The thermal response of nanostructured tungsten, which was fabricated in the linear divertor simulator NAGDIS-II, was investigated using pulsed plasma in the MAGNUM-PSI device and by using high powered laser pulses. The temperature evolution in response to the pulses was measured with an infrared fast framing camera. The temperature increase in response to the pulses on the nanostructured sample was significantly greater than that of the pristine sample both for plasma and laser pulses. After the pulsed plasma/laser irradiation, the nanostructured surface was observed to have melted although the measured surface temperature was much less than the melting temperature. The mechanism to account for the difference in the temporal evolution of temperature between the nanostructured and pristine samples is discussed. It is suggested that there are thermally isolated part on the nanostructures and anomalous temperature increase and melting have occurred locally on them. The amount of vapourized tungsten in response to type-I edge localized mode in ITER is discussed based on experimental observation.
ナノ構造タングステンの熱応答は、線状プラズマ模擬装置NAGDIS-IIで作製された試料を用いて、MAGNUM-PSI装置におけるパルスプラズマ照射および高パワーレーザーパルス照射により調査された。パルス照射に対する温度変化は、赤外線高速フレーミングカメラにより測定された。パルスプラズマおよびレーザーパルスの両方において、ナノ構造試料の温度上昇は、未加工(プリスタイン)試料よりも有意に大きかった。パルスプラズマ/レーザー照射後、ナノ構造表面は溶融が観察されたが、測定された表面温度は融点よりもはるかに低かった。ナノ構造試料と未加工試料の間の温度時間発展の差異を説明するメカニズムについて考察した。ナノ構造上には熱的に孤立した部分が存在し、それらにおいて異常な温度上昇と局所的な溶融が発生したことが示唆される。ITERにおけるタイプIエッジ局在モード(ELM)に対するタングステンの蒸発量は、実験的観察に基づいて議論された。