Diamanterna, en av världens hårdaste naturliga material, är på grund av sin oförstörbara, genomlysande karaktär och förmåga att avleda värme, speciellt användbara för ITER:s fusionsprojekt. Framför allt i dess tokamaktunnel och värmesystem, Electron Cyclotron (EG).
EG-systemet kommer att värma plasman upp till 150 miljoner grader Celsius genom överföring av energi från elektromagnetiska vågor in i elektroner av plasma. Det är ett förfarande som är nödvändigt för att det ska uppstå en fusionsreaktion.
Detta sker genom att en aldrig tidigare prövad mängd energi på 1 till 2 megawatt injiceras genom 56 speciella rör. Denna mycket starka kraft måste transponeras säkert och effektivt tvärsöver en diamantskiva med 80 millimeter i diameter, under pulserande löptider upp till 3 000 sekunder.
EG-systemets nätaggregat omvandlar el från nätet för att ge rätt ström och spänning till EG-vågornas källa (gyrotronen) som i sin tur genererar elektromagnetiska vågor.
Gyrotrons har placerats ett par hundra meter från ITER:s kärna, den så kallade tokamaktunneln, för att undvika störningar från tunnels magnetfält.
Gyrotrons kan ses som en rysk uppfinning. Sovjet var ledande under sextio- och sjuttiotalet när det gällde fusionsforskning och mikrovågsteknik, som spelare en viktig roll i utvecklingen av gyrotroner som en metod att hetta upp plasma.
Elektromagnetiska vågor leds från gyrotron till ITER:s vakuumbehållare genom en antenn som sänder och dirigerar vågorna till elektronerna inom plasmakammaren.
Eftersom både gyrotrons och kammaren måste förbli extrem täta och eftersom de radiofrekventa vågorna agerar på ett sätt som påminner om ljuset rörelser, kan vågorna dirigeras från gyrotrons och in i kammaren uteslutande genom detta ”diamantfönster”.
EU-organisationen, European Joint Undertaking for ITER and the Development of Fusion Energy (Fusion for Energy)F4E, ansvarar för anskaffning av 60 sådana fönster.
Det väsentliga i fönstret är diamantskivan, som har utvecklats i samarbete mellan ITER IO och staden Karlsruhes Institute of Technology (KIT), Tillverkning av diamant skivan, den 1,1 millimeter tjocka delen av fönstret, där de elektromagnetiska vågorna kommer att passera, pågår för närvarande.
Diamantskivorna är resultatet av drygt 10 års utvecklingsarbete vid KIT och Fraunhoferinstitutet (IAF), där ägarna av företaget Diamond Material tidigare har arbetat.
