托卡马克诊断第一镜反射率变化机理研究课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,2011/12/07,R.YAN,*,ASIPP,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011/12/07,R.YAN,*,ASIPP,ASIPP,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011/12/07,R.YAN,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,托卡马克诊断第一镜反射率变化机理研究,托卡马克诊断第一镜反射率变化机理研究托卡马克诊断第一镜反射率变化机理研究主要内容 研究背景,研究内容,研究方法,已完成工作,未来工作计划2011/12/072R.YAN,托卡马克诊断第一镜反射率变化机理研究托卡马克诊断第一镜反射率,主要内容,研究背景,研究内容,研究方法,已完成工作,未来工作计划,2011/12/07,2,R.YAN,主要内容 研究背景2011/12/072R.YAN,研究背景,当代托卡马克中，光学诊断系统通过,光学窗,和,光学纤维,观测等离子体。,硅基窗口对,辐射诱导吸收,很敏感，在,ITER,高参数运行下，在波长小于,800nm,时，其透射率大大减少。耐辐照的材料，比如蓝宝石，在高,辐照后，易受,辐射诱导冷光,的影响。,为减少这些问题及其对诊断信号的影响，引入反射镜，从等离子体中发射出来的光通过反射镜光学线路传送。,第,一镜的引入,ITER中所有的光学诊断系统需要反射镜，第一镜问题,是直接关系到各种常规光学诊断技术能否在,ITER及其以后装置上使用的决定性问题。,国际托卡马克物理诊断组（,ITPA-TG），已将第一镜问题列入到5个最优先研究课题之中，并成立了第一镜特别研究小组SWG,。,第一镜研究的重要性,2011/12/07,3,R.YAN,研究背景 当代托卡马克中，光学诊断系统通过光学窗和光学,研究背景,沉积,第一壁材料溅射杂质,壁处理气体,主等离子体中逃逸的电荷交换中性粒子,刻蚀,电荷交换中性粒子,能量粒子,体效应,表面效应,UV,、,X,射线辐照,中子辐照,2011/12/07,4,R.YAN,研究背景沉积体效应表面效应UV、X射线辐照2011/12/0,光学反射率高,化学稳定性好,高中子流下的稳定性,热传导性好（有效冷却）,溅射率低,研究背景,第一镜材料要求,准第一镜材料：铜、不锈钢、钨、钼、铑,ITER,中的辐照环境,快中子流：,3*10,13,辐照流：,10Gy.s-1,UV,和,x,射线辐照：,500KW.m,-2,符合要求第一镜材料,2011/12/07,5,R.YAN,光学反射率高研究背景第一镜材料要求准第一镜材料：铜、不锈钢、,研究背景,HL-2A,装置第一镜 激光清洗结果,1500nm-2500nm,波长范围内，反射率恢复到,90%,。,紫外和可见光范围内清洗结果并不理想。主要因为辐照损伤和清洗材料的再沉积。,EAST,装置中辐照后的,W,第一镜,2011/12/07,6,R.YAN,研究背景HL-2A 装置第一镜 激光清洗结果1500nm-2,研究内容,不同等离子体辐照环境下第一镜反射率变化机理研究,材料选择,保护系统,不同壁条件（不同壁材料、壁处理,.,）,调,Q-YAG,激光清洗第一镜,洁净金属第一镜的清洗,辐照后第一镜的清洗,2011/12/07,7,R.YAN,研究内容不同等离子体辐照环境下第一镜反射率变化机理研究201,研究方法,第一镜样品,2011/12/07,8,R.YAN,研究方法第一镜样品2011/12/078R.YAN,已完成工作,等离子体辐照后不同材料第一镜反射率变化机理研究,保护系统对第一镜反射率的改善研究,石墨壁等离子体辐照后第一镜反射率变化机理研究,2011/12/07,9,R.YAN,已完成工作2011/12/079R.YAN,等离子体辐照后不同材料第一镜反射率变化机理研究,总放电炮数：,3706,壁处理：硅化和硼化,实验参数,实验目的,几种准第一镜材料在,HT-7,长脉冲等离子体辐照下反射率变化情况研究,HT-7,装置中不同辐照位置对第一镜反射率的影响,在沉积作用较小的情况下，,Mo,材料制备的第一镜反射率维持较好。,2011/12/07,10,R.YAN,等离子体辐照后不同材料第一镜反射率变化机理研究总放电炮数：3,等离子体辐照后不同材料第一镜反射率变化机理研究,实验参数,：,总放电炮数：,10559,总放电时间：,37100S,电子温度：,200-1000eV,壁处理,：硅化、硼化、锂化,放电主要气体,：,D2,、,He,样品反射率均下降，,W,、,Mo,、,SS,三种准材料在,EAST,高参数运行下，表面沉积作用较强，反射率下降趋势相同。,2011/12/07,11,R.YAN,等离子体辐照后不同材料第一镜反射率变化机理研究实验参数：总放,保护系统对第一镜反射率的改善研究,壁处理,：锂化，硼化,全金属壁,Li-coating,和,B-coating,He D,2,GDC,低,Q,运行,2.5,，,Ip=200-220KA,，,It=3800-4200A,，,ne=1.2neg(ne:1.2-3.5),低环电压,Vloop-6.5V,等离子体运行,30,天 总放电次数,3497,次,2011/12/07,12,R.YAN,保护系统对第一镜反射率的改善研究壁处理：锂化，硼化2011/,保护系统对第一镜反射率的改善研究,安装在设有保护的样品架上的第一镜样品反射率部分得以维持，但是由于表面沉积层不均匀，样品反射率变化不同。,为使表面反射率维持得更好，必须优化保护系统。,结果与分析,2011/12/07,13,R.YAN,保护系统对第一镜反射率的改善研究 安装在设有,为下一轮实验设计的管道系统,不同管道长度（,5mm,、,10mm,、,20mm,、,40mm,）的样品架。,第一镜安装在管道末端。,保护系统对第一镜反射率的改善研究,2011/12/07,14,R.YAN,为下一轮实验设计的管道系统不同管道长度（5mm、10mm、2,石墨壁等离子体辐照后第一镜反射率变化机理研究,装置中各个窗口安装的每个系统对第一镜反射率变化的影响很大，抽气窗口中的大量中性原子、限制器表面与等离子体相互作用产生的大量杂质及硼化壁处理引进的硼蒸气使第一镜表面环境更恶劣，更易遭受沉积，辐照后反射率恶化更严重。,结果与分析,2011/12/07,15,R.YAN,石墨壁等离子体辐照后第一镜反射率变化机理研究,金属壁情况下第一镜反射率变化行为研究,调,Q-YAG,激光清洗第一镜,洁净金属第一镜的清洗,辐照后第一镜的清洗,下一步工作,2011/12/07,16,R.YAN,金属壁情况下第一镜反射率变化行为研究下一步工作2011/12,Thanks for your attention!,2011/12/07,17,R.YAN,2011/12/0717R.YAN,谢谢！,谢谢！,谢谢！,谢谢！,