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The strong effect of gaps on the required shaping of the ITER first wall

Peter Stangeby2011年被引用 7Nuclear FusionIF 3出版社

Divertor tokamaks such as ITER also need limiters, namely for startup, rampdown, as well as protection of the main wall from normal and off-normal loads during the diverted phase. In future fusion devices the volume within the magnetic coils will be at a premium and it will be important to make the limiters as thin as possible. A continuous, or almost continuous, wall-limiter can be made thinner than a set of well spaced discrete limiters. The need to be able to remove and replace the components of a wall-limiter requires that its individual panels in fact be discrete but the gaps between the panels should be made as small as possible relative to the panel width to maximize the wall coverage and to minimize the extent of exposed panel edges. The modularity of a wall-limiter leads inevitably to misalignments. The gaps and misalignments reduce the power-handling capability of a modular wall-limiter relative to an ideal wall-limiter, i.e. one without any gaps or misalignments. It is shown that even small gaps and radial misalignments between the individual panels of a modular wall-limiter can require so much shaping, i.e. chamfering, of the panels in order to protect the panel edges that the peak deposited power flux density on the panel face considerably exceeds that for an ideal wall-limiter, typically by an order of magnitude. Nevertheless, compared with a set of discrete limiters which are separated by gaps larger than the limiter toroidal size, a modular, small-gap wall-limiter can still be thinner and can have lower peak deposited power flux densities (MW m−2), for a given total power load (MW).

日本語訳

ダイバータ・トカマク(例えばITER)は、立ち上げ時およびランプダウン時、ならびにダイバータ位相中の主壁への通常および異常負荷からの保護のために、リミッタも必要とする。将来の核融合装置では、磁気コイル内の体積は貴重であり、リミッタを可能な限り薄くすることが重要となる。連続的、またはほぼ連続的な壁リミッタは、間隔を空けた個別リミッタの集合よりも薄くすることができる。壁リミッタの構成要素を取り外し交換できるようにする必要があるため、そのパネルは実際には個別であるが、パネル間のギャップは、壁被覆を最大化し露出パネル端を最小化するために、パネル幅に対して可能な限り小さくすべきである。壁リミッタのモジュール性は、必然的に位置ずれを引き起こす。ギャップと位置ずれは、ギャップや位置ずれのない理想的な壁リミッタと比較して、モジュール式壁リミッタの電力処理能力を低下させる。モジュール式壁リミッタの個々のパネル間の小さなギャップや半径方向の位置ずれでさえ、パネル端を保護するためにパネルの整形(すなわち面取り)を非常に必要とし、その結果、パネル表面のピーク堆積電力束密度が、理想的な壁リミッタのそれをかなり超え、典型的には一桁大きくなることが示されている。それでもなお、リミッタのトロイダル方向サイズよりも大きなギャップで分離された個別リミッタの集合と比較して、モジュール式で小ギャップの壁リミッタは、所与の総電力負荷(MW)に対して、より薄く、かつより低いピーク堆積電力束密度(MW m⁻²)を実現できる。

装置

iter高精度(タイトル一致)

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ITERFirst wall
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