The SST-1 is a superconducting tokamak, which is in the commissioning phase and will soon be ready for plasma operation. The superconducting magnet system of SST-1 comprises toroidal field (TF) and poloidal field (PF) coils. The 16 TF coils are nosed and clamped towards the in-board side and are supported toroidally with the inter-coil structure at the out-board side, forming a rigid body system. The 9 PF coils are clamped on the TF coils structure. The integrated system of TF coils and PF coils forms the cold mass of @50 ton weight. This cold mass system (CMS) is freely supported on the rigid support ring at 16 locations and the support ring in turn is supported on the 8 columns of the machine support structure. This CMS is accommodated inside the high vacuum chamber (cryostat). During the operation this cold mass attains a cryogenic temperature of 4.2 K in the hostile environment of high vacuum. During the cool down, the thermal excursion of cold mass and its supporting structure generates severe frictional forces at the sliding surfaces of the support. There is a design requirement of introducing a thin layer of solid lubricant film of molybdenum disulfide having coefficient of friction 0.05 between the sliding surfaces to control the stress contribution due to the friction. To ascertain the compatibility of molybdenum disulphide (MoS2) as a solid lubricant in a high vacuum and very low temperature environment, we have carried out qualification tests on various samples and measured the coefficient of friction in both room temperature conditions and at high vacuum and after thermal shocking at a temperature of 4.2 K in a high vacuum environment to simulate the actual working condition. After successful qualification tests and process establishment, the actual components are fabricated and integrated in the cold mass support structure assembly. The design requirement and qualification tests performed at 4.2 K and room temperature as well as details about the integration of a thin solid lubricant film of MoS2 with the SST-1 machine are discussed in this paper.
SST-1は超伝導トカマクであり、現在試運転段階にあり、間もなくプラズマ運転の準備が整う予定である。SST-1の超伝導磁石システムは、トロイダル磁場（TF）コイルとポロイダル磁場（PF）コイルで構成されている。16個のTFコイルは内側に向かってノーズ部とクランプ部を有し、外側ではコイル間構造体によってトロイダル方向に支持され、剛体システムを形成している。9個のPFコイルはTFコイル構造体にクランプされている。TFコイルとPFコイルの統合システムは、重量約50トンのコールドマスを形成する。このコールドマスシステム（CMS）は、剛性支持リング上の16箇所で自由に支持され、支持リングはさらに機械支持構造体の8本の柱で支持されている。このCMSは高真空チャンバー（クライオスタット）内に収容されている。運転中、このコールドマスは高真空という過酷な環境下で4.2 Kの極低温に達する。冷却中、コールドマスとその支持構造体の熱的変位により、支持部の摺動面に激しい摩擦力が発生する。摩擦による応力寄与を制御するために、摺動面間に摩擦係数0.05の二硫化モリブデンの固体潤滑膜の薄層を導入するという設計要件がある。高真空かつ極低温環境下での固体潤滑剤としての二硫化モリブデン（MoS2）の適合性を確認するため、我々は様々なサンプルに対して認定試験を実施し、室温条件下および高真空下、さらに実際の作動条件を模擬するために高真空環境下で4.2 Kの温度への熱衝撃を与えた後において、摩擦係数を測定した。認定試験とプロセスの確立が成功した後、実部品が製作され、コールドマス支持構造体アセンブリに組み込まれた。本論文では、設計要件、4.2 Kおよび室温で実施された認定試験、ならびにSST-1マシンへのMoS2の薄い固体潤滑膜の組み込みに関する詳細について論じる。