Particle deposition and erosion can affect mirrors used in plasma diagnostics and this is a major concern for future fusion reactors. This subject is analysed for the first and second mirrors of the proposed motional Stark effect edge plasma current diagnostic for ITER. Particle fluxes to the diagnostic module aperture are given by edge plasma/impurity-transport solutions for convective plasma flow for full-power fusion conditions. The MC-Mirror code with input of TRIM-SP results is used to compute in-module direct, reflected and sputtered particle transport. Particles analysed are D–T and He atoms/ions from the plasma, and Fe, Be and W from first wall sputtering and/or in-module sputtering. Many of the results are encouraging for optical diagnostic use in ITER and possibly for post-ITER high duty-factor reactors. The LLNL-4B module design analysed works well in minimizing particle flux to the mirrors, with a factor of ∼200–400 reduction in aperture-to-first-mirror flux. Sputtering erosion/degradation of Mo or Rh coated mirrors by incident D, T and He is negligible. IMD optical effects code analysis shows probably tolerable changes in light reflection and polarization due to mirror beryllium deposition. Tungsten flux to the mirrors is very low. Based on available but limited data, however, there is major concern about the effect of the predicted helium flux on mirror optical properties.
粒子堆積と侵食はプラズマ診断に使用されるミラーに影響を及ぼす可能性があり、これは将来の核融合炉にとって主要な懸念事項である。この主題は、ITER用に提案されたモーション・スターク効果周辺プラズマ電流診断の第一ミラーおよび第二ミラーについて分析される。診断モジュール開口部への粒子フラックスは、フルパワー核融合条件における対流プラズマ流に対する周辺プラズマ/不純物輸送解によって与えられる。TRIM-SPの結果を入力とするMC-Mirrorコードは、モジュール内の直接、反射、およびスパッタリングされた粒子輸送を計算するために使用される。分析される粒子は、プラズマ由来のD–TおよびHe原子/イオン、ならびに第一壁スパッタリングおよび/またはモジュール内スパッタリング由来のFe、Be、Wである。結果の多くは、ITERにおける光学診断使用、そしておそらくITER後の高デューティ比炉にとっても有望である。分析されたLLNL-4Bモジュール設計は、ミラーへの粒子フラックスを最小化する上でよく機能し、開口部から第一ミラーへのフラックスは約200～400倍に低減される。入射するD、T、HeによるMoまたはRhコーティングミラーのスパッタリング侵食/劣化は無視できる。IMD光学効果コード解析は、ミラーへのベリリウム堆積による光反射と偏光の変化がおそらく許容可能であることを示している。ミラーへのタングステンフラックスは非常に低い。しかし、利用可能だが限られたデータに基づくと、予測されたヘリウムフラックスがミラーの光学特性に及ぼす影響について大きな懸念がある。