The effect of a small helium addition on the plasma-surface interaction in QSPA

Abstract

The synergistic effects of tungsten exposure to combined hydrogen and helium particle fluxes as well as transient thermal loads need to be extensively studied for implementation of fusion reactor project. The mixture of hydrogen and helium was used as the working gas for plasma stream generation within the QSPA-M accelerator. The parameters of the mixed hydrogen and helium plasma were similar to those of pure hydrogen plasma generated in QSPA-M. It was shown that the small addition of helium (5%) to hydrogen does not strongly influence plasma surface interaction. The influence of the external magnetic field on plasma surface interaction is also discussed.

Для реалізації проекту термоядерного реактора необхідно детально вивчити синергетичні ефекти впливу на вольфрам комбінованих потоків частинок водню і гелію, а також перехідних теплових навантажень. Суміш водню та гелію використовувалася в якості робочого газу для генерації плазмових потоків в установці КСПП-M. Параметри воднево-гелієвої плазми в КСПП-M були подібні до параметрів чисто водневої плазми. Показано, що невелике додавання гелію (5%) до водню не має сильного впливу на взаємодію плазми з поверхнею. Обговорено також вплив зовнішнього магнітного поля на взаємодію плазми з поверхнями.