Использование литиевых капиллярных структур в омических разрядах токамака Т-10

Представлены результаты экспериментов на токамаке Т-10 с использованием литиевых капиллярно-пористых структур. Показано, что напыление лития в условиях графитовых диафрагм, позволяет значительно снизить рециклинг дейтерия и уровень примесей в плазме. При этом рециклинг значительно растет через 5 разрядов после начала экспериментального дня, а эффект снижения уровня примеси сохраняется в течение 150—300 разрядов. Приведены результаты использования капиллярно-пористой структуры с литиевым наполнением в качестве подвижной рельсовой диафрагмы в конфигурации Т-10 с вольфрамовыми основными диафрагмами. Введение литиевой диафрагмы в область SOL позволяет снизить рециклинг и получить разряды с эффективным зарядом плазмы, приближающимся к единице. При этом эффект увеличивается по мере накопления распыленного в камере лития. Экспериментально показано, что капиллярно-пористая структура с литиевым наполнением может быть использована как основная диафрагма при продольных тепловых потоках плазмы до 3.6 МВт/м². Однако необходимым условием является полная пропитка пористой структуры литием и предотвращение выдавливания лития в разряд в результате взаимодействия протекающего на диафрагму тока с тороидальным магнитным полем. Эксперименты показали, что для получения разрядов с малой примесью лития, необходим сильный газонапуск дейтерия или примеси для снижения температуры периферии плазмы и эффективное охлаждение диафрагмы ниже 450 °C. В противном случае диафрагма переходит в режим сильного испарения с большими потоками лития, которые приводят к значительному росту концентрации лития в плазме. Сильное испарение снижает приток тепла и стабилизирует температуру диафрагмы.