面向激光辐照第一壁材料温度场分布的激光参数优化方法及其优化系统

    公开(公告)号:CN116564453A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310641666.4

    申请日:2023-06-01

    Abstract: 本发明属于聚变装置壁材料燃料滞留的激光辅助原位诊断技术领域,具体涉及面向激光辐照第一壁材料温度场分布的激光参数优化方法。确定仿真使用的激光模型,根据第一壁材料热传导系数与环境温度的变化规律,进行设定函数;基于函数,确定毫秒激光在第一壁材料上的作用位置,构建激光与材料相互作用的;基于得到的空间表达式、根据毫秒激光功率密度分布特点,得到温度场分布规律;基于温度场分布规律进行激光辐照材料的理论模型设计;基于理论模型,改变毫秒激光的相关参数,得到实验要求的毫秒激光不同脉宽及光斑直径条件下的材料烧蚀阈值;根据材料烧蚀阈值得到激光脉宽2ms及光斑直径2mm情况下的第一壁材料内部无损实验的温度场分布形式。本发明针对现有激光加热材料过程中科学性选取激光参数的问题。

    一种壁材料中等离子体燃料热脱附/杂质沉积的原位激光诊断系统及其方法

    公开(公告)号:CN119269414A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411408323.4

    申请日:2024-10-10

    Abstract: 本发明属于磁约束可控热核聚变技术领域,具体涉及一种壁材料中等离子体燃料热脱附/杂质沉积的原位激光诊断系统及其方法。长脉冲激光模块发射长脉冲激光束,长脉冲激光束依次经过二向色镜Ⅰ、凸透镜、二向色镜Ⅱ、真空腔室上的石英玻璃辐照到待测样品的表面;短脉冲激光模块发射短脉冲激光束,短脉冲激光束依次经过二向色镜Ⅰ、凸透镜、二向色镜Ⅱ、聚变装置真空腔室上的石英玻璃辐照到待测样品的表面;待测样品经照射的辐射光依次通过聚焦透镜、光谱信号传递至光谱采集系统。可对壁材料中滞留的燃料气体进行高效原位的激光热脱附,也可进行杂质沉积的原位激光诊断,通过将两种方法灵活的耦合进一套系统中,可单独使用也可同时进行,为未来聚变堆偏滤器运行控制和壁材料研发提供参考依据。

    面向激光辐照壁材料温度分布的激光参数优化方法及系统

    公开(公告)号:CN116564453B

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202310641666.4

    申请日:2023-06-01

    Abstract: 本发明属于聚变装置壁材料燃料滞留的激光辅助原位诊断技术领域,具体涉及面向激光辐照第一壁材料温度场分布的激光参数优化方法。确定仿真使用的激光模型,根据第一壁材料热传导系数与环境温度的变化规律,进行设定函数;基于函数,确定毫秒激光在第一壁材料上的作用位置,构建激光与材料相互作用的;基于得到的空间表达式、根据毫秒激光功率密度分布特点,得到温度场分布规律;基于温度场分布规律进行激光辐照材料的理论模型设计;基于理论模型,改变毫秒激光的相关参数,得到实验要求的毫秒激光不同脉宽及光斑直径条件下的材料烧蚀阈值;根据材料烧蚀阈值得到激光脉宽2ms及光斑直径2mm情况下的第一壁材料内部无损实验的温度场分布形式。本发明针对现有激光加热材料过(56)对比文件姜楠;牛燕雄;张书练;张雏;杨海林;唐芳;陈燕.波段外脉冲激光对锗材料热冲击效应的数值研究.红外与激光工程.2008,(03),全文.王一钦.激光参数对激光诱导解吸附光谱、激光诱导击穿光谱诊断影响的研究《.万方》.2022,全文.Yiqin Wang et al..The effect ofablation angle on intensity of laser-induced breakdown spectroscopy undervacuum《.Physica Scripta》.2020,第96卷(第12期),全文.X. Wang et al..Surface damagemorphology investigations of siliconunder millisecond laser irradiation.《Applied Surface Science》.2010,第257卷(第5期),1583-1588.

    一种双脉冲激光诱导解吸附光谱测量系统及其测量托卡马克共沉积层中氘分布的方法

    公开(公告)号:CN115436330B

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202210942642.8

    申请日:2022-08-08

    Abstract: 本发明属于检测领域,公开了一种双脉冲激光诱导解吸附光谱测量系统及其测量托卡马克共沉积层中氘分布的方法。利用毫秒激光器(2)发射第一束脉冲激光,照射在靶样品(9)表面对靶样品(9)进行脉冲加热解吸附;利用纳秒激光器(1)发射第二束脉冲激光,汇聚在靶样品(9)表面的上方;对于收集到的氘气体进行激发电离,使靶样品(9)的氘气体形成等离子体产生发射谱线;利用光谱仪(7)对步骤3的等离子体的发射谱线进行收集并输出数据;对输出的数据,利用计算机(6)进行分析,得到曲线图,并对曲线图进行分析,得到氘滞留含量的相对分度。本发明针对现有技术中不利于实验的准确分析且会消耗更多的能量的问题。

    一种双脉冲激光诱导解吸附光谱测量系统及其测量托卡马克共沉积层中氘分布的方法

    公开(公告)号:CN115436330A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202210942642.8

    申请日:2022-08-08

    Abstract: 本发明属于检测领域,公开了一种双脉冲激光诱导解吸附光谱测量系统及其测量托卡马克共沉积层中氘分布的方法。利用毫秒激光器(2)发射第一束脉冲激光,照射在靶样品(9)表面对靶样品(9)进行脉冲加热解吸附;利用纳秒激光器(1)发射第二束脉冲激光,汇聚在靶样品(9)表面的上方;对于收集到的氘气体进行激发电离,使靶样品(9)的氘气体形成等离子体产生发射谱线;利用光谱仪(7)对步骤3的等离子体的发射谱线进行收集并输出数据;对输出的数据,利用计算机(6)进行分析,得到曲线图,并对曲线图进行分析,得到氘滞留含量的相对分度。本发明针对现有技术中不利于实验的准确分析且会消耗更多的能量的问题。

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