在未来的聚变反应堆中，等离子体是通过使用圆环形真空容器内的磁场来限制的。包层位于几乎接触等离子体的位置，就像包裹等离子体一样，包层被放置在真空室的内表面。包层通过吸收真空室产生的高速粒子等离子体内部发生熔合反应，释放热量并达到更高的温度。然后，冷却材料通过包层中的管道，热量被带到外部。利用该热量，热水被加热并产生蒸汽，为汽轮机提供动力。此时，包层的高温预计介于因此，为了实现长时间稳定发电，有必要开发耐高温的新材料，并将其用于制造毯子。
作为生产这种毯子的新材料，使用原子序数为23的钒作为合金的主要成分是有前景的。这种合金由92%的钒、4%的铬和4%的钛组成。与常用的耐热钢相比，钒合金结合了多种元素聚变反应器包层所需的特性，如高温下的高强度。迄今为止，作为聚变反应器的候选材料，美国和其他国家正在开发钒合金。在早期合金中，存在管道加工过程中断裂的问题，并且容易损坏管件连接件焊接后断裂。实际上，为了建造一个类似于使用钒合金的熔合反应器的大型结构，有必要克服这个问题。
钒合金在加工和焊接后断裂的原因是碳、氮、氧等杂质与空气和原料混合。因此，在国家聚变科学研究所(NIFS)，通过审查制造条件和选择合适的条件，我们能够去除原料中的杂质。此外，为了避免空气中杂质的混合，我们在真空或惰性气体(没有化学反应的气体)中生产了一种合金。成功研制出高纯度钒合金NIFS-HEAT-2。由于高纯度，延性(防止拉伸断裂的性能)得到了极大的改善，我们能够克服在加工时和焊接后的断裂问题。
相反，一般来说，金属的高纯度会削弱其强度。甚至NIFS-HEAT-2也有同样的担忧。然而，我们能够在以下强度试验中确认在设想的聚变反应堆包层条件下保持足够的强度。在强度试验中，为了模拟在聚变反应堆的条件下，我们将材料加热到800度的高温，并设置固定负载。材料逐渐延伸并改变形状，最终断裂。由于测量到断裂时间，在1000大气压以下的负载下（应力相当于每平方毫米10.3公斤的重量）在聚变反应堆的覆盖层中设想，即使在高纯度的情况下，它断裂的时间也不会改变。因此，我们了解到强度可以保持。
如上所述，通过净化钒合金，我们阐明了在加工和焊接过程中使合金具有较强的抗断裂能力，同时即使在高温下也能保持其强度。由此，我们在世界上首次证明了生产一种可以在高温下长期工作的毛毯的可能性。
我们测量了NIFS-HEAT-2钒合金在固定载荷下断裂的时间(断裂寿命)，并与美国生产的US832665含大量杂质的钒合金的测试结果进行了对比。当应力超过1500大气压时，强度会下降，但在低于1000大气压的毛毯条件下，我们确认强度保持不变。作者:Takuya Nagasaka博士
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