| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第23-24页 |
| 专业词汇缩写表 | 第24-25页 |
| 1 绪论 | 第25-51页 |
| 1.1 核聚变研究的意义 | 第25-32页 |
| 1.1.1 能源问题与核能的利用 | 第25-28页 |
| 1.1.2 国际磁约束核聚变研究进展 | 第28-30页 |
| 1.1.3 中国磁约束核聚变研究进展 | 第30-32页 |
| 1.2 托卡马克等离子体与壁相互作用研究概述 | 第32-38页 |
| 1.2.1 等离子体与壁相互作用 | 第33-34页 |
| 1.2.2 等离子体与壁相互作用中的问题 | 第34-37页 |
| 1.2.3 等离子体与壁相互作用的离线诊断方法 | 第37-38页 |
| 1.3 原位激光诱导光谱诊断托卡马克第一壁研究背景 | 第38-44页 |
| 1.3.1 原位激光诱导光谱诊断第一壁方法 | 第38-40页 |
| 1.3.2 激光诱导击穿光谱的研究进展及现状 | 第40-42页 |
| 1.3.3 激光诱导击穿光谱诊断第一壁研究进展 | 第42-44页 |
| 1.4 超短脉冲激光诱导击穿光谱研究背景 | 第44-48页 |
| 1.4.1 超短脉冲激光简介 | 第44页 |
| 1.4.2 超短脉冲激光与金属相互作用 | 第44-47页 |
| 1.4.3 超短脉冲激光诱导击穿光谱背景及优点 | 第47-48页 |
| 1.5 本论文主要研究思路与内容 | 第48-49页 |
| 1.6 本论文章节结构安排 | 第49-51页 |
| 2 EAST第一壁远程原位激光诱导击穿光谱诊断系统 | 第51-83页 |
| 2.1 引言 | 第51-52页 |
| 2.2 高真空下LIBS信号优化—偏振分辨激光诱导击穿光谱技术 | 第52-58页 |
| 2.2.1 偏振分辨激光诱导击穿光谱技术简介 | 第52-53页 |
| 2.2.2 实验设计 | 第53-54页 |
| 2.2.3 偏振激光诱导击穿光谱的实验结果 | 第54-58页 |
| 2.3 激光诱导击穿光谱时空动力学演化研究 | 第58-67页 |
| 2.3.1 激光诱导击穿光谱时空动力学演化研究的意义 | 第58页 |
| 2.3.2 实验装置与实验样品 | 第58-60页 |
| 2.3.3 LIBS光谱的时间演化特性 | 第60-62页 |
| 2.3.4 LIBS光谱的空间演化特性 | 第62-63页 |
| 2.3.5 激光诱导等离子体不同物种的膨胀速度 | 第63-64页 |
| 2.3.6 托卡马克环境下LIBS光谱信号的采集与优化 | 第64-67页 |
| 2.4 EAST第一壁远程原位激光诱导击穿光谱诊断系统的建立 | 第67-81页 |
| 2.4.1 远程原位激光诱导击穿光谱系统实验室调试 | 第67页 |
| 2.4.2 EAST远程原位激光诱导击穿光谱系统整体布局 | 第67-69页 |
| 2.4.3 RISLIBS系统核心硬件 | 第69-72页 |
| 2.4.4 RISLIBS系统软件 | 第72-76页 |
| 2.4.5 RISLIBS系统稳定性测试 | 第76-78页 |
| 2.4.6 RISLIBS诊断EAST第一壁实验结果 | 第78-81页 |
| 2.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 3 皮秒激光诱导击穿光谱诊断高Z壁材料 | 第83-122页 |
| 3.1 引言 | 第83-85页 |
| 3.2 激光与物质相互作用的理论描述 | 第85-89页 |
| 3.2.1 纳秒激光与金属相互作用描述 | 第85-87页 |
| 3.2.2 皮秒激光与金属材料相互作用描述 | 第87-89页 |
| 3.3 皮秒激光烧蚀高Z壁材料钼物理特性研究 | 第89-106页 |
| 3.3.1 实验设计 | 第89-92页 |
| 3.3.2 皮秒激光烧蚀行为与烧蚀形貌表征方法 | 第92-96页 |
| 3.3.3 皮秒激光烧蚀铝的物理特性 | 第96-99页 |
| 3.3.4 第一烧蚀区: 光学烧蚀区域 | 第99-101页 |
| 3.3.5 第二烧蚀区: 类热烧蚀区 | 第101-103页 |
| 3.3.6 第三烧蚀区: 类相爆炸烧蚀 | 第103-105页 |
| 3.3.7 皮秒激光烧蚀高Z壁材料钼特性总结 | 第105-106页 |
| 3.4 皮秒激光诱导击穿光谱诊断高Z壁材料钨 | 第106-120页 |
| 3.4.1 实验设计 | 第106-107页 |
| 3.4.2 光谱仪HR2000绝对辐射校正 | 第107-110页 |
| 3.4.3 皮秒激光烧蚀高Z壁材料钨 | 第110-112页 |
| 3.4.4 皮秒激光诱导击穿光谱三个烧蚀区域的发射特性 | 第112-116页 |
| 3.4.5 皮秒激光高深度分辨近无损伤诊断高Z壁材料钨 | 第116-118页 |
| 3.4.6 皮秒激光诱导击穿光谱信号优化方法 | 第118-120页 |
| 3.5 本章小结 | 第120-122页 |
| 4 飞秒激光烧蚀高Z壁材料钼物理特性实验研究 | 第122-153页 |
| 4.1 引言 | 第122-123页 |
| 4.2 飞秒激光烧蚀高Z壁材料钼 | 第123-140页 |
| 4.2.1 实验设计 | 第123-125页 |
| 4.2.2 飞秒激光五个不同烧蚀区域 | 第125-129页 |
| 4.2.3 飞秒激光烧蚀钼五个烧蚀区域物理机理讨论 | 第129-136页 |
| 4.2.4 不同激光能量密度下烧蚀坑边缘表面形貌特性 | 第136-138页 |
| 4.2.5 飞秒激光与皮秒激光烧蚀高Z壁材料钼对比总结 | 第138-140页 |
| 4.3 多脉冲飞秒激光烧蚀质量移除特性实验研究 | 第140-146页 |
| 4.3.1 实验设计 | 第140页 |
| 4.3.2 多脉冲飞秒激光烧蚀表面反射率测量 | 第140-142页 |
| 4.3.3 飞秒激光烧蚀阈值与多脉冲激光累积效应系数 | 第142-144页 |
| 4.3.4 多脉冲飞秒激光烧蚀质量移除特性 | 第144-146页 |
| 4.4 表面反射率变化物理机制 | 第146-151页 |
| 4.4.1 飞秒激光诱导表面微纳结构 | 第146-150页 |
| 4.4.2 表面反射率与激光烧蚀深度变化关系 | 第150-151页 |
| 4.5 本章小结 | 第151-153页 |
| 5 结论与展望 | 第153-157页 |
| 5.1 结论 | 第153-155页 |
| 5.2 创新点摘要 | 第155页 |
| 5.3 展望 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-175页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第175-179页 |
| 致谢 | 第179-181页 |
| 作者简介 | 第181页 |
