《ADS用新型電漿束窗關鍵技術的研究》是依託北京大學，由朱昆擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：ADS用新型電漿束窗關鍵技術的研究
- 項目負責人：朱昆
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
束窗用於密封加速器真空並將其與散裂靶隔開，是加速器驅動次臨界系統（ADS）的一個重要部件。它由於受到強流質子束和中子束的轟擊，是ADS系統中使用條件最為苛刻的部件。通常束窗使用的是固體束窗材料，很多國家將束窗材料的抗輻照和抗冷卻劑腐蝕性能問題作為ADS項目的重要研究課題。儘管如此，束窗的壽命以及冷卻液活化問題仍舊是困擾ADS項目的一個難題。電漿束窗是一種新型的束窗，該束窗和傳統固體束窗相比有幾項優點：1. 電漿窗沒有冷卻問題。2. 電漿窗造成的束流能損很小。3. 不需要對活化的冷卻液進行處理。目前電漿窗雖然已經有相關實驗報導，但仍存在孔徑小，能耗高等問題。本項目擬對電漿窗的內部機制進行深入研究，改善其性能，提高它的穩定性，探索將電漿窗套用在ADS項目上的可行性。
結題摘要
電漿窗是一種新型的真空密封裝置，它利用電漿來隔離真空和高氣壓區域。目前國際上已經成功的套用在非真空電子束焊接和無窗氘氣體靶裝置上。但電漿窗具有它的局限性，孔徑只有2-3mm。本項目的研究內容是進行電漿窗在ADS裝置的無窗液態金屬靶中套用的可行性研究，探索能否增大電漿窗的孔徑，改善電漿窗的密封性能。分別進行了實驗和模擬兩方面的工作：在實驗方面，國際上已經有幾個電漿窗的實驗裝置，但國內還沒有類似裝置，參考國外的文獻，研究確定了電漿窗的設計方案，搭建了電漿窗實驗平台。分別進行了3mm和6mm孔徑的電漿窗的放電實驗。系統的研究了電漿窗孔徑、電流、流量等參數對密封性能的影響。在模擬方面：我們利用流體軟體建立了電漿窗的磁流體模型，並進行了模擬計算。模擬結果與實驗結果相符合。從而建立起了一套利用模擬方法對電漿窗特性進行研究的方法，可用於進行大孔徑電漿窗及特殊形狀電漿窗的模擬計算。發表SCI文章兩篇。參加IPAC國際會議兩次，並在IPAC2013上做了分組報告，發表國際會議論文2篇。申請專利兩項，目前獲批一項，正在公示一項。培養博士、碩士研究生各一名。碩士已畢業。
