托卡马克装置面向等离子体部件(Plasma Facing Components，PFC)又称为第一壁(First Wall)由于直接面对严酷的能量冲击，是主机装置最容易出现失效和故障的部件。面向等离子体部件呈现多种失效模式，并可直接导致等离子体的熄灭或破裂，迫使托卡马克装置停止运行。因此，提高托卡马克装置的可靠性主要是提高面向等离子体部件的可靠性。当前，面向等离子体部件的可靠性是托卡马克装置学亟待解决的关键问题。面向可靠性的概率设计方法已经在许多领域得到应用，而聚变装置托卡马克的设计仍然采用的是传统设计方法，难以满足聚变装置高可靠性的要求。面向等离子体部件的概率设计和可靠性分析方法的研究全面系统引入概率设计方法，结合等离子体的宏观运动模式，特定的载荷和边界条件，建立系统的设计方法学。进而实现可靠性预计和风险管理以及面向可靠性的设计优化。研究内容主要包括：　　 1.适用于PFC的概率设计方法　　 2.失效模式与失效机理的研究　　 3.PFC的结构可靠性分析　　 4.可靠性分析方法及其在PFC风险评估中的应用　　 5.面向可靠性的结构优化方法及PFC的优化设计　　 研究的主要意义在于增加PFC设计的可靠性，使托卡马克装置具有更长的放电脉冲，更高的等离子体参数，更大的能流密度更长的寿命和全生命周期的管理。变托卡马克装置的被动维护为主动维护，减少维护时间和降低维护成本。为托卡马克装置PFC的设计准则和设计标准提供理论基础。