Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 23: Plasma-Wand-Wechselwirkung II

P 23.5: Vortrag

Donnerstag, 6. März 1997, 15:00–15:15, P 10

Verhalten borhaltiger Schutzfilme auf Wandelementen von TEXTOR-94 bei hohen Leistungsflüssen — •P. Wienhold¹, F. Weschenfelder¹, P. Karduck², M. Rubel³ und J. von Seggern¹ — ¹Forschungszentrum Jülich, IPP, Ass. EURATOM/KFA, 52425 Jülich — ²Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie, RWTH-Aachen — ³Physics Department Frescati, Ass.EURATOM/NFR, KTH-Stockholm

Wie Beobachtungen mittels Colorimetrie gezeigt haben, wird die Erosion amorpher borhaltiger Schutzfilme durch Redeposition und Zufluß von Kohlenstoff aus dem Hintergrundplasma verlangsamt. Dabei ändert sich ihre Zusammensetzung. Bei hohen Leistungsflüssen mit Temperaturexkursionen, wie sie auf borierten Graphitlimitern während Zusatzheizung auftreten, werden die Filme jedoch schnell erodiert. Im Experiment wurde ein borierter (200nm a-B:D/Al-Zwischenschicht) pultförmiger Graphitkörper bis auf 6mm an den Plasmarand gebracht und hohen Flüssen (1.5MW NBI) ausgesetzt. Die Temperaturen (lokal 2000K) an der Oberfläche wurden colorimetrisch aus der Farbtemperatur ermittelt. Trotz heftiger Erosion (>10nm/s) wurde ein Teil des Materials in direkter Nachbarschaft der heißen Zonen redeponiert und erhöhte dort zunächst die Schichtdicke. Diese wurden nach jeder Entladung aus der Interferenzfarbe bestimmt, bis der größte Teil des Films erodiert oder intransparent war. Danach (178.3s) wurden die Reste auf dem noch intakten Al-Substrat mittels AES, NRA und EPMA untersucht. In die Diskussion der Befunde werden spektroskopischen Beobachtungen einbezogen.