在國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃(ITER計(jì)劃)中,為了產(chǎn)生能夠?qū)崿F(xiàn)熱核聚變的高溫等離子體,需要采用輔助熱手段,即中性束注入加熱技術(shù)。由于負(fù)氫離子束的中性化效率較高,所以ITER計(jì)劃采用的是射頻感性耦合放電的負(fù)氫離子源。目前,國內(nèi)外科學(xué)家對(duì)這種負(fù)氫離子源大量的實(shí)驗(yàn)和理論研究,并取得了一定的進(jìn)展。本文采用一種混合模型,即整體模型結(jié)合流體力學(xué)模型,對(duì)帶有擴(kuò)散腔室的多源共同驅(qū)動(dòng)的射頻感性耦合放電特性及等離子體的輸運(yùn)進(jìn)行數(shù)值模擬,并以氬氣放電為例。首先使用整體模型研究氣壓、輸入功率以及腔室半徑尺寸對(duì)源區(qū)等離子體的放電特性的影響,然后利用COMSOL軟件的等離子體流體模塊,對(duì)擴(kuò)散腔室中等離子體的輸運(yùn)行為進(jìn)行三維模擬,并分析放電氣壓、源區(qū)之間的間距以及源區(qū)半徑等參數(shù)擴(kuò)散腔室中電子密度及電子溫度空間分布的影響。(1)在其它放電條件不變的情況下,隨著氣壓的升高,源區(qū)的電子密度越高,電子溫度越低;隨著功率的增加,電子密度增加,電子溫度幾乎不變;隨著腔室半徑尺寸增大,電子密度和電子溫度減小。(2)在其它條件不變的情況下,擴(kuò)散區(qū)氣壓越高,電子密度越大,但在氣壓較低的情況下,電子密度分布較為均勻;隨著氣壓升高,電子溫...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 等離子體簡介及應(yīng)用
    1.2 射頻感性耦合等離子體
        1.2.1 射頻感性耦合等離子體簡介
        1.2.2 射頻感性耦合等離子體的數(shù)值模擬方法
    1.3 中性束注入系統(tǒng)
    1.4 負(fù)氫離子源系統(tǒng)
        1.4.1 負(fù)氫離子源系統(tǒng)簡介
        1.4.2 負(fù)氫離子源的模擬研究進(jìn)展
    1.5 本文的研究內(nèi)容與研究意義
2 混合模型研究方法
    2.1 整體模型
    2.2 基于COMSOL的流體力學(xué)模型
        2.2.1 COMSOL軟件簡介
        2.2.2 流體力學(xué)模型
3 結(jié)果與討論
    3.1 源區(qū)模擬結(jié)果
    3.2 擴(kuò)散區(qū)模擬結(jié)果
        3.2.1 氣壓對(duì)擴(kuò)散區(qū)等離子體物理性質(zhì)的影響
        3.2.2 源區(qū)間距對(duì)擴(kuò)散區(qū)等離子體物理性質(zhì)的影響
        3.2.3 源區(qū)半徑對(duì)擴(kuò)散區(qū)等離子體物理性質(zhì)的影響
4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文



本文編號(hào)：3960041