AbstractSST-1 is a medium size tokamak with super conducting magnetic field coils. All the subsystems of SST-1 are designed for quasi steady state (≈1000 s) operation. Plasma Facing Components (PFCs) of SST-1 consisting of divertors, passive stabilizers, baffles and poloidal limiters are also designed to be compatible for steady state operation. As SST-1 is designed to run double null divertor plasmas, these components also have up-down symmetry. A closed divertor configuration is chosen to produce high recycling and high pumping speed in the divertor region. All the PFC are made of copper alloys (CuCrZr and CuZr) on which graphite tiles are mechanically attached. These copper alloy back plates are actively cooled with water flowing in the channels grooved on them with the main consideration in the design of PFCs as the steady state heat removal of about 1.0 MW/m2. In addition to be able to remove high heat fluxes, the PFCs are also designed to be compatible for baking at 350 °C. Extensive studies, involving different flow parameters and various cooling layouts, have been done to select the final cooling parameters and layout. Thermal response of the PFCs and vacuum vessel during baking, has been calculated using a fortran code and a 2-D finite element analysis. The PFCs and their supports are also designed to withstand large electro-magnetic forces. Finite element analysis using ansys software package is used in this and other PFCs design. The engineering design including thermal hydraulics for cooling and baking of all the PFCs is completed. Poloidal limiters are being fabricated. The remaining PFCs, viz. divertors, stabilizers and baffles are likely to go for fabrication in the next few months. The detailed engineering design, the finite element calculations in the structural and thermal designs are presented in this paper.
AbstractSST-1は、超伝導磁場コイルを備えた中型トカマクである。SST-1のすべてのサブシステムは、準定常状態（約1000秒）での運転用に設計されている。ダイバータ、受動安定化板、バッフル、ポロイダルリミッタから構成されるSST-1のプラズマ対向機器（PFC）も、定常状態での運転に適合するよう設計されている。SST-1はダブルヌルダイバータ配位での運転用に設計されているため、これらの機器も上下対称性を有している。ダイバータ領域における高リサイクリングと高排気速度を実現するため、閉ダイバータ配位が採用されている。すべてのPFCは銅合金（CuCrZrおよびCuZr）製であり、その表面には黒鉛タイルが機械的に取り付けられている。これらの銅合金バックプレートは、溝加工されたチャネル内を水が流れることによる強制冷却が施されており、PFC設計における主たる考慮事項は、約1.0 MW/m²の定常熱除去である。高い熱流束を除去できることに加えて、PFCは350°Cでのベーキングにも適合するよう設計されている。異なる流量パラメータと様々な冷却レイアウトを含む広範な研究が実施され、最終的な冷却パラメータとレイアウトが選定された。ベーキング中のPFCおよび真空容器の熱応答は、Fortranコードと2次元有限要素解析を用いて計算された。PFCおよびその支持構造は、大きな電磁力にも耐えられるよう設計されている。この設計およびその他のPFC設計には、ANSYSソフトウェアパッケージを用いた有限要素解析が使用されている。全PFCの冷却およびベーキングに関する熱流動を含む工学設計は完了している。ポロイダルリミッタは製作中であり、残りのPFC、すなわちダイバータ、受動安定化板、バッフルは、今後数ヶ月以内に製作に着手される予定である。本論文では、構造設計および熱設計における詳細な工学設計と有限要素計算について述べる。