AbstractJoining of tungsten with copper-based cooling structure and armour geometry optimization are the major aspects in development of the tungsten-armoured plasma facing components (PFC). Fabrication techniques and high heat flux (HHF) tests of tungsten-armoured components have to reflect different PFC designs and acceptable manufacturing cost. The authors present the recent results of tungsten-armoured mock-ups development based on manufacturing and HHF tests. Two aspects were investigated—selection of armour geometry and examination of tungsten–copper bonding techniques. Brazing and casting tungsten–copper bonding techniques were used in small mock-ups. The mock-ups with armour tiles (20×5×10, 10×10×10, 20×20×10, 27×27×10) mm3 in dimensions were tested by cyclic heat fluxes in the range of (5–20) MW/m2, the number of thermal cycles varied from hundreds to several thousands for each mock-up. The results of the tests show the applicability of different geometry and different bonding technique to corresponding heat loading. A medium-scale mock-up 0.6-m in length was manufactured and tested. HHF tests of the medium-scale mock-up have demonstrated the applicability of the applied bonding techniques and armour geometry for full-scale PFC's manufacturing.
タングステンと銅ベース冷却構造の接合およびアーマー形状の最適化は、タングステン被覆プラズマ対向機器（PFC）の開発における主要な側面である。タングステン被覆コンポーネントの製造技術と高熱流束（HHF）試験は、異なるPFC設計と許容可能な製造コストを反映しなければならない。著者らは、製造およびHHF試験に基づくタングステン被覆モックアップ開発の最近の結果を提示する。アーマー形状の選定とタングステン–銅接合技術の検討という2つの側面が調査された。ロウ付けおよび鋳造によるタングステン–銅接合技術が小型モックアップに適用された。アーマータイル（20×5×10、10×10×10、20×20×10、27×27×10）mm³を有するモックアップは、（5–20）MW/m²の範囲の循環熱流束で試験され、熱サイクル数は各モックアップについて数百回から数千回まで変化した。試験結果は、異なる形状および異なる接合技術の対応する熱負荷への適用可能性を示している。長さ0.6mの中規模モックアップが製造され、試験された。中規模モックアップのHHF試験は、適用された接合技術とアーマー形状がフルスケールPFCの製造に対して実証可能であることを示した。