In ITER, mirrors will be used as plasma-viewing elements in all optical and laser diagnostics. In the harsh environment, mirror performance will degrade hampering the operation of associated diagnostics. The most adverse effect on mirror performance is caused by the deposition of impurities. It is expected that the most challenging situation will occur in the divertor. With the envisaged changes to all-metal plasma-facing components (PFCs) in ITER, an assessment of mirror performance in an existing divertor tokamak with all-metal PFCs is urgently needed. Molybdenum and copper mirrors were exposed for nearly nine months in ASDEX Upgrade which has all-tungsten PFCs. Mirrors were located at the inner wall, under the dome and in the pump duct. During exposure, the mirrors were heated to temperature in the range 145–165 °C. This was made to approach the expected level of heating due to absorption of neutrons and gammas on mirrors in the ITER divertor. After exposure, degradation of the reflectivity was detected on all mirrors. The highest reflectivity drop was measured on mirrors under the dome facing the outer strike point, reaching −55% at 500 nm. The least degradation was detected on mirrors in the pump duct, where the reflectivity was preserved in the range 500–2500 nm and the largest decrease was about −8% at 250 nm. On all contaminated mirrors carbon fraction did not exceed 50 at% while the major contaminants were metals and oxygen. The degradation of exposed mirrors underlines the necessity for urgent R&D on deposition mitigation and in situ mirror cleaning in ITER.
ITERにおいて、ミラーは全ての光学診断およびレーザー診断におけるプラズマ観測要素として使用される。過酷な環境下では、ミラーの性能が劣化し、関連する診断装置の動作を妨げることになる。ミラーの性能に最も悪影響を及ぼすのは、不純物の堆積である。最も困難な状況はダイバータ部で発生すると予想される。ITERにおける全金属プラズマ対向機器(PFC)への変更に伴い、既存の全金属ダイバータトカマクにおけるミラー性能の評価が緊急に必要とされている。モリブデンおよび銅ミラーは、全タングステンPFCを備えたASDEX Upgradeにおいて約9ヶ月間曝露された。ミラーは、内壁、ダイバータ下部、およびポンプダクトに設置された。曝露中、ミラーはITERダイバータにおける中性子およびガンマ線の吸収による加熱レベルに近づけるため、145~165°Cの温度範囲に加熱された。曝露後、全てのミラーで反射率の劣化が検出された。最も大きな反射率低下は、外側ストライク点に面するダイバータ下部に設置されたミラーで測定され、500nmにおいて-55%に達した。劣化が最も小さかったのはポンプダクト内のミラーであり、500~2500nmの範囲で反射率は維持され、最大の低下は250nmにおける約-8%であった。全ての汚染ミラーにおいて、炭素の割合は50at%を超えなかった一方、主要な汚染物質は金属と酸素であった。曝露ミラーの劣化は、ITERにおけるミラー堆積物のその場除去および堆積防止に関する研究開発の緊急の必要性を強調するものである。