摘要：人們通常使用托克馬克裝置來實(shí)現(xiàn)可控核聚變，而鎢（W）材料是很好的在托克馬克裝置作為直接面對(duì)等離子體的材料，對(duì)其在可控核聚變托克馬克裝置中輻照損傷機(jī)制的研究有重要的作用和意義。對(duì)于鎢材料的離子輻照損傷，我們自主設(shè)計(jì)了輻照平臺(tái)，突破了傳統(tǒng)聚變輻照模擬裝置的流強(qiáng)較低、運(yùn)行時(shí)間短、熱沖擊性差等關(guān)鍵技術(shù)問題。文章主要探索了鎢材料表面納米絲微觀結(jié)構(gòu)與氦離子能量和離子流強(qiáng)的關(guān)系。輻照后對(duì)于鎢絲微觀結(jié)構(gòu)我們采用掃電子顯微鏡進(jìn)行了詳細(xì)觀察。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)離子能量在20 eV時(shí)，材料表面沒有形成納米絲結(jié)構(gòu)；在離子能量為30 eV和50 eV時(shí)，材料表面都形成了明顯的絲狀結(jié)構(gòu)，且納米絲的直徑隨著離子流強(qiáng)和溫度的提高變粗。分析發(fā)現(xiàn)納米絲的微觀結(jié)構(gòu)主要是跟氦離子輻照后材料近表層形成的氦泡大小息息相關(guān)，這是由實(shí)驗(yàn)中離子流強(qiáng)和輻照溫度決定。

關(guān)鍵詞：鎢；鎢絲；輻照損傷；氦泡

目錄

摘要

Abstract

第一章 緒  論-1

1.1課題研究意義-1

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-2

1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀-4

第二章 輻照平臺(tái)及測(cè)試儀器-5

2.1 等離子體輻照實(shí)驗(yàn)平臺(tái)-5

2.1.1 托卡馬克裝置與材料鎢-5

2.1.2 放電真空室設(shè)計(jì)-7

2.1.3 射頻離子源設(shè)計(jì)-7

2.2 等離子體輻照平臺(tái)操作順序-8

2.2.1 開機(jī)順序-8

2.2.2 關(guān)機(jī)順序-9

2.3 掃描電子顯微鏡-9

第三章 大流強(qiáng)氦離子輻照對(duì)鎢的表面損傷起絲演化研究-11

3.1 實(shí)驗(yàn)裝置-11

結(jié)    論-17

參 考 文 獻(xiàn)-18

致    謝-19