The paper reports the first demonstration of in situ laser-induced desorption — quadrupole mass spectrometry (LID-QMS) application on a large scale fusion device performed in summer 2023. LID-QMS allows direct measurements of the fuel inventory of plasma facing components without retrieving them from the fusion device. The diagnostic desorbs the retained gases by heating a 3 mm diameter spot on the wall using a 1 ms long laser pulse and detects them by QMS. Thus, it can measure the gas content at any wall position accessible to the laser. The successful LID-QMS application in laboratory scale and on medium size fusion devices has now been demonstrated on the larger scale and it is already foreseen as tritium monitor diagnostic in ITER. This in situ diagnostic gives direct access to retention physics on a short timescale instead of campaign-integrated measurements and can assess the space-resolvedefficacy of detritation methods. LID-QMS can be applied on many materials: on Be deposits like in JET, B deposits like in TEXTOR, C based materials or on bulk-W.
本論文は、2023年夏に実施された大型核融合装置へのin situレーザー誘起脱離—四重極質量分析(LID-QMS)応用の初の実証を報告する。LID-QMSは、核融合装置からそれらを取り出すことなく、プラズマ対向機器の燃料インベントリを直接測定することを可能にする。本診断法は、1 msのレーザーパルスを用いて壁面上の直径3 mmのスポットを加熱することにより、保持されたガスを脱離させ、それらをQMSで検出する。これにより、レーザーが到達可能な任意の壁位置におけるガス含有量を測定できる。実験室規模および中型核融合装置におけるLID-QMS適用の成功は、今回、より大規模な装置で実証され、すでにITERにおけるトリチウムモニター診断として予定されている。このin situ診断法は、キャンペーン積算測定の代わりに短い時間スケールで保持物理への直接的なアクセスを提供し、トリチウム除去法の空間分解された有効性を評価できる。LID-QMSは多くの材料に適用可能である：JETにおけるようなBe堆積物、TEXTORにおけるようなB堆積物、C系材料、またはバルクW。