随着热核聚变装置规模的不断增大,第一镜将被作为重要的光学元件运用于光学诊断系统中。由于第一镜直接面向等离子体,它将受到来自等离子体溅射和杂质沉积的共同影响,使第一镜表面形貌、结构、成分以及光学特性发生变化,进而严重影响到第一镜的性能与使用寿命。所以第一镜表面光学特性的保持是一项极为重要的研究课题。本文以钼、钨等高Z材料制成的第一镜为实验样品,在HT-7超导托卡马克装置上开展了多方面的研究实验,主要包括:　　 1)连接长度对第一镜表面宏观形貌的影响。通过研究镜面连接长度与镜面宏观形貌的关联发现,缩小连接长度将减弱等离子体腐蚀和杂质沉积对镜面的影响。这为第一镜保护装置的设计提供了新的思路。　　 2)等离子体腐蚀对沉积层的影响。通过对两轮实验的综合研究发现,经过等离子体溅射后的残留的杂质沉积层,其表面反射率下降最为严重,等离子体溅射较弱或不存在等离子体溅射的区域其表面反射率保持相对较好,而当等离子体溅射作用恰好将杂质沉积层腐蚀消失后,该区域的表面反射率保持的最好,几乎与初始样品反射率相同。随着与最后闭合磁面距离的增大,沉积层的厚度将加大,反射率也相应地逐渐下降。这些实验结果证明了等离子体腐蚀和杂质沉积作用的平衡点的存在,并为我们在实验上根据等离子体参数寻找这个平衡点的位置确定了大致区域。　　 3)加热装置对第一镜表面形貌和反射率的影响。低杂波加热装置使得其附近区域的等离子体溅射作用增强,进而使得腐蚀作用的范围向沉积作用区扩展。这导致平衡点位置向离最后闭合磁面较远的区域移动。　　 4)不同材料的研究。第一镜实验对比了在相同环境下钼、钨材料制成的第一镜样品在等离子体辐照前后其表面形貌和反射率的变化情况。实验发现,在保持表面特性和光学特性的性能上,钨材料要优于钼材料。