Augsburg 2006 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 24: Plasma-Wand Wechselwirkung 3

P 24.3: Vortrag

Mittwoch, 29. März 2006, 15:15–15:30, 1002

Erosion und Deposition gemischter Kohlenstoff/ Wolfram Wandkomponenten im Tokamak TEXTOR — •S. Droste, D. Borodin, A. Kirschner, A. Kreter, V. Philipps und U. Samm — Institut für Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich, Assoziation EURATOM-FZJ, Trilateral Euregio Cluster, www.fz-juelich.de/ipp

Für das zukünftige Fusionsexperiment ITER sind als Wandmaterialien Kohlenstoff (C), Beryllium (Be) und Wolfram (W) vorgesehen, die sich durch Erosion, Verunreinigungstransport im Plasma und dann Deposition vermischen können. ¹³CH₄ Gaseinlass-Experimente haben gezeigt, dass sich unter bestimmten Bedingungen C Verunreinigungen effektiver auf Graphit ablagern als auf W. Der Monte Carlo Code ERO simuliert den dreidimensionalen Transport von Verunreinigungsteilchen durch ein Hintergrundplasma mit Hilfe der Testteilchennäherung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung der Plasmateilchen mit den Wandkomponenten [1]. Mit dem derzeitigen Oberflächenmodell von ERO ist es nicht möglich, die stark verminderte C Deposition auf W zu simulieren. Deshalb wurde ERO mit SDTrimSP gekoppelt (aktuelle Version von TRIDYN [2], IPP Greifswald), um den Einfluss der Implantationstiefen der Verunreinigungen in die Wandmaterialien zu untersuchen. Simulationen eines Fallbeispiels zeigen, dass die Deposition von C auf W in dem gekoppelten Code um bis zu 50% kleiner ist, als von C deponiert auf C. Die Simulation für das C Substrat unterscheidet sich wie erwartet nicht von Ergebnissen mit dem ungekoppelten Code (∼ 3% Abweichung).

[1] A. Kirschner et al., Nucl. Fusion 40 (2000) 989

[2] W. Eckstein, Computer Simulation of Ion-Solid Interaction, Springer 1991