Значительные размеры вакуумной камеры ИТЭР и большое расстояние от плазмы до границы вакуума предполагают наличие вкутрикамерных диагностических компонентов. Установленные в диверторной области токамака оптические элементы диагностик подвергаются интенсивному запылению продуктами эрозии первой стенки и материалов конструкций. Оценки скорости напыления показывают, что для обеспечения надежной работы оптики в течение разряда необходима непрерывная чистка. На данный момент для чистки загрязненной оптики предполагается использование высокочастотного разряда. Это объясняется тем, что технология ВЧ разряда хорошо разработана и широко применяется для травления в полупроводниковой промышленности. Однако технически более простым и, следовательно, более перспективным выглядит разряд постоянного тока, находящийся на концептуальной стадии и требующий моделирования и экспериментальной проверки. Для чистки диэлектрических поверхностей, чистящий разряд должен формировать потоки нейтральных частиц или нейтральной плазмы на обрабатываемую поверхность. Данная работа посвящена моделированию и оценке эффективности чистки пучком нейтральных частиц. Проделанная работа состоит из двух частей - моделирование Пеннинговского разряда и моделирование нейтрализатора ионных потоков. Для моделирования Пеннинговского разряда, рассматриваемого как источник ионов, был написан код, включающий решение аналитической системы уравнений с помощью пакета прикладных программ Matlab.

Моделирование процесса нейтрализации ионных потоков, основанного на эффекте резонансной перезарядки при прохождении пучка ионов через нейтральный газ осуществлялось в программе, основанной на статистическом методе Монте-Карло (на Fortran). В процессе проведенного исследования были получены зависимости эффективности чистки как от внешних факторов (магнитное поле, тип и давление газа), так и от задаваемых параметров (характеристики системы чистки). Таким образом, разработанные коды позволяют находить оптимальные значения параметров системы чистки. На основе проведенного моделирования можно сделать вывод, что чистка как металлических, так и диэлектрических пленочных загрязнений нейтральными атомами возможна, и данный метод является реальной альтернативой чистке высокочастотным разрядом. Для дальнейшей разработки метода чистки пленочных загрязнений нейтральными частицами необходима оптимизация системы очистки диэлектрических поверхностей и экспериментальные исследования.