The first study of the interaction of metallic dust (tungsten, aluminum) adhered on tungsten substrates with transient plasma heat loads is presented. Experiments were carried out in the Pilot-PSI linear device with transient heat fluxes up to 550 MW m−2 and in the DIII-D divertor tokamak. The central role of the dust-substrate contact area in heat conduction is highlighted and confirmed by heat transfer simulations. The experiments provide evidence of the occurrence of wetting-induced coagulation, a novel growth mechanism where cluster melting accompanied by droplet wetting leads to the formation of larger grains. The physical processes behind this mechanism are elucidated. The remobilization activity of the newly formed dust and the survivability of tungsten dust on hot surfaces are documented and discussed in the light of implications for ITER.
タングステン基板上に付着した金属ダスト（タングステン、アルミニウム）と過渡熱負荷との相互作用に関する最初の研究を提示する。実験は、最大550 MW m⁻²の過渡熱流束を有するPilot-PSI線形装置およびDIII-Dダイバータトカマクにおいて実施された。ダストと基板間の接触面積が熱伝導において中心的な役割を果たすことが強調され、熱伝達シミュレーションによって確認された。実験により、液滴の濡れを伴うクラスタ溶融がより大きな粒の形成をもたらす新規な成長機構である、濡れ誘起凝集の発生が実証された。この機構の背後にある物理的プロセスが解明された。新たに形成されたダストの再移動活性および高温タングステン表面上でのダストの生存性が文書化され、ITERへの影響という観点から考察された。