AbstractThis paper presents the main results obtained so far from the development work performed in Europe to define the joining conditions between beryllium (Be) tiles and the dispersion strengthened copper alloy (DS-Cu) heat sink material for the ITER primary first wall (PFW). Two Be/DS-Cu joining techniques were investigated: hot isostatic pressing and furnace brazing. Six PFW mock-ups have been thermal fatigue tested so far. One PFW mock-up with HIPped Be tile was tested at 2.5 MW/m2 for 1000 cycles without any indication of failure. On two other mock-ups, Be tiles detached at or above 2.7 MW/m2. Two others were tested at 0.7 MW/m2 for 13 000 cycles also without any indication of failures. A first PFW mock-up with a furnace brazed Be tile was tested at 1.6 MW/m2 for 1000 cycles. These results should be compared with the operation conditions of the ITER PFW, namely 0.5 MW/m2 peak heat flux and off-normal events up to 1.4 MW/m2. Thermal fatigue testing of other mock-ups is still in progress and the development programme is continuing to further increase the engineering margins while decreasing the fabrication cost of the PFW panels.
本論文では、ITER第一壁（PFW）用のベリリウム（Be）タイルと分散強化銅合金（DS-Cu）ヒートシンク材料との接合条件を確定するために欧州で実施された開発作業から、これまでに得られた主な結果を提示する。Be/DS-Cuの接合技術として、熱間静水圧プレス（HIP）と炉内ろう付けの2種類を検討した。これまでに6体のPFWモックアップに対して熱疲労試験を実施した。HIPにより接合したBeタイルを備えた1体のモックアップは、2.5 MW/m²の熱負荷で1000サイクル試験を行い、故障の兆候は認められなかった。他の2体のモックアップでは、2.7 MW/m²以上の熱負荷でBeタイルの剥離が生じた。さらに別の2体は、0.7 MW/m²で13,000サイクル試験を実施し、故障の兆候は認められなかった。炉内ろう付けによりBeタイルを接合した最初のモックアップは、1.6 MW/m²で1000サイクル試験を実施した。これらの結果は、ITER PFWの運転条件、すなわち0.5 MW/m²のピーク熱流束および1.4 MW/m²までの過渡事象と比較されるべきである。他のモックアップの熱疲労試験は現在も継続中であり、PFWパネルの製作コストを低減しつつ設計余裕をさらに拡大するための開発作業も引き続き進められている。