AbstractDeuterium and carbon were co-deposited onto tungsten and stainless steel samples using a deuterium plasma seeded with varying amounts of deuterated methane to simulate carbon-based deposited layers in magnetic-confinement fusion devices. Cathodic arc, or transferred-arc (TA) cleaning was employed to remove the deposits from the samples. The samples were characterized by ion beam analysis both before and after cleaning to determine deuterium and carbon concentrations present. The extent of TA cleaning was varied to determine the deuterium and carbon removal efficiency and sample erosion rate. The deuterium content was greatly reduced by the cleaning, thus demonstrating the possibility of using the TA cleaning technique for removing deuterium and/or tritium from components exposed to D–T fuels. The TA removal of carbon, tantalum and molybdenum contaminants from the same samples was also quantified. Removal of surface layers and significant reduction of subsurface concentrations of these contaminants were observed.
重水素と炭素は、重水素化メタンを様々な割合で添加した重水素プラズマを用いて、タングステンおよびステンレス鋼試料上に共堆積させ、磁気核融合装置における炭素系堆積層を模擬した。陰極アーク式、すなわち移行アーク式（TA）クリーニングを用いて、試料から堆積層を除去した。試料は、クリーニング前後においてイオンビーム分析により特性評価を行い、存在する重水素および炭素の濃度を決定した。TAクリーニングの処理量を変化させ、重水素および炭素の除去効率と試料のエロージョン率を評価した。クリーニングにより重水素含有量は大幅に低減され、D-T燃料に曝露された部品から重水素および/またはトリチウムを除去するためのTAクリーニング技術の可能性が実証された。さらに、同一試料からの炭素、タンタル、およびモリブデン汚染物質のTAによる除去も定量化された。これらの汚染物質の表面層の除去と、表面下濃度の顕著な低減が観察された。