在托卡馬克裝置中,來(lái)自芯部等離子體的熱流和粒子流轟擊到面對(duì)等離子體材料（Plasma-Facing Macterial,PFM）上,引起等離子體與壁材料相互作用（Plasma Wall Interaction,PWI）過程。在托卡馬克裝置中,PWI問題非常嚴(yán)重。一方面PFM受到粒子流的轟擊,導(dǎo)致PFM的侵蝕、雜質(zhì)產(chǎn)生以及燃料滯留等問題,極大地影響PFM的工作性能和使用壽命;另一方面從PFM進(jìn)入到芯部等離子體的雜質(zhì)會(huì)冷卻和稀釋等離子體,甚至使等離子體熄火。因此,研究和分析PWI過程對(duì)托卡馬克裝置長(zhǎng)脈沖高參數(shù)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)具有重要意義,而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PFM表面元素成分變化是理解PWI過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之。針對(duì)上述問題,本論文發(fā)展了能夠適用于托卡馬克裝置惡劣環(huán)境（脈沖放電、強(qiáng)磁場(chǎng)）的激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）壁表面元素成分原位診斷方法。論文的第一部分在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬研究托卡馬克聚變裝置EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）中存在的脈沖放電、磁場(chǎng)環(huán)境對(duì) LIBS元素診...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１氘－氚聚變反應(yīng)??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｕｓｉｏｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?Ｄ?ａｎｄ?Ｔ??

核聚變清潔高效，放射性輻射極少，產(chǎn)能更大，且地球上可用的核聚變材料數(shù)量??巨大，可以說(shuō)是取之不盡用之不竭。目前的核聚變反應(yīng)（包括氫彈爆炸）主要應(yīng)用的核??反應(yīng)原料是氘（Ｄ）和氣（Ｔ）（圖１．１），因?yàn)樵诘碗x子溫度下，Ｄ－Ｔ反應(yīng)速率高，容易??實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)火”。同時(shí)聚變反應(yīng)產(chǎn)能效率極高....

圖１．２托卡馬克位形示意圖??

實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)堆的可能性最大。托卡馬克（Ｔｏｋａｍａｋ）是環(huán)形（ｔｏｒｏｉｄａｌ）、真??空室（ｋａｍｅｒａ）、磁（ｍａｇｎｉｔ）、線圈（ｋｏｔｕｓｈｋａ）的縮寫。在Ｔｏｋａｍａｋ裝置中心是一個(gè)環(huán)??形的真空室，腔室外部圍繞著大量磁場(chǎng)線圈如圖１．２所示。Ｔｏｋａｍａｋ的磁場(chǎng)由沿著大....

圖１．３?ＥＡＳＴ裝置外形圖［３Ｇ］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ＥＡＳＴ?ｄｅｖｉｃｅ?［３０］??

１．２?面向等離子體第一壁材料??１．２．１托卡馬克邊緣等離子體??１ＴＥＲ裝置真空室的剖面圖如圖１．４所示。裝置真空室中直接面向等離子體部件大??致包括第一壁和偏濾器。在最外閉合磁面（Ｌａｓｔ?Ｃｌｏｓｅｄ?Ｒｕｘ?Ｓｕｒｆａｃｅ，?ＬＣＦＳ）以外到真空??室壁之間的開放磁力線....

圖１．４?ＩＴＥＲ裝置真空室的剖面圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ＩＴＥＲ?ｖａｃｕｕｍ?ｃｈａｍｂｅｒ??

ＩＴＥＲ過渡到真正投入于生產(chǎn)的商用聚變示范反應(yīng)堆ＤＥＭＯ?（ＤＥＭＯｎｓｔｒａｔｉｏｎ?Ｐｏｗｅｒ??Ｐｌａｎｔ）。相信在不久的將來(lái)，受控?zé)岷司圩兡茉匆欢鼙粦?yīng)用于我們的生活和工業(yè)中。??圖１．３?ＥＡＳＴ裝置外形圖［３Ｇ］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ＥＡＳＴ?ｄ....

本文編號(hào)：4040804