The thermal shock behaviour of blister-covered W surfaces during combined steady-state/pulsed plasma loading was studied by scanning electron microscopy and electron backscatter diffraction. The W samples were first exposed to steady-state D plasma to induce blisters on the surface, and then the blistered surfaces were exposed to steady-state/pulsed plasma. Growth and cracking of blisters were observed after the exposure to the steady-state/pulsed plasma, while no obvious damage occurred on the surface area not covered with blisters. The results confirm that blisters induced by D plasma might represent weak spots on the W surface when exposed to transient heat load of ELMs. The cracks on blisters were different from the cracks due to the transient heat loads reported before, and they were assumed to be caused by stress and strain due to the gas expansion inside the blisters during the plasma pulses. Moreover, most of cracks were found to appear on the blisters formed on grains with surface orientation near [1 1 1].
ブリスターで覆われたW表面の定常/パルスプラズマ複合負荷時における熱衝撃挙動を、走査型電子顕微鏡および電子後方散乱回折を用いて研究した。W試料をまず定常Dプラズマに曝露して表面にブリスターを形成させ、その後、ブリスターで覆われた表面を定常/パルスプラズマ複合負荷に曝露した。定常/パルスプラズマ複合負荷への曝露後、ブリスターの成長と割れが観察された一方、ブリスターで覆われていない表面領域では顕著な損傷は生じなかった。これらの結果は、Dプラズマによって誘起されたブリスターが、ELMの過渡熱負荷を受けた際のW表面の弱点となり得ることを確認するものである。ブリスター上の割れは、これまで報告された過渡熱負荷による割れとは異なり、プラズマパルス中におけるブリスター内部のガス膨張による応力とひずみに起因すると推測された。さらに、割れの大部分は、表面方位が[1 1 1]に近い結晶粒上に形成されたブリスターに生じていることが明らかになった。