The lifetime of front optical components unprotected from reactor grade plasmas may be very short due to intensive contamination with carbon and beryllium-based materials eroded by the plasma from beryllium walls and carbon tiles. Deposits result in a significant reduction and spectral alterations of optical transmission. In addition, even rather thin and transparent deposits can dramatically change the shape of reflectance spectra, especially for mirrors with rather low reflectivity, such as W or Mo. The distortion of data obtained with various optical diagnostics may affect the safe operation of ITER. Therefore, the development of optics-cleaning and deposition-mitigating techniques is a key factor in the construction and operation of optical diagnostics in ITER. The problem is of particular concern for optical elements positioned in the divertor region. The latest achievements in protection of in-vessel optics are presented using the example of deposition prevention/cleaning techniques for in-machine components of the Thomson scattering system in the divertor. Careful consideration of well-known and novel protection approaches shows that neither of them alone provides guaranteed survivability of the first in-vessel optics in the divertor. Only a set of complementary prevention/cleaning techniques, which include special materials for mirrors and inhibition additives for plasma, is able to manage the challenging task. The essential issue, which needs to be addressed in the immediate future, is an extensive development of techniques tested under experimental conditions (exposure time and contamination fluxes) similar to those expected in ITER.
炉級プラズマから保護されていない前端光学部品の寿命は、ベリリウム壁およびカーボンタイルからプラズマによって侵食された炭素およびベリリウム系材料による激しい汚染のため、非常に短くなる可能性がある。堆積物は、光学透過率の大幅な低下およびスペクトル変化をもたらす。さらに、かなり薄い透明な堆積物であっても、特にWやMoなどの反射率がかなり低いミラーにおいて、反射スペクトルの形状を劇的に変化させ得る。様々な光学計測によって得られたデータの歪みは、ITERの安全な運転に影響を及ぼす可能性がある。したがって、ITERにおける光学計測の構築および運転において、光学部品の洗浄技術および堆積抑制技術の開発は重要な要素である。この問題は、ダイバータ領域に設置される光学素子にとって特に重要である。本稿では、ダイバータ領域のトムソン散乱計測システムの機内構成部品に対する堆積物抑制・洗浄技術の例を用いて、炉内光学部品の保護における最新の成果を紹介する。既知の保護手法および新規の保護手法を慎重に検討した結果、いずれの単独の手法も、ダイバータ領域の第一光学部品の生存性を保証するものではないことが示された。ミラー用の特殊材料およびプラズマ用の抑制添加剤を含む相補的な防止・洗浄技術の組み合わせのみが、この困難な課題に対処することができる。今後直ちに取り組むべき本質的な課題は、ITERで想定されるものと同様の曝露時間および汚染フラックス条件下で試験された技術の広範な開発である。