【摘要】：鎢材料被廣泛認(rèn)為是下一代聚變裝置中偏濾器和第一壁的主要材料。鎢具有很好的熱傳導(dǎo)性和較高的熔點,同時有很低的氚滯留率和物理濺射率。人們在線性裝置、托卡馬克和仿星器中發(fā)現(xiàn),在鎢材料表面會形成一種纖維狀的納米結(jié)構(gòu)(稱其為絨毛)。這種結(jié)構(gòu)會降低鎢材料的表現(xiàn)。其生長機(jī)理目前尚未完全清楚。本文自主開發(fā)了三維動力學(xué)蒙特卡羅程序SURO-FUZZ,在微米和秒這樣的尺度來研究鎢材料絨毛結(jié)構(gòu)的生長。SURO-FUZZ程序研究了絨毛形貌隨時間的變化。同時鎢絨毛的生長速率和前人已有的實驗結(jié)果符合得很好。由于這種絨毛結(jié)構(gòu)會使鎢表面變得十分粗糙,為了繼續(xù)研究這種表面對邊界等離子體的影響,本文使用三維粗糙表面程序“SURO”和新的解析模型,研究了粗糙表面對于侵蝕雜質(zhì)角度分布的影響。在SURO程序中采用陰影角來描述粗糙表面的結(jié)構(gòu)特點,陰影角的定義是水平特征長度和粗糙表面初始粗糙度的比值。SURO程序的模擬結(jié)果表明,當(dāng)陰影角大于某個閾值后,粗糙表面開始對侵蝕雜質(zhì)的角度分布產(chǎn)生影響。同時,陰影角越大會導(dǎo)致侵蝕雜質(zhì)角度分布越嚴(yán)重的偏移。SURO程序中采用了不同的粗糙表面形貌來計算侵蝕雜質(zhì)的角度分布。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種角度分布遷移的趨勢對于不同的粗糙表面結(jié)構(gòu)有相同的規(guī)律�；跀�(shù)值模擬的結(jié)果,我們同樣給出了一種解析模型來研究陰影角對于侵蝕雜質(zhì)角度分布的影響,并且得到了與SURO模擬相同的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL61

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本文編號：2630447