2 research outputs found
The lithium stellarator experiment. TJ-II as a benchmark
In the last years, lithium wall conditioning has been carried out in several fusion devices (Tokamaks, Compact Toruses) by different techniques, providing in many instances record values of plasma parameters and enhanced plasma reproducibility. Behind these findings are the low recycling, low contamination and non-coronal enhanced radiative power dissipation properties of Li. Stellarators are best suited for reactor concepts as far as they basically free from extreme thermal load events. However, the potential problem of impurity accumulation must be taken into account. Therefore, the use of low Z elements as PFC would be highly desirable. In the present work, the plasma performance of the TJ-II Heliac under Li-coated wall conditions with lithium is described. Compared to previous coatings, lithium has produced the best plasma performance to date, leading to the achievement of record values in plasma density and energy confinement. In the present work, the impact of the Li coating operation on reactor relevant issues, such as particle exhaust and retention, high-density operation, confinement characteristics and plasma wall interaction issues is stressed.ΠΠ° ΠΏΡΠΎΡΡΠ·Ρ ΠΎΡΡΠ°Π½Π½ΡΡ
ΡΠΎΠΊΡΠ² ΠΎΠ±ΡΠΎΠ±ΠΊΡ ΡΡΡΠ½ΠΎΠΊ Π»ΡΡΡΡΠΌ Π±ΡΠ»ΠΎ ΠΏΡΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ Π² ΠΊΡΠ»ΡΠΊΠΎΡ
ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΈΡ
ΡΡΡΠ°Π½ΠΎΠ²ΠΊΠ°Ρ
(ΡΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ°ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡΠ½Ρ ΡΠΎΡΠΈ) Π· Π²ΠΈΠΊΠΎΡΠΈΡΡΠ°Π½Π½ΡΠΌ ΡΡΠ·Π½ΠΈΡ
ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΡΠ², ΡΠΎ Π·Π°Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΠΈΠ»ΠΎ Ρ Π±Π°Π³Π°ΡΡΠΎΡ
Π²ΠΈΠΏΠ°Π΄ΠΊΠ°Ρ
ΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½Π½Ρ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Π· ΡΠ΅ΠΊΠΎΡΠ΄Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΠ°ΠΌΠΈ ΡΠ° ΠΏΠΎΠΊΡΠ°ΡΠ΅Π½ΠΈΠΌ Π²ΡΠ΄ΡΠ²ΠΎΡΠ΅Π½Π½ΡΠΌ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡΠ². Π¦Ρ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠΈ ΠΏΠΎΠ²βΡΠ·Π°Π½Ρ Π· Π½ΠΈΠ·ΡΠΊΠΈΠΌ ΡΠ΅ΡΠΈΠΊΠ»ΡΠ½Π³ΠΎΠΌ, ΡΠΎ Π²Π»Π°ΡΡΠΈΠ²ΠΈΠΉ Π»ΡΡΡΡ, ΡΠ»Π°Π±ΠΊΠΈΠΌ Π·Π°Π±ΡΡΠ΄Π½Π΅Π½Π½ΡΠΌ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Ρ ΠΏΡΠ΄Π²ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠΌ Π½Π΅ ΠΊΠΎΡΠΎΠ½Π°Π»ΡΠ½ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΈΠ½Π°Π½Π½ΡΠΌ Π²ΠΈΠΏΡΠΎΠΌΡΠ½ΡΠ²Π°Π½Π½Ρ. Π‘ΡΠ΅Π»Π°ΡΠ°ΡΠΎΡΠΈ ΠΊΡΠ°ΡΠ΅ Π·Π° Π²ΡΠ΅ ΠΏΡΠ΄Ρ
ΠΎΠ΄ΡΡΡ Π΄Π»Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅ΠΏΡΡΡ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°, Π±ΠΎ Π² Π½ΠΈΡ
Ρ ΠΏΡΠΈΠ½ΡΠΈΠΏΡ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ Π±ΡΡΠΈ ΠΏΡΠ΄Π²ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΡ
ΡΠ΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ
Π½Π°Π²Π°Π½ΡΠ°ΠΆΠ΅Π½Ρ. ΠΠ»Π΅ ΡΡΠ΅Π±Π° Π²ΡΠ°Ρ
ΠΎΠ²ΡΠ²Π°ΡΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ»ΠΈΠ²ΡΡΡΡ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡΠ΅Π½Π½Ρ Π΄ΠΎΠΌΡΡΠΎΠΊ. Π’ΠΎΠΌΡ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅ Π±Π°ΠΆΠ°Π½ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
Π½ΡΡ
, ΡΠΊΡ ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΠ½Π΅Π½Ρ Π΄ΠΎ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ, Π²ΠΈΠΊΠΎΡΠΈΡΡΠΎΠ²ΡΠ²Π°ΡΠΈ Π΅Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΈ Π· Π½ΠΈΠ·ΡΠΊΠΈΠΌ Z. Π Π΄Π°Π½ΡΠΉ ΡΠΎΠ±ΠΎΡΡ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΎ Π΅ΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠΈ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½Π½Ρ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Π² Π³Π΅Π»ΡΠ°ΠΊΡ TJ-II Π² ΡΠΌΠΎΠ²Π°Ρ
ΠΏΠΎΠΊΡΠΈΡΡΡ ΡΡΡΠ½ΠΎΠΊ Π»ΡΡΡΡΠΌ. ΠΠΎΡΡΠ²Π½ΡΠ½ΠΎ Π· ΠΏΠΎΠΊΡΠΈΡΡΡΠΌΠΈ, ΡΠΎ Π²ΠΈΠΊΠΎΡΠΈΡΡΠΎΠ²ΡΠ²Π°Π»ΠΈΡΡ ΡΠ°Π½ΡΡΠ΅, Π»ΡΡΡΠΉ Π·Π°Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΠΈΠ² ΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½Π½Ρ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Π· Π½Π°ΠΉΠΊΡΠ°ΡΠΈΠΌΠΈ Π½Π° Π΄Π°Π½ΠΈΠΉ ΡΠ°Ρ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΠ°ΠΌΠΈ, Π΄ΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ²ΡΠΈ Π΄ΠΎΡΡΠ³ΡΠΈ ΡΠ΅ΠΊΠΎΡΠ΄Π½ΠΈΡ
Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½Ρ Π³ΡΡΠΈΠ½ΠΈ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ ΡΠ° ΡΡΡΠΈΠΌΠ°Π½Π½Ρ Π΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ. ΠΡΠ΄ΠΊΡΠ΅ΡΠ»Π΅Π½Π° Π²Π°ΠΆΠ»ΠΈΠ²ΡΡΡΡ Π»ΡΡΡΡΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΡΠΈΡΡΡ Π΄Π»Ρ ΡΠ°ΠΊΠΈΡ
Π°ΡΠΏΠ΅ΠΊΡΡΠ² ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°, ΡΠΊ Π²ΡΡΠ°ΡΠΈ Ρ Π·Π°ΡΡΠΈΠΌΡΠ²Π°Π½Π½Ρ ΡΠ°ΡΡΠΈΠ½ΠΎΠΊ, ΡΠΎΠ±ΠΎΡΠ° ΠΏΡΠΈ Π²ΠΈΡΠΎΠΊΡΠΉ Π³ΡΡΠΈΠ½Ρ, Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ ΡΡΡΠΈΠΌΠ°Π½Π½Ρ ΡΠ° Π²Π·Π°ΡΠΌΠΎΠ΄ΡΡ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ°-ΡΡΡΠ½ΠΊΠ°.Π ΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄Π½ΠΈΡ
Π»Π΅Ρ ΠΎΠ±ΡΠ°Π±ΠΎΡΠΊΠ° ΡΡΠ΅Π½ΠΎΠΊ Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ΠΌ Π±ΡΠ»Π° ΠΏΡΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π² Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΠΈΡ
ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΡΡ
ΡΡΡΠ°Π½ΠΎΠ²ΠΊΠ°Ρ
(ΡΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ°ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠΎΡΡ) Ρ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡΠ°Π·Π»ΠΈΡΠ½ΡΡ
ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΡΡΠΎ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠ»ΠΎ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ
ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡ
ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Ρ ΡΠ΅ΠΊΠΎΡΠ΄Π½ΡΠΌΠΈ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ ΡΠ»ΡΡΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΡΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΡΡ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠΎΠ². ΠΡΠΈ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡ ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Ρ ΡΠΎ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΡΠΌΠΈ Π»ΠΈΡΠΈΡ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡΠ΅ΡΠΈΠΊΠ»ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ, ΡΠ»Π°Π±ΡΠΌ Π·Π°Π³ΡΡΠ·Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ ΠΈ ΠΏΠΎΠ²ΡΡΠ΅Π½Π½ΡΠΌ Π½Π΅ ΠΊΠΎΡΠΎΠ½Π°Π»ΡΠ½ΡΠΌ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ·Π»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΡ. Π‘ΡΠ΅Π»Π»Π°ΡΠ°ΡΠΎΡΡ Π»ΡΡΡΠ΅ Π²ΡΠ΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ
ΠΎΠ΄ΡΡ Π΄Π»Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅ΠΏΡΠΈΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°, ΠΈΠ±ΠΎ Ρ Π½ΠΈΡ
Π² ΠΏΡΠΈΠ½ΡΠΈΠΏΠ΅ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ ΠΏΠΎΠ²ΡΡΠ΅Π½Π½ΡΡ
ΡΠ΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΡΡ
Π½Π°Π³ΡΡΠ·ΠΎΠΊ. ΠΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ
ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΡΠΈΡΡΠ²Π°ΡΡ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ΠΉ. ΠΠΎΡΡΠΎΠΌΡ Π²Π΅ΡΡΠΌΠ° ΠΆΠ΅Π»Π°ΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
Π½ΠΎΡΡΡΡ
, ΠΎΠ±ΡΠ°ΡΡΠ½Π½ΡΡ
ΠΊ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΡ Ρ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ Z. Π Π½Π°ΡΡΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ΅ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Π½Ρ ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Π² Π³Π΅Π»ΠΈΠ°ΠΊΠ΅ TJ-II Π² ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡΡ
ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡ ΡΡΠ΅Π½ΠΎΠΊ Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ΠΌ. ΠΠΎ ΡΡΠ°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡ Ρ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈΡΡ ΡΠ°Π½ΡΡΠ΅, Π»ΠΈΡΠΈΠΉ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠ» ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Ρ Π½Π°ΠΈΠ»ΡΡΡΠΈΠΌΠΈ Π² Π½Π°ΡΡΠΎΡΡΠ΅Π΅ Π²ΡΠ΅ΠΌΡ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΠ°ΠΌΠΈ, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ² Π΄ΠΎΡΡΠΈΡΡ ΡΠ΅ΠΊΠΎΡΠ΄Π½ΡΡ
Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ ΠΈ ΡΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½ΠΈΡ ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ. ΠΠΎΠ΄ΡΡΡΠΊΠΈΠ²Π°Π΅ΡΡΡ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ Π»ΠΈΡΠΈΠ΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΡΡΡΠΈΡ Π΄Π»Ρ ΡΠ°ΠΊΠΈΡ
Π°ΡΠΏΠ΅ΠΊΡΠΎΠ² ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°, ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠ°ΡΡ
ΠΎΠ΄ ΠΈ ΡΠ΄Π΅ΡΠΆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ°ΡΡΠΈΡ, ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ° ΠΏΡΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡΡΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ, Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ ΡΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½ΠΈΡ ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡΠ²ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ°-ΡΡΠ΅Π½ΠΊΠ°