ECR 清洗与硼化

ECR 清洗与硼化

余耀伟 高翔 胡建生 单家芳2008-2-23

背景与意义

Electron Cyclotron Resonance ECR 清洗是 ITER 的一个备选方法 国际上最近无新研究发表（ 2005 年至今） ECR与 ICRF清洗效果的详细比较 ECR局部硼化

上轮实验

实验参数： 功率： 2.45 GHz ， 3 、 5 、 9 kW 连续注入 纵场： 0.088-0.066 T 气体： D2/He （ 7.8×10-3-8.3×10-2 Pa ）

实验结果： 电子温度：～ 3 eV 等离子体环向均匀，极向位置可由纵场控制 清除率：

三种功率（ 3 ， 5 ， 9 kW ）差别微小 气压影响显著 D2 的清洗效果优于 He 与 ICR 的比较：清除率在同一量级上略低

上轮实验

He ECR discharge cleaning

上轮实验

D2 ECR discharge cleaning Decreasing toroidal field

~0.088 T

~0.072 T

~0.066 T

上轮实验

ECR ＋ GDC VS ECR

存在问题

清洗后不能恢复放电 ECR 增强了再循环 LHW 不能连续注入，功率应适度

没有与 ICR 清洗的直接比较 缺少 ECR 等离子体低参数测量

电子密度（ 3×1015 － 2×1018 m-3 ） 电子温度及分布（ 1 － 20 eV ） 离子温度及分布（ 1 － 10 eV ） 中性粒子能量

实验目的

与 ICR 清洗的准确比较 清洗后快速恢复放电 清洗对放电的影响 ECR 局部硼化，以及对放电的影响

实验方法

ECR 清洗 ICRF 清洗 ECR 清洗，低功率脉冲式注入 LHW 恢复放电

ECR 硼化 退纵场，器壁升温，装样品等准备 硼化，约 3 小时 ECR 清洗或 GDC 恢复放电

实验条件 LHW 、 ICRF 协助 纵场： 0.07~0.1 T 极向场 ECR 局部硼化

高场侧、低场侧 膜厚测量：膜厚测量仪＋样品

参数测量 电子密度、温度 离子温度 中性粒子能量

申请时间 ECR 清洗：约 4 小时 ECR 硼化：两次，各 7 小时左右

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