直接水冷铜基钨涂层活动限制器在HT7等离子体辐照下W杂质产生行为研究.pptx

ASIPP本提案将开展对W/Cu活动限制器在HT-7 等离子体辐照下的W 杂质行为研究。本次实验首次安装并使用光纤光谱仪监测铜基钨瓦活动限制器表面杂质的产生过程。本提案也将考察现有的其他诊断对W 杂质的产生和传输行为研究工作的适用性。实验意义实验意义 ASIPPAvantes Avaspec-2048 Fiber Optic Spectrometer光谱仪平台光谱仪平台 avaspec-2048 光学平台光学平台 对称 Czerny-Turner 光路设计，75mm 焦距 波长范围波长范围 200-1100nm 分辨率分辨率 0.06-0.08nm杂散光杂散光 270mm）往等离子体边缘（a=270mm）移动、然后直接与等离子体接触并成为主限制器（r 270mm）。实验中共采用了以下位置逐步降低限制器：280，275，270，265，260。欧姆放电等离子体辐照实验欧姆放电等离子体辐照实验 ASIPP91310:340mm 91334:275mm 91336:280mm 91344:270mm 91349:265mm 91355:260mm ASIPP欧姆放电等离子体辐照实验欧姆放电等离子体辐照实验在推进的过程中，从单道OII光谱和单道OV光谱中看，O杂质的含量没有明显的变化。从VIS6光谱中亦没有看到CIII杂质的明显变化。活动限制器的位置对可观测区域的氧碳杂质没有明显的影响。这个结果较上一轮的HT-7实验有明显的不同。由于改善了涂层的制备工艺，降低了其中的氧含量，活动限制器钨瓦表面在等离子体辐照下的氧释气行为得到了很好的抑制。ASIPPSpectrum Results OHM HeatingWI:Wavelength:400.87nm Configuration:5d5.(6S).6s-5d5.(6S).6p限制器于280-275的SOL区域中，没有观测到W线，表面附近没有W杂质。当限制器与等离子体接触，在270mm位置时，有明显的W峰出现，随着限制器更进一步深入到265mm位置时，W杂质峰线的相对强度也变大。当限制器更进一步到260mm位置时，从红外成像仪检测到表面的温度达到800。此时，W峰的强度值变化更加明显。此时，应该有大量的W杂质进入了活动限制器表面附近区域的等离子体中。ASIPPLHCD驱动等离子体辐照实验在LHCD中，等离子体的基本参数如下：等离子体电流约为150kA，电子密度约为1.3e19m-3,LHCD功率约为320kW。将活动限制器从从HT-7的SOL区域往等离子体边缘移动、然后直接与等离子体接触并成为主限制器。实验中共采用了以下位置逐步降低限制器：280mm，277mm，275mm，272mm，270mm，268mm，265mm。氧碳杂质的光谱观测结果与欧姆放电类似。在LHCD等离子体辐照中，活动限制器表面温度变化明显，在265mm位置时，表面温度就达到了900，此时停止了限制器的进一步向下移动。ASIPP91404:340mm 91388:277mm 91390:275mm 91391:272mm 91392:270mm 91395:268mm ASIPPSpectrum Results LHCDLHCD等离子体辐照下活动限制表面在HT-7中不同位置时WI杂质的谱线情况与欧姆放电类似的是随着限制器不断深入，W杂质峰线的相对强度也变大。与之不同的是，限制器在277mm位置时，就可以看到微弱的W杂质峰线的出现。并在268mm处，W线的强度达到了极大值 ASIPPWlinerelativeintensityinOHMandLHCDOHM和LHCD两种等离子体辐照活动限制表面在HT-7中不同位置时WI杂质的谱线（400.87nm）相对强度的变化曲线与欧姆加热等离子体相比，LHCD等离子体对活动限制器表面有更强的刻蚀效果。在相同的位置下，LHCD中W杂质谱线的强 ASIPPIBW 加热等离子体辐照实验加热等离子体辐照实验IBW加热等离子体参数Ip约为150kA，ne约为1.5-1.3e19m-3,IBW功率约为60kW,IBW频率约为30MHz限制器分别置于280mm,275mm,270mm,265mm,260mm等不同的位置WI谱线观测结果与OHM加热等离子体条件下相似 ASIPP91321:340mm 91330:275mm 91340:270mm 91351:265mm 91359:260mm ASIPPSpectrum Results IBW Heating ASIPP本次试验光纤光谱仪的安装使用在W杂质行为监测中取得了初步效果。另外在本次实验过程中，由于涂层制备工艺的问题，活动限制器表面在局部小区域内出现了材料失效现象，其中位于电子侧的表面温度在等离子体辐照结束后下降缓慢，并有某点处的温度远远高于周围温度。这些实验结果将有力地指导下一步的活动限制器的改造和W材料的深入研究。总结总结 ASIPP致谢石跃江 吴振伟 符佳 孙丹鹏HT-7 Team对实验过程中提供大力帮助的老师和同学表示深深的谢意