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Deuterium retention in porous vacuum plasma-sprayed tungsten coating exposed to low-energy, high-flux pure and helium-seeded D plasma

低エネルギー,高フラックスの重水素及びヘリウム添加した重水素プラズマ照射した多孔性プラズマ蒸着タングステンの重水素保持量

Alimov, V.; Tyburska, B.*; Ogorodnikova, O. V.*; Roth, J.*; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦

Alimov, V.; Tyburska, B.*; Ogorodnikova, O. V.*; Roth, J.*; Isobe, Kanetsugu; Yamanishi, Toshihiko

真空プラズマスプレイ法にて作製した多孔性タングステンを低エネルギーかつ高フラックス(10$$^{22}$$ D/m$$^{2}$$s)の重水素プラズマ及びヘリウム添加した重水素プラズマで照射し、その重水素保持量を昇温脱離法と核反応法を調べた。重水素プラズマで照射したタングステンは、340Kから560Kの温度領域において、重水素濃度は数マイクロメータの深さまで1$$sim$$2at.%に達していた。一方、700K以上では10$$^{-2}$$at.%であった。ヘリウムを添加した重水素プラズマで照射した場合は、400から600Kの温度領域では重水素保持量が低下したものの、700K以上ではほぼ同じ値であった。

Deuterium retention in porous vacuum plasma spraying tungsten coating exposed at various temperatures to a low-energy, high flux (10$$^{22}$$ D/m$$^{2}$$s) pure D and helium-seeded D plasmas was examined by thermal desorption spectroscopy and the nuclear reaction. Under exposure to pure D plasma (76 eV D$$_{2}$$$$^{+}$$) at 340-560 K, the D concentration reaches 1$$sim$$2 at.% at depths of several micrometers, while at temperatures above 700 K the D concentration is below 10$$^{-2}$$ at.% and deuterium is retained over the whole thickness of the coating. Seeding of 76 eV He$$^{+}$$ into the D plasma reduces the D retention at temperatures of 400-600 K. However, at temperature above 700 K, the D retention becomes comparable to that for pure D plasma exposure.

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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