AbstractA comprehensive design of the ITER divertor has been developed within the EU R&D for ITER. It consists of plasma facing components (PFCs) and cassettes body (CB). The PFCs are actively cooled thermal shields while the CB are massive supports for the PFCs providing also a neutronic shield. The present paper gives a detailed design of the PFCs and the CBs. It includes the cooling path, the manifolds, the attachments between the PFCs and the CBs and those between the CBs and the vacuum vessel (VV). The design has been carried out with a series of analyses. The neutronics analysis assures the shielding efficiency of the PFCs/CBs towards the rear components, and calculates the radiation loads in the key points. The electromagnetic (EM) analysis evaluates the loads due to eddy and halo currents. The thermo–hydraulic analysis verifies the effectiveness of the cooling circuit regarding the minimum margin critical heat flux (CHF) and the maximum acceptable pressure drop. The thermo-mechanical analysis verifies the integrity of the components under coolant pressure, neutron/plasma thermal loads and EM loads. The work, done with the collaboration of professionals from different organisations, shows that the proposed design of the components fulfils all the requirements of the ITER FEAT machine.
ITER向けダイバータの包括的設計が、EUのITER向け研究開発の枠組みの中で策定された。これは、プラズマ対向機器（PFC）とカセット本体（CB）から構成される。PFCは能動冷却式の熱シールドであり、CBはPFCのための大型支持体で、中性子遮蔽も提供する。本論文は、PFCとCBの詳細設計を示すものである。これには、冷却経路、マニホールド、PFCとCB間の取付部、ならびにCBと真空容器（VV）間の取付部が含まれる。本設計は一連の解析とともに行われた。中性子解析は、後方コンポーネントに対するPFC/CBの遮蔽効率を保証し、主要箇所における放射線負荷を計算する。電磁（EM）解析は、渦電流およびハロ電流による負荷を評価する。熱流動解析は、限界熱流束（CHF）の最小余裕と最大許容圧力降下に関する冷却回路の有効性を検証する。熱機械解析は、冷却材圧力、中性子/プラズマ熱負荷、およびEM負荷の下でのコンポーネントの健全性を検証する。異なる組織の専門家らの協力のもとで行われた本作業は、提案されたコンポーネント設計がITER FEAT装置のすべての要件を満たすことを示している。