AbstractThis report describes experimental studies on melting and evaporation of metals, mainly stainless steels, subjected to high heat flux simulating a plasma disruption in a thermonuclear fusion reactor. The test pieces were heated by an intense hydrogen ion beam. The heated area was about 70 mm in diameter. The peak heat flux on the surface ranged from 68 to 261 MW/m2, and the heating duration from 40 to 250 ms. The melting and evaporating process was observed by using a high-speed video camera. The melt layer convected from the center of the piece to the periphery and the thickness of the piece was decreased not only by the evaporation but also by the convection in the melt layer.
本報告書は、核融合炉におけるプラズマ擾乱を模擬した高熱流束に曝された金属、主にステンレス鋼の溶融および蒸発に関する実験的研究について述べる。試験片は、強力な水素イオンビームによって加熱された。加熱領域の直径は約70 mmであった。表面におけるピーク熱流束は68〜261 MW/m²の範囲であり、加熱時間は40〜250 msの範囲であった。溶融および蒸発の過程は、高速ビデオカメラを用いて観察された。溶融層は試験片の中心部から周辺部へと対流し、試験片の厚さは、蒸発だけでなく溶融層内の対流によっても減少した。