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ITER是一个能够产生大规模可控核聚变反应的超导托卡马克装置，其采用磁约束来限制、调节并控制位于真空室内的等离子体。ITER早期设计有TF、PF、CS等位于内真空室外部的超导磁体系统，但2008年一些物理学家分析指出这些超导磁体对等离子体位形的控制还存在不足之处，并提出采用真空室内部线圈的方法以追求更好的控制等离子体，以提高ITER装置运行的安全性及稳定性。内部线圈主要包含两部分，其一是安装于真空室上下位置的2个环形的VS线圈，其能够主动快速的控制等离子体的垂直稳定性，以补充受到涡流效应影响的真空室内的控制系统及真空室外的PF线圈对等离子垂直稳定性控制的不足，另外一部分为分布在真空室内上中下三层的近似方形的27个ELM线圈，其能够通过在等离子体内产生共振磁扰动而抑制边界局域模效应，从而降低面对等离子体部件上受到的热冲击载荷，而提高其寿命。 中国等离子体物理研究所与普林斯顿大学的等离子体物理实验室共同承担着VS及ELM线圈的设计分析及实验验证的相关工作。为了验证ITER内部线圈设计的工程可行性和性能可靠性，同时也为了进一步优化设计提供一定的参考，本文根据当前ITER内部线圈的结构设计，对其导体的制备工艺进行了设计分析，并对制备的导体及其组成材料在成型前后的性能进行了测试分析。 本文首先分析了ITER内部线圈的作用及运行环境等，并比较其与目前国内外聚变装置所用的内部线圈的不同之处，分析了国内外当前使用的内部线圈导体结构在用于ITER上的不足之处。 第二章根据ITER内部线圈的运行条件及环境等因素分析了ITER内部线圈导体对其组成材料的性能需求，分析并确定了ITER内部线圈导体的组成材料及结构的选择。此外根据导体设计结构，进一步分析了导体制备过程中的关键工艺，提出并设计了ITER内部线圈导体的辊压成型方案及导体的接头制备方案。 第三章主要分析了导体制备的关键工艺对导体组成材料的组织结构、力学及电学等性能的影响。首先通过对MgO瓷柱成型前后的成分及导体辊压成型前后MgO密度的分析，给出了导体成型后绝缘层材料的纯度及密度分布。其次通过对导体成型前后及导体接头处Inconel625及SS3116L铠甲的性能分析，给出了导体制备工艺对铠甲的微观组织及力学性能的影响。最后通过对导体成型前后及导体接头处的CuCrZr及OFHC导体的性能分析，给出了导体制备工艺对ITER内部线圈铜导体的组织结构、力学及电学性能的影响。 第四章首先分析了ITER内部线圈的设计结构及具体运行受力状况。其次根据线圈设计结构，分析了导体的弹性及塑性弯曲性能，测试并给出了导体的弯曲模量和线圈设计的最小弯曲半径下导体的弯曲性能，分析了弯曲后导体复合结构的变化情况及其对导体性能的影响。最后设计了导体的疲劳性能实验，模拟导体在受到循环加载的电磁力及热应力的作用时的结构变化及寿命情况。通过对导体的弯曲及疲劳性能的测试分析，给后续的线圈绕制及ITER内部线圈运行安全性能的评估提供依据。 第五章根据残余应力的产生、影响及盲孔检测法的分析，对辊压缩径成型方法制备的ITER内部线圈导体的铠甲及内部铜导体的残余应力分布情况进行了分析，同时对导体弯曲及时效处理后铠甲及铜导体的残余应力的分布情况进行了测试分析，为最终ITER内部线圈成型及安装后的残余应力改善提供参考。