A type of actively cooled W/Cu flat-type component with high heat exhaust capacity was installed as limiter during the EAST spring plasma campaign in 2022, aiming to support the long pulse operation. Unfortunately, severe melting phenomena with obvious droplets ejection of the flat-type W/Cu limiter was repeatedly monitored by CCD and IR cameras, which not only induced the failure of component but also seriously influenced plasma operation. The high temperature around midplane of W/Cu flat-type main limiter is identified to be closely connected with ICRF induced fast ions loss. Indeed, the surface temperature of W/Cu flat-type main limiter was too high to ignore. The damage of flat-type structure, however, usually started between the joint interface of W plates and CuCrZr heat sink material. Such damage would in turn lead to the gradual increase of surface temperature which eventually would cause melting of W plates. Once melting events occurred on the W/Cu flat-type main limiter, the vast majority of cases would result in plasma disruption. Moreover, the damage of main limiter would rapidly deteriorate. Hence, more attention should be paid to how to improve the fatigue lifetime of the joint interface. Such test results of flat-type W/Cu component for limiter are important references for the improvement and application of W/Cu flat-type component for high heat flux area in fusion devices.
高排熱能力を有するアクティブ冷却型W/Cuフラット型コンポーネントの一種が、長時間パルス運転を支援する目的で、2022年のEAST春季プラズマキャンペーンにおいてリミッタとして設置された。残念ながら、明らかな液滴放出を伴う深刻な溶融現象が、フラット型W/CuリミッタにおいてCCDおよびIRカメラによって繰り返し観測され、これはコンポーネントの故障を引起すだけでなく、プラズマ運転にも深刻な影響を及ぼした。W/Cuフラット型主リミッタのミッドプレーン付近の高温は、ICRF誘起高速イオン損失と密接に関連していることが特定された。実際、W/Cuフラット型主リミッタの表面温度は無視できないほど高かった。しかしながら、フラット型構造の損傷は、通常、WプレートとCuCrZrヒートシンク材料の接合界面で始まった。そのような損傷は、結果的に表面温度の漸増をもたらし、最終的にはWプレートの溶融を引起すことになる。W/Cuフラット型主リミッタで溶融事象が発生すると、その大部分のケースでプラズマディスラプションが生じた。さらに、主リミッタの損傷は急速に悪化した。したがって、接合界面の疲労寿命を向上させる方法に、より多くの注意を払うべきである。リミッタ用フラット型W/Cuコンポーネントのこのような試験結果は、核融合装置における高熱流束領域向けのW/Cuフラット型コンポーネントの改良および適用にとって重要な参考資料となる。