在實現(xiàn)聚變能商業(yè)化的道路上,聚變裝置中面向等離子體材料的研究成為了重中之重。由于具有高熱導(dǎo)、低濺射、低氫滯留等物理特性,鎢及其合金被認(rèn)為是一種最具有應(yīng)用價值的面向等離子體材料。作為面向等離子體材料,將受到來自聚變反應(yīng)物（氘、氚）和產(chǎn)物（氦、中子）的輻照。因此,開展面向等離子體材料和聚變環(huán)境下等離子體相互作用研究,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。文中利用自主設(shè)計的高功率射頻離子源產(chǎn)生高密度等離子體,模擬面向等離子材料所處的等離子體環(huán)境,系統(tǒng)的研究了鎢及其合金材料在不同輻照條件下的輻照損傷行為,借助先進的材料分析方法,探索了鎢材料的各種輻照損傷機制。論文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:（1）高功率射頻離子源的設(shè)計。設(shè)計制造了三種不同尺寸的離子源,最終確定了一種放電管內(nèi)徑為10 cm,具有水冷保護裝置的高功率射頻離子源,用于產(chǎn)生高密度等離子體。利用其模擬聚變中面向等離子體材料所處的苛刻等離子體環(huán)境,建立了一套基于高功率射頻等離子體的低能強流氫氦離子輻照材料系統(tǒng),且申請并已授權(quán)了一項發(fā)明專利。（2）研究了氦離子輻照下純鎢材料的損傷行為。實驗發(fā)現(xiàn),低溫（小于1100 K）輻照下材料主要呈現(xiàn)出一種納米... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 現(xiàn)階段能源結(jié)構(gòu)
        1.1.2 聚變能的提出
        1.1.3 聚變能對材料的要求
    1.2 面向等離子體材料研究進展
        1.2.1 面向等離子體材料選擇
        1.2.2 面向等離子體材料損傷研究
    1.3 本文主要研究思路與內(nèi)容
2 實驗設(shè)備和表征方法
    2.1 引言
    2.2 本論文使用的實驗設(shè)備
        2.2.1 材料加熱退火真空設(shè)備
        2.2.2 低能強流離子輻照系統(tǒng)
    2.3 論文中使用的材料表征設(shè)備
        2.3.1 掃描電子顯微鏡
        2.3.2 原子力顯微鏡
        2.3.3 電子背散射衍射儀
        2.3.4 聚焦離子束
        2.3.5 透射電子顯微鏡
        2.3.6 其他儀器設(shè)備
3 氦離子輻照下純鎢表面微觀結(jié)構(gòu)變化研究
    3.1 引言
    3.2 氦離子流強對鎢表面微觀結(jié)構(gòu)變化影響
    3.3 氦離子能量對鎢表面微觀結(jié)構(gòu)變化影響
    3.4 鎢樣品表面納米絲形成機制分析
    3.5 氦輻照劑量對鎢絲層厚度影響
    3.6 間歇式輻照對鎢絲層厚度影響
    3.7 本章小結(jié)
4 氫氘離子輻照對鎢絲結(jié)構(gòu)影響研究
    4.1 引言
    4.2 氫輻照對鎢絲微觀結(jié)構(gòu)影響
    4.3 氘輻照對鎢絲微觀結(jié)構(gòu)影響
    4.4 鎢絲對材料內(nèi)氘滯留影響研究
    4.5 本章小結(jié)
5 氦離子輻照下鎢合金表面微觀結(jié)構(gòu)變化研究
    5.1 引言
    5.2 氦離子輻照鎢鑭合金研究
    5.3 氦離子輻照鎢釔合金研究
    5.4 氦離子輻照鎢錸合金研究
    5.5 本章小結(jié)
6 氧雜質(zhì)摻雜下氫氦輻照鎢材料表面微觀結(jié)構(gòu)演變研究
    6.1 引言
    6.2 氧雜質(zhì)摻雜下氦離子輻照鎢表面微觀結(jié)構(gòu)演變研究
    6.3 氧雜質(zhì)摻雜下氫離子輻照鎢表面微觀結(jié)構(gòu)演變研究
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚變能源、高技術(shù)與等離子體物理[J]. 陸全康.  科學(xué). 1995(04)



本文編號：3175106