AbstractThis paper reviews the present design status of the major in-vessel components of ITER: the blanket, the divertor and the vacuum vessel. Substantial emphasis in the design of all in-vessel systems is given to the maintenance concept. For the blanket, integrating the remote handling approach with a robust design capable of reacting all thermal and mechanical loads is particularly challenging. A modular approach to the blanket design has been selected and both welded and mechanical attachments of the modules to the toroidal backplate are being evaluated. Transient thermal behavior produces deformations and stresses which must be carefully taken into account in the module attachment, in addition to the disruption loads. The divertor design is also modular and consists of 60 cassettes on which the high-heat flux components are mounted. These components can be replaced in hot cells. Transport of the cassettes into and out of the machine is accomplished by rotating them on the mounting rails installed in the vessel and pulling or pushing them radially outwards through dedicated ports. A mix of plasma facing materials has been provisionally identified: CFCs for the high-heat-flux targets, tungsten for areas bombarded by high neutral fluxes and Be for the remainder of the machine. While the vacuum vessel is of conventional double-wall design, it forms the first confinement barrier and all load cases must be carefully considered in the structural analysis. In all cases examined, the stresses are within allowables permitted by the codes when the appropriate load classification is considered.
本論文は、ITERの主要な炉内構成機器であるブランケット、ダイバータ、真空容器の現在の設計状況を概説するものである。すべての炉内システムの設計において、保守概念に大きな重点が置かれている。ブランケットについては、遠隔操作アプローチと、すべての熱的・機械的負荷に耐えうる堅牢な設計を統合することが特に困難である。ブランケットにはモジュール方式が採用されており、モジュールのトロイダル背板への溶接および機械的取り付けの両方が評価されている。過渡熱挙動は変形と応力を生じさせるため、ディスラプション荷重に加えて、モジュール取り付け部においてこれらを慎重に考慮する必要がある。ダイバータ設計もモジュール式であり、高熱流束部品が搭載された60個のカセットで構成されている。これらの部品はホットセル内で交換可能である。カセットの炉内への搬入・搬出は、容器内に設置されたマウントレール上で回転させ、専用ポートを通して半径方向に押し引きすることによって行われる。プラズマ対向材料の組み合わせは暫定的に決定されており、高熱流束ターゲットにはCFC、高中性子束領域にはタングステン、その他の領域にはベリリウム（Be）が使用される。真空容器は従来の二重壁構造であるが、第一閉じ込めバリアを形成するため、構造解析においてすべての荷重ケースを慎重に検討しなければならない。検討されたすべてのケースにおいて、適切な荷重分類を考慮した場合、応力は規格で許容される値内に収まっている。