Chemical vapor deposition diamond window as vacuum and tritium confinement barrier for fusion application

高橋 幸司; 坂本 慶司; 春日井 敦; 今井 剛; Brandon, J. R.*; Sussmann, R. S.*

Review of Scientific Instruments, 71(11), p.4139 - 4143, 2000/11

https://doi.org/10.1063/1.1313799

核融合炉に必要な電子サイクロトロン波加熱(ECH)装置において、炉の真空及びトリチウムとECH装置の発振部(ジャイロトロン)及び伝送系を分離するためにダイヤモンド真空窓を使用する。ECH真空窓は真空容器(第一隔壁)と同等の境界となり、例えば、ITERの第一隔壁の圧力条件として、耐圧5気圧となっているが、ダイヤモンド窓もその条件を満たす必要がある。それを調べるために実機大のダイヤモンド窓(厚さ2.25mm,有効径70mm)を制作して圧力試験を行い、条件の2倍以上となる耐圧10気圧を実証した。また、10気圧の瞬時及び10分間の負荷にも耐えることを実証した。さらに、ABAQUSコードにより応力計算を行い、実験と計算のよい一致を示すとともに、今後のダイヤモンド窓設計に役立つ設計指針を得た。