Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Plasma- Wand- Wechselwirkung

P 21.4: Vortrag

Donnerstag, 28. Februar 2013, 17:30–17:45, HS 3

Analyse des Teilchentransportes in die Spalten von kastellierten Wolfram-Strukturen in Abhängigkeit von deren Geometrie — •Maren Hellwig¹, A. Litnovsky¹, D. Matveev¹, A. Kirschner¹, O. Schmitz¹, S. Richter², U. Samm¹ und das TEXTOR Team¹ — ¹Institut für Energie- und Klimaforschung - Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich GmbH, Assoziation EURATOM-FZJ, Partner im Trilateralen Euregio Cluster, Jülich, Deutschland — ²GFE, RWTH Aachen, Deutschland

Die Wandstrukturen von Fusionsreaktoren werden sehr hohen Wärmebelastungen ausgesetzt. Daher ist die Wand der Brennkammer und des Divertors in einzelne Zellen, den sogenannten kastellierten Strukturen, unterteilt, um die Bildung von Rissen sowie Wirbelströmen im Wandmaterial zu vermindern. Jedoch können Verunreinigungen und Brennstoffansammlungen in den Spalten der kastellierten Strukturen insbesondere die Lebensdauer des ITER Divertors stark reduzieren, da nur sehr begrenzte Reinigungsmöglichkeiten bestehen.
Daher wurden in Experimenten an TEXTOR gleichzeitig kastellierte Strukturen aus Wolfram mit einer konventionellen und einer optimierten Geometrie im Randschichtplasma exponiert. Mittels Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) wurde anschließend die Kohlenstoffdeposition entlang poloidaler Spalten gemessen. Dabei konnte eine Verminderung der Deposition im Falle der optimierten Geometrie um einen Faktor von 1,2 - 1,5 festgestellt werden. Die experimentellen Depositionsmuster in den Spalten wurden mit 3D-GAPS Simulationen verglichen, welche sogar einen stärken Trend vorhergesagt hatten.