在大型核聚變裝置中，由于高溫等離子體的產(chǎn)生，即使在等離子體中混入能量輻射損失小的Z材料，也采用能夠在高溫等離子體中保持穩(wěn)定的熱機(jī)械性能良好的石墨坩堝或C/C復(fù)合材料，并獲得良好的放電特性，但是石墨坩堝中仍然存在幾個(gè)問題。比如石墨坩堝是多孔的，殘留的氫氣很多，由于氫氣的往返循環(huán)，很難控制等離子體。圖中顯示了主要由化學(xué)剝離引起的甲烷氣體的損失。超過1000℃后，由于輻照，升華損失急劇增加。所以未來熱負(fù)荷更嚴(yán)重的器件正在研究能否使用損耗小的鎢。另外，由于氧雜質(zhì)的存在，形成了CO，使得損耗激增。一發(fā)生損耗，熱載荷或電磁力就會(huì)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，出現(xiàn)裂紋。由于中子照射，熱導(dǎo)率會(huì)下降1/5。  

石墨坩堝等離子體表面壁材料的要求和問題

  說石墨坩堝等離子體的特性完全取決于等離子體表面壁的材料并不過分。在石墨坩堝等離子體中，如果存在大于燃料氫原子序數(shù)z的離子(雜質(zhì))，由于光輻射，高速運(yùn)動(dòng)的電子能量將變?yōu)榱恪Ｓ捎陔娮幽芰康睦鋮s，燃料離子的能量也隨之降低，因此無法保證燃燒條件。由于輻射強(qiáng)度與原子序數(shù)z的3 ~ 4次方成正比，所以即使摻雜雜質(zhì)，原子序數(shù)也一定很小。此外，表面壁材料受到等離子體發(fā)射的粒子、光和熱的沖擊而損壞。雜質(zhì)由于升華、剝離、揮發(fā)等原因混入血漿。另一方面，因?yàn)榛旌显诒谥械娜剂项w粒在放電期間飛出并在壁和等離子體之間循環(huán)，所以這些控制對于維持燃燒條件是必不可少的。