AbstractSeparated First Wall Panels mechanically attached to a shield block is now the reference concept for the Primary Wall Modules of RTO/RC ITER. The objective of the present work is to demonstrate the practical feasibility of a First Wall Panel utilizing a duplex round (steel) in square (copper) heat sink wound around a steel core and covered by Beryllium armour tiles. These three different materials (Be, Cu, steel) are joined together by diffusion bonding. The Copper alloy/stainless steel and Copper alloy/Beryllium joints were studied and developed selecting the optimal parameters for the related diffusion process. Several specimens were manufactured to be mechanically and thermally tested. The joints were mechanically tested using dedicated press equipment and investigated by micro-structural analysis with optical and SEM microscopy. Some thermal tests were finally carried out using an Electron Beam Facility. A dedicated R&D programme has led to the development of a co-drawing process, suitable for manufacturing the duplex Copper alloy-stainless steel heat sink. Two mock-ups were manufactured, the first in reduced-scale to test the thermal performance of the system, the second of larger scale and geometry better to represent the First Wall Panel.
遮蔽ブロックに機械的に取り付けられた分離型第一壁パネルは、RTO/RC ITERの第一壁モジュールの参照概念となっている。本研究の目的は、鋼製コアに巻き付けられ、ベリリウム製アーマー・タイルで被覆された角形(銅)内の丸形(鋼)の二重構造ヒートシンクを利用した第一壁パネルの実用的実現可能性を実証することである。これら3つの異なる材料(Be、Cu、鋼)は、拡散接合によって接合される。銅合金/ステンレス鋼および銅合金/ベリリウム接合部について、関連する拡散プロセスの最適パラメータを選択して研究・開発が行われた。機械的・熱的試験のために複数の試験片が製作された。接合部は、専用のプレス装置を用いて機械的試験が行われ、光学顕微鏡およびSEM顕微鏡によるミクロ組織解析によって調査された。最後に、電子ビーム試験装置を用いた熱試験がいくつか実施された。専用の研究開発プログラムにより、二重構造の銅合金-ステンレス鋼ヒートシンクの製造に適した共引き抜きプロセスが開発された。2つのモックアップが製作された。1つ目はシステムの熱性能を試験するための縮尺模型であり、2つ目は第一壁パネルをより良く再現するためのより大きなスケールと形状のものである。