专利名称:射频清洗工艺的制作方法图1为射频清洗处理系统结构原理图。由附图可见离子回旋天线3由中心导体、返回导体和支架组成,安装在磁约束聚变装置2内,该装置2是一个类似轮胎状的真空密封的不锈钢容器。在对装置壁进行清洗之前,通过充气口6对该装置予充气压范围在0.01-0.2Pa的氦气。射频波由具有一定输出功率的发射机1提供。由于磁约束聚变装置2中具有恒定强磁场本底的特点,所以射频波的选择必须满足离子在装置中能够产生回旋共振这一条件,即F=15.2B(MHz)。B为装置中强磁场本底的强度,单位为特斯拉。只有满足上述条件的射频波,才能在输入到离子回旋天线3后能充分激发电离气体所需的射频电磁波。为了有效地将射频波的波功率耦合到离子回旋天线3,在发射机1和离子回旋天线3之间设有阻抗匹配系统5。当从离子回旋天线3激发的电磁波的频率满足F=15.2B时,气体就会被电磁波的高频电场所电离,这些被电离后的离子回旋与波发生共振而获得较高的能量,通过电荷交换和碰撞,产生能量较高的中性原子,这些原子轰击到面向等离子4的磁约束聚变装置2的第一壁表面,将吸附在该装置2第一壁表面的杂质,如水、一氧化碳、二氧化碳以及油等充分解吸。利用大抽速的真空泵7将上述这些被吸出来的杂质分子和原子抽出磁约束聚变装置2,排除出去,从而完成清洗磁约束聚变装置第一壁表面的任务。本发明由于利用超导磁约束聚变装置存在高磁场这一条件,通过施加射频电磁波,产生射频等离子体,再利用射频电磁波产生的高能粒子,能有效地对磁约束聚变装置第一壁进行轰击,清除吸附在该壁表面的杂质,从而更加迅速的得到高质量的等离子体。经在超导磁约束装置HT-7托卡马克上进行的实验表明与传统的直流辉光放电相比,该射频清洗工艺对氢的清除率是直流辉光放电的24倍,对水的清除率增加100倍以上,对一氧化碳的清除率高达700倍。由此可见,本发明的射频清洗工艺,确为未来超导磁约束聚变反应堆堆提供了一种高效而简洁的清洗方法。
本发明涉及一种用于磁约束聚变装置第一壁的清洗工艺,其特征是:离子回旋天线置于磁约束聚变装置内,该装置内预充有氦气;由射频发射机提供所需的射频波;射频波经阻抗匹配系统耦合到离子回旋天线,使该天线激发射频电磁波;射频电磁波电离产生等离子,轰击面向等离子的磁约束聚变装置第一壁表面,解吸吸附在该壁表面的杂质;用大抽速的真空泵将解吸出来的杂质分子抽出,实现快速、高效清洗磁约束聚变装置第一壁的目的。
射频清洗工艺制作方法
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