| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第21-42页 |
| 1.1 磁约束可控聚变能介绍 | 第21-27页 |
| 1.1.1 聚变能简介 | 第21-24页 |
| 1.1.2 托卡马克边缘等离子体 | 第24-26页 |
| 1.1.3 面对等离子体材料 | 第26-27页 |
| 1.2 等离子体与壁材料相互作用研究进展 | 第27-35页 |
| 1.2.1 等离子体与壁材料相互作用过程简介 | 第27-29页 |
| 1.2.2 直线等离子体装置 | 第29-32页 |
| 1.2.3 锂及锂化性质研究进展 | 第32-33页 |
| 1.2.4 钨的氘滞留和起泡研究进展 | 第33-35页 |
| 1.3 激光诱导击穿光谱壁材料元素诊断技术 | 第35-39页 |
| 1.3.1 面对等离子体材料诊断方法简介 | 第35-36页 |
| 1.3.2 激光诱导击穿光谱方法原理和特点 | 第36-37页 |
| 1.3.3 激光诱导击穿光谱在面对等离子体材料分析领域研究进展 | 第37-39页 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 | 第39-41页 |
| 1.5 本论文章节结构安排 | 第41-42页 |
| 2 Magnum-PSI原位激光诱导击穿光谱系统建立及氘等离子体辐照实验 | 第42-68页 |
| 2.1 引言 | 第42页 |
| 2.2 Magnum-PSI原位激光诱导击穿光谱实验装置建立 | 第42-48页 |
| 2.2.1 系统概述 | 第42-43页 |
| 2.2.2 激光系统 | 第43-44页 |
| 2.2.3 信号收集系统 | 第44-45页 |
| 2.2.4 时序控制 | 第45-47页 |
| 2.2.5 数据处理 | 第47-48页 |
| 2.3 激光诱导击穿光谱系统测试及优化 | 第48-52页 |
| 2.3.1 收集角对信号强度影响及优化 | 第48-50页 |
| 2.3.2 光谱参数测试及优化 | 第50-51页 |
| 2.3.3 光谱仪光栅及狭缝测试 | 第51-52页 |
| 2.4 氘等离子体辐照下的纯钨和锂化钨性质研究 | 第52-64页 |
| 2.4.1 纯钨和锂化钨样品准备 | 第52-53页 |
| 2.4.2 实验过程 | 第53-54页 |
| 2.4.3 样品形貌分析 | 第54-55页 |
| 2.4.4 纯钨和锂化钨的激光诱导击穿光谱原位分析结果 | 第55-58页 |
| 2.4.5 纯钨和锂化钨XPS能谱离线分析结果 | 第58-64页 |
| 2.5 氘等离子体辐照EAST偏滤器石墨瓦性质研究 | 第64-66页 |
| 2.5.1 EAST石墨瓦激光诱导击穿光谱原位分析结果 | 第64-66页 |
| 2.5.2 EAST偏滤器石墨瓦XPS能谱离线分析结果 | 第66页 |
| 2.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 3 DUT-PSI直线等离子体装置激光诱导击穿光谱原位系统建立及实验研究 | 第68-98页 |
| 3.1 引言 | 第68-69页 |
| 3.2 DUT-PSI装置初始设计及其等离子体参数诊断系统 | 第69-70页 |
| 3.3 激波状态等离子体束形状及其等离子体参数诊断 | 第70-78页 |
| 3.3.1 激波状态等离子体束形状及发射光谱 | 第70-72页 |
| 3.3.2 电子温度 | 第72-74页 |
| 3.3.3 振动温度 | 第74-75页 |
| 3.3.4 转动温度 | 第75-76页 |
| 3.3.5 电子温度、振动温度和转动温度对比 | 第76-78页 |
| 3.4 DUT-PSI装置升级及等离子体参数测量 | 第78-83页 |
| 3.4.1 DUT-PSI装置升级 | 第78-79页 |
| 3.4.2 DUT-PSI等离子体束参数测量 | 第79-83页 |
| 3.5 锂化钨原位激光诱导击穿光谱元素化学成像分析 | 第83-96页 |
| 3.5.1 原位激光诱导击穿光谱元素成像系统 | 第83-84页 |
| 3.5.2 锂化钨样品制备 | 第84-85页 |
| 3.5.3 样品形貌分析 | 第85-87页 |
| 3.5.4 锂化钨元素深度分布测量 | 第87-88页 |
| 3.5.5 锂化钨元素化学成像结果 | 第88-91页 |
| 3.5.6 锂化钨XPS能谱离线分析 | 第91-96页 |
| 3.6 本章小结 | 第96-98页 |
| 4 EAST壁材料原位激光诱导击穿光谱系统设计及实验研究 | 第98-119页 |
| 4.1 引言 | 第98页 |
| 4.2 EAST石墨瓦氘滞留及锂-氘共沉积层离线激光诱导击穿光谱实验研究 | 第98-104页 |
| 4.2.1 实验装置 | 第98-99页 |
| 4.2.2 实验材料 | 第99-100页 |
| 4.2.3 氘和氢光谱图 | 第100-101页 |
| 4.2.4 元素及氘滞留深度分布 | 第101-103页 |
| 4.2.5 氢、氘元素时间演化 | 第103-104页 |
| 4.3 面对等离子体材料元素激光诱导击穿光谱等离子体空间分辨测量 | 第104-108页 |
| 4.3.1 实验装置 | 第104-105页 |
| 4.3.2 空间收集位置变化对激光诱导击穿光谱的影响 | 第105-106页 |
| 4.3.3 等离子体中硅、碳元素空间演化 | 第106-107页 |
| 4.3.4 等离子体中钼元素空间演化 | 第107-108页 |
| 4.4 激光光斑大小和能量对激光诱导击穿光谱信号的影响 | 第108-110页 |
| 4.4.1 激光光斑大小对元素及氢滞留测量结果的影响 | 第108-110页 |
| 4.4.2 激光能量对光谱的影响 | 第110页 |
| 4.5 EAST原位激光诱导击穿光谱设计及实验结果 | 第110-117页 |
| 4.5.1 激光诱导击穿光谱系统建立及光路设计 | 第110-113页 |
| 4.5.2 EAST激光诱导击穿光谱原位测试结果 | 第113-114页 |
| 4.5.3 EAST实验炮间原位激光诱导击穿光谱实验结果 | 第114-117页 |
| 4.6 本章小结 | 第117-119页 |
| 5 结论与展望 | 第119-123页 |
| 5.1 结论 | 第119-121页 |
| 5.2 创新点摘要 | 第121-122页 |
| 5.3 展望 | 第122-123页 |
| 参考文献 | 第123-142页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第142-145页 |
| 致谢 | 第145-147页 |
| 作者简介 | 第147页 |
