Details

Цель работы – разработка подхода к определению режимов очистки с помощью бомбардировки ионами из плазмы локального ВЧ емкостного разряда первого зеркала оптической диагностики токамака ИТЭР от загрязнений материалами эрозии первой стенки и продуктов окисления при аварийном выбросе пара охлаждающей воды. В работе была разработана программная реализация диффузионно-дрейфового приближения для аналитического решения уравнений Больцмана для высокочастотного ёмкостного разряда.  Полученная модель позволила рассчитывать внутренние параметры плазмы и конечные режимы травления. Были определены оптимальные режимы травления для целевых загрязнений первого зеркала системы диагностики активной спектроскопии в условиях ИТЭР, позволяющие восстанавливать коэффициент отражения при минимальном повреждении оптической поверхности первого зеркала. Проведённое исследование носит как фундаментальный, так и прикладной характер, оно направлено на установление зависимостей самосогласованных параметров газового разряда между собой, позволяющее свободно перемещать рабочую точку, а также позволило определить оптимальную комбинацию входных параметров разряда для ионной очистки определённого первого зеркала для методов оптической диагностики ИТЭР.

The objective of this study is to develop an approach to determining cleaning regimes using ion bombardment from the local capacitively coupled RF discharge in the First Mirrors of the ITER optical diagnostics system to remove contamination from materials from the first walls erosion and oxidation products resulting from a Steam Ingress Event. This study involved developing a software implementation of the drift-diffusion approximation in order to the analytically solve Boltzmann equations for Capacitively Coupled RF discharge. The resulting model allowed for calculating the internal plasma parameters and final etching regimes. Optimal etching regimes were determined for target contamination of the first mirror for the CXRS diagnostics system under ITER conditions, allowing the restoration of First Mirrors reflectivity with minimal damage to its optical surface. The conducted research is of both fundamental and applied nature, as it is aimed at establishing the dependencies of self-consistent parameters of the gas discharge, allowing precise control of the sputtering, and also made it possible to determine the optimal combination of contolling discharge parameters of ion cleaning for a specific First Mirror Unit.