We present here our recent results on the development and testing of the first mirrors for the divertor Thomson scattering diagnostics in ITER. The Thomson scattering system is based on several large-scale (tens of centimetres) mirrors that will be located in an area with extremely high (3–10%) concentration of contaminants (mainly hydrocarbons) and our main concern is to prevent deposition-induced loss of mirror reflectivity in the spectral range 1000–1064 nm. The suggested design of the mirrors—a high-reflective metal layer on a Si substrate with an oxide coating—combines highly stable optical characteristics under deposition-dominated conditions with excellent mechanical properties. For the mirror layer materials we consider Ag and Al allowing the possibility of sharing the Thomson scattering mirror collecting system with a laser-induced fluorescence system operating in the visible range. Neutron tests of the mirrors of this design are presented along with numerical simulation of radiation damage and transmutation of mirror materials. To provide active protection of the large-scale mirrors we use a number of deposition-mitigating techniques simultaneously. Two main techniques among them, plasma treatment and blowing-out, are considered in detail. The plasma conditions appropriate for mirror cleaning are determined from experiments using plasma-induced erosion/deposition in a CH4/H2 gas mixture. We also report data on the numerical simulation of plasma parameters of a capacitively-coupled discharge calculated using a commercial CFD-ACE code. A comparison of these data with the results for mirror testing under deuterium ion bombardment illustrates the possibility of using the capacitively-coupled discharge for in situ non-destructive deposition mitigation/cleaning.
ここでは、ITERのダイバータ・トムソン散乱計測用の第一ミラーの開発に関する最近の成果を紹介する。トムソン散乱システムは、数個の大型（数十センチメートル）ミラーに基づいており、これらは極めて高い濃度（3～10%）の不純物（主に炭化水素）が存在する領域に設置される。主な課題は、1000～1064 nmのスペクトル範囲におけるミラー反射率の低下を防ぐことである。提案するミラー設計は、Si基板上に酸化物コーティングを施した高反射金属層で構成され、堆積が支配的な条件下での高い光学安定性と優れた機械的特性を両立する。ミラー層材料としてAgとAlを検討し、可視光領域で動作するレーザー誘起蛍光システムとのトムソン散乱ミラー集光システムの共用を可能にする。この設計のミラーに対する中性子照射試験の結果と、放射線損傷およびミラー材料の核変換に関する数値シミュレーションを提示する。大型ミラーの能動的保護のため、複数の堆積抑制技術を併用する。その中で主要な2つの技術であるプラズマ処理とブローイングアウトについて詳細に検討する。ミラー洗浄に適したプラズマ条件は、CH4/H2混合ガスを用いたプラズマ誘起堆積・エロージョン実験に基づいて決定される。また、商用コードCFD-ACEを用いた容量結合プラズマのパラメータ数値シミュレーション結果も報告する。これらのデータと重水素イオン衝撃下でのミラー試験結果との比較は、その場での非破壊的な堆積抑制・洗浄に対する容量結合プラズマの利用可能性を示している。