Temperature measurements and inverse thermal analyses of the heat flux on the divertor plates of JT-60 have been performed in both outside X-point and lower X-point operations. These investigations showed that heat load behavior during normal operation is quite different depending on parameters such as plasma density, the shape of the magnetic surface near the divertor plate, polarity of the plate (ion-side vs. electron-side) and the plate materials (TiC-coated Mo vs. graphite). Due to contracting magnetic fluxes near the divertor plate in the outside X-point operation, the peak heat flux on the outside divertor plate was higher than that on the lower divertor plate. Large heat concentration was produced at the edge of the plate due to a small gradient of the magnetic field line incident on the plate, which resulted in serious damage to the divertor plates. Heat deposition due to high energy runaway electrons produced during disruption was observed on the lower divertor plate. Based on these experimental results, heat load and design issues of the JT-60U divertor plate are discussed.
JT-60Uのダイバータ板における熱流束の温度測定と逆熱解析が、外側X点配位と下部X点配位の両方で実施された。これらの解析により、通常運転時の熱負荷挙動は、プラズマ密度、ダイバータ板近傍の磁気面形状、極性(イオン側か電子側か)、および板材質(TiCコーティングMoかグラファイトか)などのパラメータに大きく依存することが示された。外側X点配位では、ダイバータ板近傍の磁束収縮により、外側ダイバータ板のピーク熱流束は下部ダイバータ板よりも高くなった。また、ダイバータ板に入射する磁力線の入射角が小さい場合、板端部に大きな熱集中が生じ、ダイバータ板に深刻な損傷をもたらした。さらに、ディスラプション時に生成される高エネルギー runaway 電子による熱堆積が下部ダイバータ板で観測された。これらの実験結果に基づき、JT-60Uダイバータ板の熱負荷と設計上の課題について議論する。