Beryllium (Be), a soft alkaline earth metal, is used by the fusion community as a first wall material and within mixed-breeder blankets. During operation, Be is spread throughout the reactor and deposits on plasma-facing surfaces, including optical components. These Be coated surfaces readily oxidise forming BeO, degrading the optical properties and leading to Be and O being present in the plasmas formed near these surfaces. In this paper we present an Ar/O/Be reaction mechanism for use in low-temperature plasma modelling, derived from calculated excitation, ionisation and momentum cross-sections for Be. Due to the similar properties of Be and aluminium (Al), Al is often used as a proxy in experiments; we compare plasma properties for Be containing plasmas with a well characterised Ar/O/Al reaction mechanism. The two mechanisms produce similar plasma densities but dissimilar rates of diffusion, highlighting the limitations of using Al as a proxy. This work underlines that correct modelling of gas flow throughout the reactor is important in reliably predicting the re-deposition of eroded material such as BeO.
ベリリウム（Be）は、軟らかいアルカリ土類金属であり、核融合コミュニティにおいて第一壁材料および混合増殖ブランケット内で使用されている。運転中、Beは原子炉全体に広がり、光学部品を含むプラズマ対向面に堆積する。これらのBeで被覆された表面は容易に酸化されてBeOを形成し、光学特性を劣化させ、またこれらの表面近傍で形成されるプラズマ中にBeとOが存在することにつながる。本論文では、Beについて計算された励起、電離、および運動量の断面積から導出された、低温プラズマモデリング用のAr/O/Be反応機構を提示する。Beとアルミニウム（Al）の類似した性質のため、実験ではAlがしばしば代理として使用される；我々は、十分に特性評価されたAr/O/Al反応機構を用いて、Beを含むプラズマのプラズマ特性を比較する。2つの機構は同様のプラズマ密度を生成するが、拡散速度は異なり、Alを代理として使用することの限界を浮き彫りにする。この研究は、BeOのような侵食された材料の再堆積を確実に予測するために、原子炉全体のガス流の正確なモデリングが重要であることを強調する。