The metallic first mirrors (FMs) of ITER optical diagnostics will face erosion caused by particles from the fusion plasma, as well as redeposition of materials originating from the first wall. Both processes can degrade their reflectivity over time. In vacuo plasma cleaning is planned to restore their optical properties. Several mirror materials were tested for the FM application. Currently, mirrors based on nanocrystalline rhodium (Rh) coatings or single crystal molybdenum (Mo) are considered as the mainstream approach. However, previous research indicates that repetitive cleaning of nanocrystalline mirrors can cause surface patterning, which negatively impacts their optical performance. Additionally, FMs are vulnerable to in-vessel coolant leaks, which could severely degrade their optical properties. Literature shows that exposing Rh mirrors to steam results in the formation of a thin layer of Rh oxide and the development of voids in the top 1 µm of the coating. Despite this, plasma cleaning has been shown to restore the pristine reflectivity of the mirrors. This paper discusses the potential of utilizing platinum (Pt) as an FM material. Pt and Rh were subjected to cyclic plasma cleaning and steam ingress tests, after which their morphology and optical properties were measured and analyzed using XPS, SEM, FIB and spectrophotometry. Additionally, the neutron-induced transmutation of Pt and Rh was assessed with respect to ITER and DEMO irradiation scenarios.
ITER光学診断装置の金属第一ミラー（FM）は、核融合プラズマからの粒子による浸食と、第一壁に由来する材料の再堆積の両方に直面する。これらのプロセスは、時間の経過とともにその反射率を低下させる可能性がある。真空中でのプラズマ洗浄が、それらの光学特性を回復するために計画されている。FM適用のためにいくつかのミラー材料が試験されてきた。現在、ナノ結晶ロジウム（Rh）コーティングまたは単結晶モリブデン（Mo）に基づくミラーが主流のアプローチと考えられている。しかしながら、これまでの研究は、ナノ結晶ミラーの繰り返し洗浄が表面パターニングを引き起こす可能性があり、それが光学性能に悪影響を与えることを示している。さらに、FMは容器内冷却材漏洩の影響を受けやすく、これにより光学特性が著しく低下する可能性がある。文献によれば、Rhミラーを蒸気に曝露すると、Rh酸化物の薄層の形成と、コーティングの最上部1 µmにおけるボイドの発生が生じる。それにもかかわらず、プラズマ洗浄によりミラーの元の反射率が回復することが示されている。本論文は、FM材料として白金（Pt）を利用する可能性について論じる。PtとRhを繰り返しプラズマ洗浄および蒸気侵入試験に供し、その後、それらの形態および光学特性をXPS、SEM、FIBおよび分光光度法を用いて測定し、分析した。さらに、PtおよびRhの中性子誘起核変換を、ITERおよびDEMO照射シナリオに関して評価した。