in JT-60 indicated enhanced carbon removal corresponding to sputtering yield of 2.5 for carbon per oxygen ion. Simulating discharge experiment in a small chamber with carbon electrodes also reproduced codeposition by acetylene discharge and its removal by O-He glow.