Fusion energy is a potential candidate for sustain-able steady-state energy supply. However, a fully functional fusion reactor is not yet available and several remaining challenges need to be addressed before fusion becomes a reliable source. One of the remaining challenges with fusion is the plasma-induced modification of the inner wall of the tokamak, i.e. the structures surrounding hot plasma. Due to the rarity of tritium, an important element in future fusion fuel, the plasma facing component (PFC) should have as low fuel retention as possible. In this thesis, methods for controlling ion accumulation in a material sample have been developed. Using the new system, a molybdenum (42Mo) target has been implanted with deuterium (2H) and the retention has been measured with ion beam analysis. The experiment was carried out using particle accelerators at the Ångström Laboratory at Uppsala University. Following tasks were completed before the experiment took place: (a) automation of the target position regulator, (b) development of control software, and (c) calibration and testing of the system. The deuterium dose was estimated at the level of1.9·1017 atoms/cm2.The deuterium concentration in molybdenum was found to be around 28·1015 atoms/cm2. This corresponds to a retention rate of around (15±3)%. / Fusion är en potentiell kandidat för hållbar kontinuerlig energi. Tyvärr är en fullt fungerande fusionsreaktor inte tillgänglig ännu och flera utmaningar kvarstår att lösa innan det blir en tillförlitlig källa. En av dessa utmaningar är plasma- inducerad modifikation av den inre väggen, dvs. strukturen närmast det heta plasmat i en tokamak. Tritium är en viktig komponent i ett framtida fusionsbränsle och väldigt sällsynt. Därför måste mängden bränsle som fastnar i väggen minimeras. I detta arbete har metoder för jonbestrålning av ett materialprov utvecklats. Med hjälp av det nya systemet har molybden (42Mo) bestrålats med deuterium (2H) och bibehållandet av deuterium har mätts med jonstråleanalys. Experimentet utfördes med hjälp av partikelacceleratorer i Ångströmlaboratoriet vid Uppsala Universitet. Följande uppgifter utfördes innan experimentet ägde rum: (a) automatisering av provmanipulatorn, (b) utveckling av programvara för styrning och (c) kalibrering och test av systemet. I ett avslutande test uppskattades den implanterade dosen till 1, 9 · 1017 atomer/cm2. Proverna var därefter analyserade och med kärnreaktionsanalys hittades ungefär 28 · 1015 atomer/cm2. Detta motsvarar ett bibehållnade på ungefär (12 ± 3)%. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2020, KTH, Stockholm
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-293885 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Djadkin, Alexander, Tortumlu, Emrah |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:138 |
Page generated in 0.002 seconds