AbstractThermal fatigue experiments on tungsten mock-ups have been carried out by an electron beam facility. Different designs of W monoblock mock-ups as well as a W macrobrush mock-up showed very good performance at maximum power densities between 14 and 20 MW/m2 (absorbed). For two plasma-sprayed tungsten mock-ups, failure limits were reached at 6.5 MW/m2. But from the test results, it can be concluded that these failure limits could be increased by improvement of the production methods. Vertical displacement event (VDE) simulation experiments followed by a thermal fatigue test were performed on a tungsten macrobrush mock-up. No indication of failure was observed from the macroscopic inspections or from the infrared images. But in the metallographic inspection, some cracks were observed at the interface between the tungsten teeth and the soft copper layer.
タングステンモックアップの熱疲労実験を電子ビーム施設により実施した。Wモノブロックモックアップの異なる設計およびWマクロブラシモックアップは、14〜20 MW/m2(吸収)の最大出力密度において非常に優れた性能を示した。2つのプラズマ溶射タングステンモックアップについては、6.5 MW/m2で破損限界に達した。しかし、試験結果から、これらの破損限界は製造方法の改良により向上し得ると結論づけられる。タングステンマクロブラシモックアップに対し、熱疲労試験を伴う垂直変位イベント(VDE)シミュレーション実験を実施した。巨視的検査および赤外線画像のいずれにおいても、破損の兆候は観察されなかった。しかし、金属組織検査では、タングステンティースと軟銅層の界面にいくつかの亀裂が観察された。