ITER (www.iter.org) will take advantage of tungsten (W) actively cooled plasma facing units (PFUs) in the lower divertor. These PFUs will receive a steady state plasma heat flux of 10 MW m−2 and up to 20 MW m−2 in slow transients, pushing these components to their limit. For machine protection reasons and for the study of the plasma wall interactions, temperature measurements are foreseen with mid wave infra-red (MWIR: 3–5 μm) thermography systems to cover most of the ITER chamber, including the divertor (tungsten material) and first wall (beryllium material) [1]. Absolute temperature measurements from 70 °C and the cooling temperature of the PFUs, up to 3500 °C (W melting temperature at 3422 °C), are considered. Those measurements require knowledge of the emissivity of the tungsten PFU surfaces as a function of the temperature and wavelength used for the IR monochrome thermography system. This paper summarizes the emissivity measurements performed on tungsten surfaces in high heat flux test beds and the WEST tokamak [2] and uses the experimental emissivity values to compute the expected uncertainties in ITER (ΔT/T) using monochrome and bicolor thermography techniques. The results show that the monochrome technique is not able to fulfill the ΔT/T < 10% requirement, while the bicolor technique is able to reduce the temperature uncertainty below 10%. Laboratory bicolor thermography measurements using a filter wheel (including six MWIR interference filters) have been successfully performed up to 830 °C with temperature uncertainty ΔT/T < 3%. In the WEST tokamak, the two dimensions emissivity map is varying by a factor of five within 27 cm along a PFU, from 0.13 to 0.65, showing that the monochrome IR thermography will have difficulties staying within the ITER requirements ΔT/T < 10% from 70 °C up to 3500 °C.
ITER（www.iter.org）では、下部ダイバータにタングステン（W）製のプラズマ対向ユニット（PFU）を採用する予定である。これらのPFUは、定常状態で10 MW m−2、緩やかな過渡状態では最大20 MW m−2のプラズマ熱流束を受け、これらの部品は限界に達することになる。機器保護の観点およびプラズマ壁相互作用の研究のために、ITERチャンバーの大部分をカバーする中間赤外（MWIR：3〜5 μm）サーモグラフィシステムによる温度測定が計画されている。これにはダイバータ（タングステン材料）および第一壁（ベリリウム材料）が含まれる[1]。70 °Cからの絶対温度測定およびPFUの冷却温度、最大3500 °C（Wの融点は3422 °C）までの測定が検討されている。これらの測定には、IRモノクロサーモグラフィシステムに使用される波長の関数としてのタングステンPFU表面の放射率の知識が必要である。本論文では、高熱流束試験ベッドおよびWESTトカマク[2]においてタングステン表面に対して実施された放射率測定を要約し、実験的な放射率値を用いて、モノクロおよびバイカラーサーモグラフィ技術によるITERにおける予想される不確かさ（ΔT/T）を計算する。結果は、モノクロ技術ではΔT/T < 10%の要件を満たすことができない一方、バイカラー技術では温度不確かさを10%未満に低減できることを示している。フィルターホイール（6つのMWIR干渉フィルターを含む）を用いた実験室でのバイカラーサーモグラフィ測定は、温度不確かさΔT/T < 3%で830 °Cまで首尾よく実施されている。WESTトカマクにおいて、2次元放射率マップはPFUに沿って27 cmの範囲で0.13から0.65まで5倍変動しており、モノクロIRサーモグラフィが70 °Cから3500 °CまでのITER要件ΔT/T < 10%を満たすことが困難であることを示している。