Damaging of pure tungsten with different microstructure under sequential QSPA and LHD plasma loads

Abstract

The cracking thresholds were evaluated for tungsten samples with different microstructure in the course of QSPA Kh – 50 repetitive plasma loads. No damage has been observed on the exposed surfaces under 0.1 MJ/m². Nevertheless, cracks were detected in the bulk of irradiated tungsten (with longitudinal grain orientation). Increasing heat load up to 0.2 MJ/m² caused the damaging of all types of tungsten targets. The observed cracks propagate to the bulk mainly transversely and parallel to the irradiated surface. The effect of the subsequent exposure with LHD divertor plasma on the tungsten samples was analyzed. The obtained results are discussed.

Було оцінено пороги розтріскування для зразків вольфраму з різною мікроструктурою в процесі повторюваних плазмових навантажень КСПП Х–50. При навантаженнях менше 0,1 МДж/м², на відкритих поверхнях зразків вольфраму ушкоджень не спостерігається. Проте, тріщини спостерігаються в обсязі опроміненого зразка вольфраму з поздовжньою орієнтацією зерен. Підвищення теплового навантаження до 0,2 МДж/м² призводить до пошкодження всіх типів вольфрамових мішеней. Тріщини поширюються в обсязі в основному поперечно і паралельно до опромінюваної поверхні. Проаналізовано вплив діверторної плазми LHD на поверхню зразків вольфраму. Порівнюються результати впливу на зразки вольфраму з різною мікроструктурою.

Были оценены пороги растрескивания для образцов вольфрама с различной микроструктурой в процессе повторяющихся плазменных нагрузок КСПУ Х–50. При нагрузках менее 0,1 МДж/м² на открытых поверхностях образцов вольфрама повреждений не наблюдается. Тем не менее трещины наблюдаются в объеме облученного образца вольфрама с продольной ориентацией зерен. Повышение тепловой нагрузки до 0,2 МДж/м² приводит к повреждению всех типов вольфрамовых мишеней. Наблюдаемые трещины распространяются в объеме в основном поперечно и параллельно облучаемой поверхности. Проанализировано влияние диверторной плазмы LHD на поверхность образцов вольфрама. Сравниваются результаты воздействия на образцы вольфрама с различной микроструктурой.