等离子体辐照效应对钨材料表面改变的研究

发布时间：2021-12-28 03:53

　　可控热核聚变装置“托卡马克”以及未来核反应堆中材料的发展将是决定聚变能源能否成功应用的关键因素,尤其是面向等离子体材料的发展。钨是一种具有国防战略意义的稀有金属材料,钨材料具有熔点高、硬度高、热导率高、膨胀系数小以及优异的机械性能,使得钨材料在国防、航空、光电材料等诸多领域有着广泛的应用。在面向等离子体材料的发展过程中,由于钨材料的溅射低、不会与聚变中等离子体发生反应、对氘氚等离子体有着较低的滞留率等优点,钨的涂层、块体材料以及合金材料已经成为最具发展前景的面向等离子体材料。钨材料在作为面向等离子体材料服役过程中要不断承受高能粒子的轰击来保护内部材料并排除15%的聚变反应热能。在极端的工作条件下,钨材料表面会出现气泡、裂纹、熔蚀以及表面形貌改变等损伤,所以对钨材料进行等离子体辐照的研究在聚变领域具有重要的科研价值和工程应用价值,对新能源的开发具有深远意义。通过对MW-ECR装置的设计和改装后,使设备能够对钨材料以相对较大的等离子体束流密度（约1.5×1021/m2s）进行长时间稳定的辐照实验。采用改装后的MW-ECR设备进行了He、Ar、H以及Ar/He混合等离子体的辐照实验。在不同等... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

氘、氚聚变示意图

于表层 3 米左右的海水里，每升海水含 0.03 g 氘，所以地球上仅在海水中就有45 万亿吨氘[5,6]，所以参加聚变反应原料的储量是十分巨大的。在单位反应物的产能方面氘氚聚变也具有很大的优势，在反应产物上只有惰性气体氦气的生成，所以综合以上考虑氘氚聚变成为现阶段核聚变研究的主要方向。核聚变能是潜在的清洁安全能源，其最终的实现对全球能源问题的解决尤其重要。图 1-1 氘、氚聚变示意图Fig.1-1 Deuterium and Tritium fusion reactors.

氘、氚聚变示意图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3553348