The first ITER toroidal field coil (TFC) has been successfully manufactured by the Japanese Domestic Agency in January 2020. The ITER TFCs are the largest Niobium Tin (Nb3Sn) superconducting magnets in the world; each is enclosed in an austenitic stainless-steel case with a height of 16.5 m and total weight is 310 tons (Knaster et al 2008 IEEE Trans. Appl. Supercond.18 495–498). A set of 18 TFCs will be installed around vacuum vessel to function as a plasma confinement magnet system. The responsibility to procure 18 TFCs and 1 spare coil is shared between European Domestic Agency and Japanese Domestic Agency (Bellesia et al 2020 IEEE Trans. Appl. Supercond.30 4202205; Sborchia et al 2008 IEEE Trans. Appl. Supercond.18 463–466). To hold a common magnetic and geometrical properties among all the TFCs, tight tolerances of sub-millimeter order are defined on each TFC. The fabrication of those massive magnets with such tight tolerances involved some major technical challenges. These technical challenges were solved by pre-assessment and process qualification through some qualification trials. As a result, techniques established to solve those challenges were implemented to the TFC manufacturing, leading to the successful completion of the first TFC. The details are described in the paper.
最初のITERトロイダル磁場コイル（TFC）は、2020年1月に日本国内機関によって首尾よく製造された。ITER TFCは世界最大のニオブスズ（Nb3Sn）超伝導磁石であり、各々は高さ16.5 mのオーステナイト系ステンレス鋼製ケースに封入され、総重量は310トンである（Knaster et al 2008 IEEE Trans. Appl. Supercond.18 495–498）。18基のTFCのセットが真空容器の周囲に設置され、プラズマ閉じ込め磁場システムとして機能する。18基のTFCと1基の予備コイルを調達する責任は、欧州国内機関と日本国内機関の間で分担されている（Bellesia et al 2020 IEEE Trans. Appl. Supercond.30 4202205; Sborchia et al 2008 IEEE Trans. Appl. Supercond.18 463–466）。すべてのTFC間で共通の磁気的・幾何学的特性を保持するため、サブミリメートルオーダーの厳しい公差が各TFCに定義されている。このような厳しい公差を伴う巨大磁石の製造には、いくつかの主要な技術的課題が伴った。これらの技術的課題は、いくつかの認定試験を通じた事前評価とプロセス認定によって解決された。その結果、これらの課題を解決するために確立された技術がTFC製造に実装され、最初のTFCの完成に成功した。詳細は本論文に記載されている。