AbstractA compact, semi-closed W-shaped divertor system has been designed, fabricated and installed in the JT-60U to replace the open divertor system. The new system consists of inclined divertors, a dome and baffles. To meet the structural requirements, a segmented structure with an electrically insulated flexible gas seal was applied. Using FEM codes, the system’s structural integrity was confirmed for the plasma disruptions by electromagnetic and structural analyses, which take into account the effect of halo currents. Substantial reduction of induced electromagnetic forces is attained in the divertor system due to the electrical insulation used for the gas seal structure. In addition, because of its segmented structure, the induced electromagnetic forces on each component unit are found to be limited. The maximum stress intensities and their ranges are obtained within allowable values. Thermal stress arising from the temperature difference between the divertor system and the vacuum vessel during the baking operation is also satisfactory. Furthermore, thermal and thermal stress analyses showed that the plasma facing components have sufficient structural integrity.
コンパクトな半閉鎖型W型ダイバータシステムが、開放型ダイバータシステムを置き換えるためにJT-60Uにおいて設計、製作、設置された。この新しいシステムは、傾斜ダイバータ、ドーム、およびバッフルで構成されている。構造要件を満たすため、電気的に絶縁されたフレキシブルガスシールを備えた分割構造が適用された。FEMコードを用いて、ハロー電流の影響を考慮した電磁解析および構造解析により、プラズマディスラプション時の構造健全性が確認された。ガスシール構造に電気絶縁を採用したことにより、ダイバータシステムにおける誘導電磁力の大幅な低減が達成された。さらに、分割構造により、各構成ユニットに作用する誘導電磁力は限定的であることが確認された。最大応力強さおよびその変動範囲は許容値内に収まっている。ベーキング運転時におけるダイバータシステムと真空容器間の温度差に起因する熱応力も許容範囲内である。さらに、熱解析および熱応力解析により、プラズマ対向部品は十分な構造健全性を有することが示された。