معیار پارامترهای مجاز افروزش لکه داغ در سوخت دوتریوم تریتیوم آلاییده یونی

پیش از آغاز افروزش، سوخت ممکن است از مسیرهای مختلفی از جمله مواد سازنده لایه قطع­کننده هدف، دیواره­ی هولرام، اندرکنش دیواره جانبی هدایتگر مخروطی با سوخت در مرحله انفجار درونی و ماده نوک مخروط، منجر به رهاسازی و مخلوط شدن عناصر سازنده­ی آن­ها به محیط پلاسمای تاج و حتی سوخت چگال خالص DT شود. نخست، در چارچوب افروزش جرقه­ای مرکزی، ناحیه مجاز افروزش لکه داغ DT در صفحه Hs-Ts رسم گردید و نشان داده شد که به ازای درصد ورودی معینی از ناخالصی طلا، با افزایش نسبی سرعت انفجار درونی، محدوده مرز ناحیه­ی مجاز افروزشی به تدریج بزرگ­تر می­شود و در سرعت­های انفجار درونی کوچک­تر ازcm/s  ۱۰۷×۷/۱ دو جزیره افروزشی وجود دارد. همچنین، برای آلاینده­های فلزی رایج، افزایش کسر ناخالصی در ناحیه لکه­ی داغ موجب محدودیت در پارامترهای مجاز افروزشی می­شود که با افزایش تدریجی آن، منجر به خاموش شدن لکه­ی داغ خواهد شد. در ادامه، در چارچوب ایده افروزش سریع، چگالی سطحی لکه­ی داغ در پلاسمای افروزشی غیرتعادلی دوتریوم- تریتیوم آلاییده به کسر ناچیزی از یون­های ناخالصی کربن و طلا استخراج گردید. بر این اساس، منحنی­های هم­تراز پارامتر چگالی سطحی مجاز در الگوی دو-دمایی در صفحه دمایی Te-Ti ترسیم شدند. نشان داده شد که با افزایش کسر ناخالصی، شاهد افزایش شدید شار تابش خروجی از مرز لکه داغ خواهیم بود که در نتیجه آن، محدوده مجاز افروزشی با سرعت کاهش یافته و شرایط افروزش سوخت بسیار دشوارتر از حالت سوخت خالص می­گردد. حساسیت این تغییرات، مستقیم وابسته به ضریب افزایش توان تابش ترمزی است که تابعی از پارامترهای درصد غلظت ناخالصی αimp و عدد اتمی یون ناخالص (درجه یونش آن)، Zimp، می­باشد. افزون بر این، در منحنی­های هم­تراز، کمینه دمای یونی مجاز برای آغاز افروزش در سوخت دوتریوم-تریتیوم آلاییده فلزی نیز قابل مشاهده است.

کلیدواژه ها:

پارامتر افروزش لکه داغ ، الگوی غیرتعادلی ، ناخالصی فلزی ، افروزش سریع ، نمودار لیندل ویندر