Abstract The chemical vapour deposition (CVD) diamond torus window unit is a sub-component of the ITER Electron Cyclotron Heating and Current Drive (EC H&CD) system used for a diverse range of applications including plasma heating and control of plasma magneto-hydrodynamic (MHD) instabilities. It consists of an ultra-low loss polycrystalline diamond disk brazed to copper cuffs and then enclosed by a metallic structure. The diamond disk with 1.11 mm thickness already passed successfully the ITER final design review (FDR) in 2018. In view of the complete window assembly FDR, prototyping activities of the window are essential and, therefore, they shall start soon in order to check the feasibility of the proposed manufacturing and assembling sequence of the component. In this perspective, as the design of the systems surrounding the window is currently in development phase, the paper describes the finite element method (FEM) analyses of the window to carry out with the aim to prove the soundness of the design used for the prototyping and also to define requirements for the surrounding systems. Specific methodologies are adopted such as the limit analysis approach for the external loads acting on the window unit. Several combinations of forces and moments are applied to the window unit to find the maximum loads, i.e. the limits loads, which generate stresses in the unit equal to the allowable ones, according to the selected design criteria.

中文翻译：

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ITER EC H&CD 圆环金刚石窗口单元对原型制作活动的有限元分析

摘要 化学气相沉积 (CVD) 金刚石圆环窗口单元是 ITER 电子回旋加热和电流驱动 (EC H&CD) 系统的一个子组件，用于各种应用，包括等离子体加热和等离子体磁流体动力学 (MHD) 控制。 ) 不稳定性。它由一个超低损耗多晶金刚石圆盘组成，该圆盘钎焊在铜袖口上，然后被金属结构包围。1.11 毫米厚的金刚石圆盘已于 2018 年顺利通过 ITER 最终设计审查（FDR）。鉴于完整的窗户组装 FDR，窗户的原型制作活动必不可少，因此，他们将尽快开始以检查部件的拟议制造和组装顺序的可行性。从这个角度来看，由于窗户周围系统的设计目前处于开发阶段，本文描述了窗户的有限元法 (FEM) 分析，旨在证明用于原型设计的设计的合理性，并定义对周边系统的要求。采用特定的方法，例如作用在窗单元上的外部载荷的极限分析方法。根据选定的设计标准，将几种力和力矩的组合应用于窗单元以找到最大载荷，即极限载荷，这些载荷在单元中产生的应力等于允许的应力。本文描述了窗户的有限元方法 (FEM) 分析，旨在证明用于原型设计的设计的合理性，并定义对周围系统的要求。采用了特定的方法，例如作用在窗单元上的外部载荷的极限分析方法。根据选定的设计标准，将几种力和力矩的组合应用于窗单元以找到最大载荷，即极限载荷，这些载荷在单元中产生的应力等于允许的应力。本文描述了窗户的有限元方法 (FEM) 分析，旨在证明用于原型设计的设计的合理性，并定义对周围系统的要求。采用特定的方法，例如作用在窗单元上的外部载荷的极限分析方法。根据选定的设计标准，将几种力和力矩的组合应用于窗单元以找到最大载荷，即极限载荷，这些载荷在单元中产生的应力等于允许的应力。