AbstractCollection of data on response of materials, and especially metals, to ITER plasma disruption-like loads remains an actual problem, in spite of a considerable volume of research. Some data on materials (Al, Cu, SS, W, graphites) responses to plasma load in disruption simulation experiments at the VIKA facility are given in this paper. Plasma heat flux specific values (w=7.5; 10; 15; 30 MJ m−2), pulse duration (τρ=0.09; 0.18; 0.27; 0.36 ms) and, in some experiments also, initial sample temperature (TS=RT-1100°C) were varied. The dynamics of material response was studied in the mode of operation with a fixed level of irradiation power (∼100 GW m−2) at pulse duration variation. It was confirmed that total mass losses (erosion depth) under plasma irradiation is determined mainly by melt layer dynamics for Be-like metal (Al). The absorbed energy coefficient for all materials decreases with both time of irradiation and the growth of plasma load. It is shown that preheating of irradiated W and graphite samples does not result in a reduction of mass losses values, but suppresses significantly cracking intensity for W.
材料の応答、特にITERプラズマ破壊様荷重に対する金属の応答に関するデータ収集は、かなりの量の研究が行われているにもかかわらず、依然として実際の問題である。本論文では、VIKA施設における破壊シミュレーション実験でのプラズマ負荷に対する材料（Al、Cu、SS、W、グラファイト）の応答に関するいくつかのデータを提示する。プラズマ熱流束の比エネルギー（w=7.5; 10; 15; 30 MJ m−2）、パルス持続時間（τρ=0.09; 0.18; 0.27; 0.36 ms）、そしていくつかの実験では初期試料温度（TS=RT-1100°C）を変化させた。固定レベルの照射出力（∼100 GW m−2）とパルス持続時間の変化という運転モードにおいて、材料応答の動力学を研究した。Be類似金属（Al）について、プラズマ照射下での総質量損失（侵食深さ）が主に溶融層の動力学によって決定されることを確認した。すべての材料について、吸収係数は照射時間とプラズマ負荷の増大とともに減少する。Wおよびグラファイト試料の予熱は質量損失値の減少にはつながらないが、Wの割れ強度を大幅に低下させることが示された。