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P: Fachverband Plasmaphysik

P 17: Poster: Plasma-Wand-Wechselwirkung

P 17.3: Poster

Mittwoch, 1. April 2009, 17:30–19:30, Foyer des IfP

Plasma-Abtragung amorpher Kohlenwasserstoffschichten in kastellierten Strukturen — •Christian Schulz, Volker Philipps, Andrey Litnovsky und Ulrich Samm — Institut für Energieforschung - Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich, Assoziation EURATOM-FZJ, Trilaterales Euregio Cluster, 52425 Jülich, Germany

Die Kodeposition von Kohlenstoff und Wasserstoffisotopen in Form amorpher Schichten auf der Gefäßwand ist ein Sicherheitsproblem für den geplanten Experimentalreaktor ITER aufgrund der Akkumulation von Tritium. Deshalb ist die Entwicklung effektiver Methoden zur Entfernung dieser Schichten bzw. zur Freisetzung des gebundenen Wasserstoffes erforderlich. Eine besondere Herausforderung stellen dabei die Schlitze sogenannter kastellierter Strukturen dar, die dazu gedacht sind thermomechanische Spannungen und Wirbelströme zu reduzieren. Die Möglichkeiten die o.g. Schichten in solchen Schlitzstrukturen mittels Plasmen abzutragen wurden in der toroidalen Plasmaanlage TOMAS untersucht. Dazu wurden speziell gefertigte kastellförmige Edelstahlproben mit Kohlenwasserstoffilmen vorbeschichtet, als kastellierte ITER-ähnliche Struktur zusammmengefügt und in TOMAS Glimmentladungsplasmen ausgesetzt. Der Vergleich von Vor- und Nachanalyse der Probenoberfläche nach Glimmentladungen in Wasserstoff zeigt auf den in direktem Plasmakontakt stehenden Oberseiten eine komplette Erosion der ca. 95 nm dicken Kohlenstoffschicht in ca. 4 h. Auf den Schlitzwänden ergab sich im oberen Bereich nach 10 h lediglich ein Abtrag von ca. 30 nm. Im unteren Teil und auf dem Schlitzboden wird sogar eine Deposition von 20 bis zu 100 nm beobachtet.