The isotope effect, hydrogen (H) versus deuterium (D), on the gross beryllium (Be) erosion yield has been measured in ohmic limiter plasmas in JET tokamak by spectroscopic means. A simplified method to extract the effective sputtering yield from the quotient of the radiances of the Dα or Dγ and the Be II lines at 527 nm was applied. A clear isotope effect has been found, the erosion yield of D being about a factor of 2 larger compared to H in the whole explored plasma density range. This is in agreement with physical sputtering data obtained with H+ and D+ ion beams and also with material surface computer simulations. The already published contribution of chemically assisted physical sputtering has been also identified here. Currently the study is being extended to tritium (T) and D–T plasmas and the effect of helium mixtures.
水素(H)と重水素(D)の同位体効果が、JETトカマクのリミター・プラズマにおけるベリリウム(Be)の総合侵食収量に対して、分光学的手法により測定された。有効スパッタリング収量を、DαまたはDγと、527 nmにおけるBe II線の放射強度の比から抽出する簡便な方法が適用された。明確な同位体効果が観測され、重水素による侵食収量は、調査した全プラズマ密度範囲において水素の場合と比較して約2倍大きいことが明らかとなった。この結果は、H⁺およびD⁺イオンビームを用いて得られた物理スパッタリングのデータ、ならびに材料表面のコンピューターシミュレーションの結果と一致する。既に発表されている化学的支援物理スパッタリングの寄与も、ここで確認された。現在、この研究はトリチウム(T)およびD–Tプラズマ、さらにヘリウム混合の影響へと拡張されている。