第一镜是大型托卡马克装置光学诊断系统的重要组成元件，其相关研究直接关系到各种常规光学诊断系统在托卡马克装置中的应用。在装置运行期间，由于受杂质沉积和等离子体溅射的作用，第一镜表面形貌、成分和光学特性发生变化，严重影响到第一镜的光学性能与使用寿命。托卡马克第一镜光学特性变化机理是一项极为重要的研究课题。本论文依托HT-7和EAST托卡马克装置、MAPES平台和射频磁控溅射等离子体装置，从托卡马克沉积条件等离子体辐照、挡板防护及实验室射频磁控溅射等离子体清洗对第一镜反射率的影响三方面开展相关工作，主要包括(1)W、SS、Mo三种候选材料第一镜的辐照实验研究;(2)EAST不同位置第一镜辐照环境研究;(3)可控条件下，辐照时间对第一镜反射率变化的影响;(4)U型挡板和圆筒型挡板防护对第一镜反射率变化的影响;(5)射频磁控溅射等离子体清洗对SS第一镜反射率变化的影响研究，主要取得以下研究结果:　　(1)第一镜辐照过程中，沉积作用和溅射作用同时存在。在轻微沉积条件下，选用Mo材料制备第一镜可减少辐照后镜表面沉积杂质的密度，更好地维持第一镜原始表面形貌和光学性能。在严重沉积条件下，辐照后镜表面的沉积层是影响第一镜反射率的主要因素，镜材料对辐照后第一镜反射率影响不大。辐照后第一镜表面沉积层主要来源于壁处理元素沉积和边缘等离子体轰击第一壁产生的杂质输运再沉积。　　(2)托卡马克装置中第一镜附近的各附属系统影响第一镜表面杂质沉积。在抽气窗口、硼化窗口、限制器窗口辐照后的第一镜反射率均有不同程度的恶化，而在没有任何附属系统的空窗口中辐照后的第一镜能较好地维持其反射率。窗口中平面上方辐照后的第一镜反射率下降幅度比窗口中平面下方辐照后的第一镜反射率下降幅度大。　　(3)第一镜在短时间（34分钟以内）内辐照后表面形成的小颗粒沉积物和薄薄的沉积层是其在波长为300 nm左右反射率下降的主要原因。而其在长时间（50分钟）辐照后表面沉积的大颗粒沉积物和明显的沉积层是其在波长为500-900 nm范围反射率下降的主要原因。　　(4)U型挡板、屏蔽挡板和圆筒型挡板可有效抑制第一镜表面杂质沉积，减少第一镜反射率恶化程度，挡板的引入使第一镜出现与挡板几何形状和辐照环境相关的沉积不均匀现象。屏蔽挡板可减少壁处理元素在第一镜表面的沉积，U型挡板和圆筒型挡板减少壁材料被溅射后产生的杂质在第一镜表面的再沉积。圆筒型挡板的筒径比（圆筒的深度和高度之比）是影响第一镜表面沉积防护效果重要因素，筒径比越大，第一镜表面沉积抑制越明显，反射率恶化程度越小。　　(5)第一镜在刮削层内辐照后，其表面沉积随圆筒型挡板筒径比的增加先减少，后增加，再减少;与辐照后其反射率恶化程度随着圆筒型挡板筒径比的增加变化趋势相同。当筒径比为1.5时，辐照后第一镜反射率最低，且SEM表面形貌分析显示样品表面沉积颗粒最大，杂质分布密度最大。　　(6)射频磁控溅射等离子体可有效地清除HT-7辐照后第一镜表面的沉积层和实验室条件下第一镜表面沉积的碳膜，清洗后第一镜全反射率可恢复至初始值的90％以上。射频输出功率、工作气压、气体种类、靶台偏压、清洗时间和镜表面状态等参数对清洗后第一镜全反射率变化的影响较小，但对清洗后第一镜表面均匀性和其漫反射率的影响较大。Ar气在输出功率为50 W、气压为0.15 Pa、偏压为-120V下放电清洗第一镜20分钟，能使清洗后的第一镜全反射率恢复到初始值的90％以上的同时保证清洗后漫反射率为5％左右，使其镜面反射率恢复至初始值的80％以上。