The paper, after a brief introduction covering the basic concepts underlying the design of the RFX first wall, describes the main features of the graphite tiles and presents their predicted operating conditions in the presence of applied heat fluxes and electrodynamic forces. On the basis of the results of experimental tests performed to measure the tile-vessel contact conductance, the thermal behaviour is analyzed by means of numerical models which simulate the real operating conditions of the first wall and vacuum vessel, with its forced gas cooling system and its thermal insulation. The safety margin, preventing tile rupture due to electrodynamic extraction forces during fast plasma current terminations, is then investigated by means of mechanical tests closely reproducing the real load distribution. Finally, the stresses due to machining allowances on the tiles and on their grooved seats are analyzed by means of a finite-element model, under the load produced by the bayonet keys which clamp the tiles to the vacuum vessel stiffening rings.
本文書は、RFX第一壁の設計の基礎となる概念を簡潔に紹介した後、グラファイトタイルの主要な特徴を述べ、印加熱流束と電気力学的力の存在下におけるそれらの予測される動作条件を提示する。タイルと容器間の接触コンダクタンスを測定するために実施された実験試験の結果に基づき、第一壁と真空容器の実動作条件を、その強制ガス冷却システムとともに模擬する数値モデルを用いて、熱的挙動を解析する。高速プラズマ電流減衰中に電気力学的抽出力によって引き起こされるタイルの破損に対する安全余裕は、実荷重分布を忠実に再現する機械的試験によって評価される。最後に、タイルを真空容器の補強リングに固定するバヨネットキーによって生成される荷重下で、機械加工公差に起因するタイルおよびその溝付き座面の応力が、有限要素モデルを用いて解析される。