《延長聚變裝置第一鏡工作壽命的新方法研究》是依託核工業西南物理研究院，由周艷擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：延長聚變裝置第一鏡工作壽命的新方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周艷
- 依託單位：核工業西南物理研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聚變裝置第一鏡問題是ITER電漿光學診斷系統面臨的急需解決的問題，國際托卡馬克物理活動診斷組將其列為高優先權研究課題。發現並尋找有效緩解第一鏡污染的新方法、新技術是解決該問題最直接也是最有效的途徑。本項目擬在HL-2A裝置實驗的現有條件下，找尋可行的原位緩解光學元件污染的新方法。研究該方法的工作機理，材料與其相互作用的過程，光學元件的反射率與透射率提高與方法具體實施的關係等問題。結合HL-2A放電的實驗參數，建立合理的物理模型，利用消融和熱膨脹理論模型模擬該方法與材料的相互作用，並將結果與實驗數據對比、分析，解釋觀察到的實驗現象。用類推的方法分析該方法在ITER上使用的可能性。通過最佳化技術和工藝，將該方法用於HL-2A可見光譜測量和FIR雷射干涉儀的系統中，驗證延長實際裝置中第一鏡壽命的實用性。
結題摘要
聚變裝置第一鏡問題是ITER電漿光學診斷系統面臨的急需解決的問題，國際托卡馬克物理活動診斷組將其列為高優先權研究課題。發現並尋找有效的緩解第一鏡污染的新方法、新技術是解決該問題最直接也是最有效的途徑。本項目提出了雷射清洗的原位緩解光學元件污染的新方法。研究了該方法的工作機理，材料與其相互作用的過程，光學元件的反射率與透射率與方法具體實施的影響等問題。建立了帶有兩維掃描的振鏡系統的線上雷射清洗原型, 對HL-2A裝置FIR雷射干涉儀中經電漿放電輻照獲得的第一鏡進行了實驗。實驗結果證明該系統可以實現聚變裝置反射鏡和診斷視窗的雜質去除,同時不損壞光學元件基底。通過清洗FIR雷射干涉儀的第一鏡反射率從20%恢復到90%以上，達到延長聚變裝置中第一鏡壽命的目的。利用消融和熱膨脹理論模型分析了雷射清洗與材料的相互作用過程，解釋觀察到的實驗現象。
