In optical diagnostic systems of ITER, mirrors will be used to guide the light from plasma towards detectors and cameras. The mirrors will be subjected to erosion due to fast particles and to deposition of impurities from the plasma which will affect adversely the mirror reflectivity and therefore must be suppressed or mitigated at the maximum possible extent. Predictive modeling envisages the successful suppression of deposition in the diagnostic ducts with fins trapping the impurities on their way towards mirrors located in the end of these ducts. To validate modeling predictions, cylindrical and cone-shaped diagnostic ducts were exposed in TEXTOR for 3960 s of plasma operation. After exposure, no drastic suppression of deposition was observed in the cylindrical ducts with fins. At the same time, no detectable deposition was found on the mirrors located at the end of cone-shaped ducts outlining the advantages of the cone geometry. Analyses of exposure provide evidence that the contamination of exposed mirrors was due to wall conditioning discharges and not due to working plasma exposure. Cleaning by plasma sputtering was performed on molybdenum mirrors pre-coated with a 100 nm thick aluminum film. Aluminum was used as a proxy of beryllium. During exposure in electron cyclotron resonance-generated helium plasma, the entire coating was sputtered within nine hours, leaving no trace of aluminum and leading to the full recovery of the specular reflectivity without detrimental effects on the mirror surface.
ITERの光学診断システムでは、プラズマからの光を検出器やカメラへ導くためにミラーが使用される予定である。ミラーは、高速粒子による侵食と、プラズマからの不純物の堆積にさらされることになる。これらはミラーの反射率に悪影響を及ぼすため、可能な限り抑制または緩和されなければならない。予測モデリングは、ダクトの端部に位置するミラーに向かう途中でフィンが不純物を捕捉することにより、診断用ダクト内での堆積が首尾よく抑制されることを想定している。モデリング予測を検証するために、円筒形および円錐形の診断用ダクトが、TEXTORにおいて3960秒間のプラズマ運転にさらされた。曝露後、フィンを備えた円筒形ダクトでは、堆積の顕著な抑制は観察されなかった。同時に、円錐形ダクトの端部に位置するミラー上には検出可能な堆積は見られず、円錐形状の利点が示された。曝露の分析は、曝露されたミラーの汚染が、運転プラズマへの曝露によるものではなく、壁調整放電によるものであるという証拠を提供する。プラズマスパッタリングによる洗浄が、100 nm厚のアルミニウム膜で事前にコーティングされたモリブデンミラーに対して実施された。アルミニウムはベリリウムの代替として使用された。電子サイクロトロン共鳴で生成されたヘリウムプラズマへの曝露中に、コーティング全体が9時間以内にスパッタリングされ、アルミニウムの痕跡を残さず、ミラー表面に悪影響を及ぼすことなく鏡面反射率の完全な回復をもたらした。