Experimental modelling of the effects of CXA bombardment on image quality of the first mirrors in ITER

Abstract

In optical methods of plasma diagnostics in large fusion devices (FD) the use of first mirrors (FM) is supposed. To make the right choice of FM material the modeling studies are needed of the degradation rates of reflectance and image transmission quality (ITQ) under sputtering in FDs. In the present paper the method is suggested and applied for evaluation of ITQ. The use of scheme with photoelectrical registration of the luminous object image allows measuring the dynamics of the change of the contrast and resolving power of mirror depending on the depth of layer eroded due to bombardment with deuterium ions. As an example, the comparative results are presented on degradation of optical properties of two Cu mirror samples with coarse-and small-grain structures.

В оптичних методах діагностики на великих термоядерних установках (ТЯУ) передбачається використовувати перші дзеркала (ПДЗ). При виборі матеріалу для ПДЗ необхідні модельні дослідження деградації як коефіцієнту відображення так і якості зображення (ЯПЗ) при розпиленні в умовах ТЯУ. В даній роботі запропонована і застосована методика оцінки ЯПЗ з використанням фотоелектричної реєстрації зображення об'єкту, яка дозволяє вимірити динаміку зміни контрасту і роздільної здатності по мірі збільшення товщини розпиленого шару при бомбардуванні зразків потоками іонів дейтерієвої плазми. Як приклад наводяться результати дослідження деградації оптичних характеристик двох мідних зразків з крупною та дрібнозернистою структурами.

В оптических методах диагностики на крупных термоядерных установках (ТЯУ) предполагается использовать первые зеркала (ПЗ). При выборе материала для ПЗ необходимы модельные исследования деградации, как коэффициента отражения, так и качества изображения (КПИ) при распылении в условиях ТЯУ. В данной работе предложена и применена методика оценки КПИ с использованием фотоэлектрической регистрации изображения объекта, позволяющая измерить динамику изменения контраста и разрешающей способности по мере увеличения толщины распылённого слоя при бомбардировке образцов потоками ионов дейтериевой плазмы. В качестве примера приводятся результаты исследования деградации оптических характеристик двух медных образцов с крупной и мелкозернистой структурами.