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J-GLOBAL ID：202202211168963596   整理番号：22A0388731

NBI ICP源におけるプラズマ対向材料としての銅の応力駆動表面膨張と剥離【JST・京大機械翻訳】

Stress-driven surface swell and exfoliation of copper as the plasma-facing materials in NBI ICP source

著者 (13件)： Cui Yunqiu (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Fan Hongyu (School of Physics and Materials Engineering, Dalian Minzu University, Dalian 116600, People’s Republic of China) ,  Niu Chunjie (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Liu Weifeng (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Zhao Zilu (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Wang Qiang (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Li Xiaoping (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Li Xiaoping (School of Science, Dalian Maritime University, Dalian 116026, People’s Republic of China) ,  Zhang Yang (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Mei Xianxiu (Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Lei Guangjiu (Southwestern Institute of Physics (SWIP), Chengdu, Sichuan 610225, People’s Republic of China) ,  Lu Na (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China) ,  Liu Dongping (School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, People’s Republic of China)
資料名： Plasma Physics and Controlled Fusion  (Plasma Physics and Controlled Fusion)
巻： 64  号： 1  ページ： 015002 (11pp)  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0471A  ISSN： 0741-3335  CODEN： PLPHBZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 中性ビーム注入(NBI)加熱はトカマク核融合装置で使用される重要な補助加熱法である。NBI誘導結合プラズマ(ICP)源におけるファラデイシールド(FS)と加速器グリッドの材料は,高密度水素プラズマ照射による動作中に損傷され,従ってNBIシステムの安定性に影響を与える。本論文では,一連の水素プラズマ曝露実験を,酸素フリー銅(OFC)試験片について,イオンエネルギー20-200eV,照射フルエンス1.0×1025m-2で,400K-850Kで行った。一方,気泡成長および水素保持の数値シミュレーションのために,速度方程式モデルを採用した。OFC損傷に及ぼすOFC表面温度,水素イオンエネルギーおよびフルエンスの影響を実験的および数値的に調査した。表面観察は,走査電子顕微鏡により400Kと600KでOFC試料に膨潤と剥離が形成されることを示した。400Kで20から200eVまで変化する水素イオンエネルギーはOFC表面微細構造にほとんど影響しないことが観察された。シミュレーション結果は,初期気泡半径が変化するとき,異なる臨界温度が存在することを示す。気泡表面密度は上昇し,気泡サイズは温度上昇(臨界温度以下)と共に減少した。さらに,隣接気泡は水素気泡の成長により互いに近くなり,強い引張応力が水素気泡の周囲材料内部に生成した。水素気泡に起因するいくつかの亀裂がOFCの表面に現れ,圧力誘起応力を緩和し,最終的にOFC FS/格子材料損傷をもたらす。本研究は,NBIデバイスにおける極端な運転条件下でのOFC材料の水素保持と破壊機構を理解するのに役立つ。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： トカマク ,  気泡 ,  亀裂 ,  シミュレーション ,  走査電子顕微鏡 ,  陽子 ,  臨界温度 ,  膨潤 ,  水素 ,  *銅 ,  引張応力 ,  フルエンス ,  プラズマ曝露
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  イオンエネルギー , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 核融合装置  (BJ02083Z)

タイトルに関連する用語 (6件)： NBI ,  ICP ,  プラズマ対向材料 ,  銅 ,  応力 ,  膨張