A novel optical gas analyser, designed for isotope-resolved exhaust composition measurement, was field-tested at Wendelstein 7-X (W7-X) to validate its laboratory-proven concept under operational fusion experiment conditions. The system, Optix, comprises a cold cathode remote plasma generator and a high-resolution Fabry–Perot spectrometer and was deployed in the exhaust line of W7-X during the OP2.3 campaign. The injection of 3He and 4He for minority ion-cyclotron heating provided a test case for helium isotope discrimination. Despite limitations due to background gas and low partial pressures of the target species, isotope-resolved spectral signatures were successfully observed, demonstrating the fundamental viability of the Optix approach. Additionally, the spectrometer was evaluated for plasma emission measurements from both core and edge sightlines. While helium line emission was detectable, interpretation was hindered by complex background signals, highlighting the benefits of controlled remote plasma generators for spectroscopy. This first deployment provides critical insight into pressure requirements, spectral resolution, and operational constraints, informing future applications of optical exhaust diagnostics in fusion devices.
新型光学式ガス分析計は、同位体分解排気組成測定用に設計され、ヴェンデルシュタイン7-X（W7-X）において、実験室で実証済みの概念を運転中の核融合実験条件下で検証するため、実地試験が行われた。本システム「Optix」は、冷陰極リモートプラズマ発生装置と高分解能ファブリー・ペロー分光計から構成され、OP2.3キャンペーン中にW7-Xの排気ラインに設置された。少数イオンサイクロトロン加熱のための3Heおよび4Heの注入は、ヘリウム同位体識別のテストケースを提供した。背景ガスおよび対象種の低分圧による制限にもかかわらず、同位体分解されたスペクトルシグネチャが観測に成功し、Optixアプローチの基本的な実現可能性が実証された。さらに、分光計は中心および周辺視線方向からのプラズマ発光測定について評価された。ヘリウム線発光は検出可能であったが、解釈は複雑な背景信号によって妨げられ、分光測定における制御されたリモートプラズマ発生装置の利点が強調された。この最初の展開は、圧力要件、スペクトル分解能、および運用制約に関する重要な洞察を提供し、核融合装置における光学式排気診断の将来の応用に情報を与える。