粗い表面におけるジャイロ運動とシース加速度のフラックス分布への影響

実験的に既に観察されたように、ASDEX-Upgrade（AUG）におけるタングステン（W）コーティングされたグラファイト（C）タイルの侵食は、完全には理解されていない起源を持つマイクロメートル粗面での規則的な侵食パターンを示しています：磁場方向に傾いた表面は強い正のW侵食を示し、磁場から背を向けた表面は侵食から影がかかり、さらには正のW沈着を示す場合さえあります。本論文では、観察された侵食/沈着パターンを説明するモデルを提示します。このモデルは、磁場と電場が組み合わさった状態でプラズマシース領域を通過して粗い表面に落下するイオン軌道の計算に基づいています。計算に使用される表面のトポグラフィーは、実際のAUGタイルの原子間力顕微鏡測定から取得されています。計算された侵食パターンは、同じ場所からの侵食ゾーンの二次電子顕微鏡画像と直接比較されます。磁場に傾いた表面での侵食は、バルクプラズマからシースに入るイオンが磁場ラインに沿って回旋することによるものであり、磁場から背を向けた表面でのWの沈着は、磁場の前シース内でイオン化されたまま即座に再沈着されたWによるものです。