AbstractThe diagnostic windows of a machine for thermonuclear fusion experiments are basically subjected to atmospheric pressure and thermal loads due to plasma radiation. The glass or ceramic windows capable of withstanding the expected design loads become critical components if a highly radiative plasma is present near the window, as experienced in RFX during pulses with plasma current in the range of 1 MA. The transient thermal and mechanical analyses of windows having different shapes and made from different materials have been carried out. The results in terms of stress distributions showed that high tensile stresses can be present in the window volume shielded from radiation by the mounting flanges. The calculation of the failure probabilities gave a thorough knowledge of the behaviour and safety margins of the diagnostic windows.
核融合実験装置の診断窓は、基本的に大気圧とプラズマ放射による熱負荷にさらされる。設計荷重に耐えることができるガラスまたはセラミック製の窓は、窓の近傍に高放射プラズマが存在する場合、臨界部品となる。これは、プラズマ電流が1 MAの範囲にあるRFX装置のパルス中に経験された。異なる形状および異なる材料で作られた窓の過渡熱解析および機械解析が実施された。応力分布に関する結果は、取付フランジによって放射から遮蔽された窓体積部に高い引張応力が生じ得ることを示した。破損確率の計算により、診断窓の挙動と安全余裕に関する詳細な知見が得られた。