Análisis Ex Situ de LIBS de los Azulejos de la Pared del Desviador WEST después de la Campaña C3
Autores: Jõgi, Indrek; Paris, Peeter; Bernard, Elodie; Diez, Mathilde; Tsitrone, Emmanuelle; Hakola, Antti; Likonen, Jari; Vuoriheimo, Tomi; Grigore, Eduard; ,
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis Ex Situ de LIBS de los Azulejos de la Pared del Desviador WEST después de la Campaña C3
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Retención de combustible
Paredes de tokamak
Método LIBS
Análisis de composición
Perfiles de profundidad
Impurezas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo de la retención de combustible en las paredes del tokamak requiere el desarrollo de métodos de análisis de composición remota, como la espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS). El presente estudio investiga la viabilidad del método LIBS para analizar la composición y la retención de combustible en tres muestras de los azulejos marcadores de erosión del divertor de WEST después de la campaña experimental C3. Las muestras investigadas procedían de regiones de azulejos fuera de las zonas de erosión y deposición fuertes, donde la variación de las capas de depósito delgadas es relativamente pequeña y facilita la comparación cruzada entre diferentes métodos de análisis. Los perfiles de profundidad de los principales constituyentes W, Mo y C fueron consistentes con los perfiles de profundidad determinados por otros métodos de análisis de composición, como la espectroscopia de emisión óptica por descarga de brillo (GDOES) y la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS). La resolución de profundidad promedio de LIBS determinada a partir de los perfiles de profundidad fue de 100 nm/disparo. La promediación de los espectros recolectados de múltiples puntos de una misma muestra nos permitió mejorar la relación señal-ruido, investigar la presencia de combustible D y trazas de impurezas como O y B. En las regiones de azulejos investigadas con erosión y deposición despreciables, estas impurezas fueron claramente detectables durante el primer disparo láser, mientras que la señal disminuyó al nivel de ruido después de algunos disparos láser subsiguientes en el mismo punto. La investigación de LIBS de muestras procedentes de las regiones de deposición de los azulejos puede aclarar aún más la capacidad de LIBS para investigar impurezas traza.
Descripción
El monitoreo de la retención de combustible en las paredes del tokamak requiere el desarrollo de métodos de análisis de composición remota, como la espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS). El presente estudio investiga la viabilidad del método LIBS para analizar la composición y la retención de combustible en tres muestras de los azulejos marcadores de erosión del divertor de WEST después de la campaña experimental C3. Las muestras investigadas procedían de regiones de azulejos fuera de las zonas de erosión y deposición fuertes, donde la variación de las capas de depósito delgadas es relativamente pequeña y facilita la comparación cruzada entre diferentes métodos de análisis. Los perfiles de profundidad de los principales constituyentes W, Mo y C fueron consistentes con los perfiles de profundidad determinados por otros métodos de análisis de composición, como la espectroscopia de emisión óptica por descarga de brillo (GDOES) y la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS). La resolución de profundidad promedio de LIBS determinada a partir de los perfiles de profundidad fue de 100 nm/disparo. La promediación de los espectros recolectados de múltiples puntos de una misma muestra nos permitió mejorar la relación señal-ruido, investigar la presencia de combustible D y trazas de impurezas como O y B. En las regiones de azulejos investigadas con erosión y deposición despreciables, estas impurezas fueron claramente detectables durante el primer disparo láser, mientras que la señal disminuyó al nivel de ruido después de algunos disparos láser subsiguientes en el mismo punto. La investigación de LIBS de muestras procedentes de las regiones de deposición de los azulejos puede aclarar aún más la capacidad de LIBS para investigar impurezas traza.